“Phòng thí nghiệm ngầm này có thể giúp xây dựng các khu định cư sống được trên Sao Hỏa”

North Yorkshire, một vùng nổi tiếng với phong cảnh đẹp và vùng nông thôn duyên dáng, ẩn giấu một bí mật bên dưới bề mặt của nó—một cơ sở nghiên cứu độc đáo nằm cách 1,1 km dưới lòng đất. Dự án Bio-SPHERE của Đại học Birmingham (UB) (Khoang dưới bề mặt y sinh để nghiên cứu môi trường sống và môi trường khắc nghiệt trong các chuyến thám hiểm) sẽ cố gắng cách mạng hóa nơi cư trú của con người trên các thiên thể như Mặt trăng và Sao Hỏa trong thế giới ngầm này.

Dự án, được xuất bản gần đây trong Tính chất của vi trọng lựcnhằm mục đích làm sáng tỏ những thách thức và sự phức tạp của các hoạt động khoa học và y tế trong môi trường không gian khắc nghiệt.

Phối hợp với Phòng thí nghiệm ngầm Boulby, 4.000m³ cơ sở sâu dưới lòng đất tập trung vào nghiên cứu vật lý hạt, khoa học trái đất và sinh học vũ trụ, các nhà nghiên cứu của UB đang đào sâu vào lĩnh vực chưa được khám phá.

Dự án Bio-SPHERE tìm thấy ngôi nhà của mình trong một mạng lưới các đường hầm liền kề với Boulby, phá vỡ các mỏ muối đá 250 triệu năm tuổi. Các thành tạo địa chất và các vị trí sâu dưới bề mặt cung cấp một bối cảnh lý tưởng để tái tạo các điều kiện hoạt động mà các nhà thám hiểm mặt trăng hoặc sao Hỏa trong tương lai sẽ gặp phải. Từ sự cô lập và nguồn lực hạn chế đến sự phức tạp của việc di chuyển thiết bị hạng nặng, những đường hầm này cung cấp cái nhìn sâu sắc về các thử nghiệm đang chờ đợi những nhà thám hiểm bầu trời trong tương lai.

Nhưng sự hấp dẫn của dự án Bio-SPHERE không dừng lại ở đó. Ngoài khả năng bắt chước địa chất, cơ sở này còn mang đến cơ hội duy nhất để nghiên cứu khả năng bảo vệ môi trường sống dưới lòng đất trước những nguy cơ của bức xạ không gian. Được bảo vệ bởi độ sâu đáng kinh ngạc, các nhà nghiên cứu có thể điều tra hiệu quả của những nơi trú ẩn dưới lòng đất này trong việc bảo vệ các phi hành đoàn khỏi bức xạ—một rủi ro phổ biến trong các chuyến du hành liên hành tinh. Hơn nữa, cơ sở này cho phép điều tra để giảm thiểu các mối nguy hiểm khác, chẳng hạn như tác động tàn phá của thiên thạch, thứ thường xuyên đe dọa cơ sở hạ tầng hỗ trợ sự sống quan trọng.

Alexandra Iordachescu, nhà nghiên cứu chính tại Trường Kỹ thuật Hóa học của Đại học Birmingham, bày tỏ sự phấn khích khi làm việc với Boulby.

Ông nói: “Khả năng mới này sẽ giúp thu thập thông tin có thể tư vấn về các hệ thống, thiết bị và vật liệu sinh học hỗ trợ sự sống có thể được sử dụng trong trường hợp khẩn cấp y tế và sửa chữa mô sau khi bị hư hại trong các sứ mệnh không gian sâu”.

“Những loại số liệu này có thể hướng dẫn thiết kế hệ thống và giúp đánh giá các yêu cầu khoa học và khung thời gian có thể chấp nhận được trong các hoạt động kỹ thuật sinh học dưới những hạn chế của môi trường từ xa, chẳng hạn như môi trường sống ngoài vũ trụ. Dữ liệu cũng có khả năng mang lại nhiều lợi ích cho các ứng dụng trên Trái đất, chẳng hạn như cung cấp các can thiệp y sinh ở vùng sâu vùng xa hoặc trong môi trường nguy hiểm và nói chung là hiểu được quy trình công việc y sinh trong những môi trường không lý tưởng này.”

Mô-đun đầu tiên được công bố bởi Bio-SPHERE đóng vai trò là giường thử nghiệm cho các quy trình y sinh quan trọng để điều trị tổn thương mô. Mô-đun mô phỏng rộng 10 foot (ba mét) này tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu các quy trình y sinh cần thiết để chuẩn bị vật liệu điều trị tổn thương mô. Chúng bao gồm chất lỏng phức tạp, polyme và hydrogel cho y học tái tạo có thể được sử dụng, ví dụ, trong băng vết thương hoặc chất làm đầy để giảm tổn thương.

“Dự án Bio-SPHERE hứa hẹn sẽ giúp trả lời một số câu hỏi hậu cần quan trọng trong việc tạo điều kiện sống bền vững ở những môi trường xa xôi, dưới lòng đất và làm như vậy sẽ góp phần đáng kể vào việc chuẩn bị cần thiết cho hành trình chung dài, khó khăn và thú vị của chúng ta phía trước,” Giáo sư Sean Paling cho biết , giám đốc và nhà khoa học cấp cao của Boulby.