מחקר החלל מגוון מאוד וכולל אסטרונומיה, אסטרופיסיקה, קוסמולוגיה, ראשית החיים, קרינות ממגוון מקורות, ראשית היקום, אסטרוביולוגיה, גלי כבידה, בעיות רפואיות ופיזיולוגיות של בני אדם בשהות בתנאי חלל שונים, הנדסת חומרים, היסטוריה מדינית וכלכלית של כיבוש החלל, חישה מרחוק, הבנה סביבתית, ועוד.
תחום האסטרוביולוגיה (Astrobiology) חוקר את ראשית החיים בכדה״א וביקום בכלל, הבנה פיסיקלית של חומרי המוצא לחיים באשר הם ביקום, הפוטנציאל למציאת חיים בכוכבי לכת ומקומות אחרים ביקום, מחקר של סביבות חיים קיצוניות כאנלוגיות לסביבות דומות בכוכבי לכת אחרים (extremophiles), מסלולי אבולוציה של החיים על כל מרכיביהם השונים, ומחקר המתמקד בתפר בין הגיאולוגי והביולוגי ובין הביוטי ל-אביוטי.
במו״פ מדבר וים המלח מקשרים בין החלל לשטח (החוקרת – ד”ר רעות סורק-אברמוביץ). אנו מפתחים תכניות חינוך מדעי עבור נוער המתעניין בלימודי החלל, מעבירים הרצאות ומערבים את הקהל הרחב בנושאי חלל מגוונים. משימות אנלוגיות או הדמיות, בתחום החלל, מועברות במכתש רמון על ידי צוות מתנדבים ומתנדבות שנתמך על ידי מו״פ מדבר וים המלח. למכתש רמון יש מספר מאפיינים גאומורפולוגיים וגיאולוגים הדומים לכוכב הלכת מאדים, ולכן הוא נבחר כאתר למשימות אנלוגיות של עמותת D-MARS.
נושא משימות האנלוגיות הוא תחום מחקר נרחב בפני עצמו שכן הוא כולל בדיקת ממשק אדם-מכונה-מערכות בזמן משימת בידוד של מספר ימים עד שבועות, עם צוות מצומצם שצריך לתפעל ולערוך ניסויים בסביבה מבודדת מכל אדם אחר. בעתיד הקרוב, צוות אסטרונאוטים ינחת על הירח או מאדים ויצטרך לשרוד בתנאים קשים – קרינה קוסמית, מחסור באטמוספרה, מנעד טמפרטורות רחב וקיצוני לעיתים, ומרחק רב מכדה״א וכל עזרה שהיא.
