Birmingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Boulby Yeraltı Laboratuvarı ile işbirliği içinde, Ay ve Mars’taki potansiyel yaşam ve çalışma koşullarını incelemek için Kuzey Yorkshire’daki derin tünellerde Bio-SPHERE projesini başlattılar. Bu yenilikçi proje, diğer gezegenlerdekine benzer zorlu, uzak ve izole ortamlarda bilimsel, tıbbi prosedürlerin ve biyomühendislik operasyonlarının nasıl yürütüleceğini araştırıyor.
Kuzey Yorkshire yüzeyinin derinliklerinde yer altı tünelleri, insanların Ay’da veya Ay’da nasıl yaşayabileceğini ve çalışabileceğini incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Mars.
Birmingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Bio-SPHERE projesini, İngiltere’nin en derin maden sahalarından birinde yerin 1,1 km altında bulunan benzersiz bir araştırma ortamında başlattı. Bu proje, Mars ve Ay’da bulunan zorlu koşullarda bilimsel ve tıbbi faaliyetlerin nasıl yürütülebileceğini keşfetmeyi amaçlamaktadır.
Diğer gezegenlerde görev sürekliliğini sağlamak için temel bir gereklilik olan uzun uzay görevleri sırasında insanların nasıl çalışabileceğini ve sağlıklı kalabileceğini incelemek için planlanan bir dizi yeni laboratuvar tesisinin ilkidir.
Ekip, Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi (Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyonun bir parçası) tarafından Boulby Madeni işletmecileri, ICL-UK’nin desteğiyle yürütülen, parçacık fiziği, Yer bilimleri ve astrobiyoloji araştırmalarına odaklanan 4.000 m3’lük derin bir yer altı tesisi olan Boulby Yeraltı Laboratuvarı ile ortaklaşa çalışıyor.
Bio-SPHERE projesi, Zechstein Denizi’nden kalan Permiyen evaporit katmanlarından oluşan 250 milyon yıllık kaya tuzu yataklarından geçen Boulby Laboratuvarı’na bitişik 3.000 m3’lük bir tünel ağına dayanmaktadır. Bu jeolojik ortam, derin yer altı konumuyla birlikte, araştırmacıların, insanların Ay ve Mars’ta benzer mağaralarda çalışırken karşılaşacakları çalışma koşullarını yeniden yaratmalarını sağladı. Buna uzaklık, yeni malzemelere sınırlı erişim ve ağır ekipmanların taşınmasındaki zorluklar dahildir.
Aynı zamanda, bu derinlik tarafından sağlanan ultra düşük radyasyon ortamı sayesinde, konum, bilim adamlarının, uzay araştırmalarında önemli bir risk olan derin uzay radyasyonunun yanı sıra yaşam destek altyapısına zarar verme riski taşıyan meteorlardan düşen enkaz gibi diğer tehlikelerden uzay ekiplerini korumada yeraltı habitatlarının ne kadar etkili olabileceğini araştırmalarına olanak tanıyacak.
Bio-SPHERE (Keşif Gezilerinde Yaşanabilirlik ve Ekstrem Ortamlar Araştırması için Biyomedikal Alt Yüzey Bölmesi) kapsamında açılacak ilk tesis, 3 metre genişliğinde bir simülasyon modülüne dayanıyor ve özellikle doku hasarını tedavi etmek için malzeme hazırlamak için gereken biyomedikal prosedürleri test etmek için tasarlandı. Bunlar, örneğin yara pansumanlarında veya hasarı hafifletmek için dolgu maddelerinde kullanılabilen rejeneratif tıp için karmaşık sıvıları, polimerleri ve hidrojelleri içerir.
Yakın zamanda böyle bir habitatın konseptini ve tasarımını açıklayan bir makale yayınlandı. Doğa (NPJ) Mikro Yerçekimi.
Steril çalışma ve malzeme işleme için bir dizi yetenek içeren Bio-SPHERE, bu simülasyon olanaklarını ve kullanışlı jeolojik ortamları bitişikteki fizik ve kimya laboratuvar tesislerine erişimle birleştirir.
Bu ortam, çeşitli görev senaryolarını simüle etme ve aşırı ortamların biyolojik ve fizikokimyasal parametreler ve tıbbi altyapı üzerindeki etkilerinden, ortam basıncı, sıcaklık ve jeoloji gibi mevcut ‘yerinde’ kaynakların habitat inşası için nasıl kullanılabileceğini araştırmaya kadar uzanan en ileri, disiplinler arası bilim yürütme fırsatı sağlar.
Baş araştırmacı Dr. Alexandra Iordachescu, Birmingham ÜniversitesiKimya Mühendisliği Okulu, şunları söyledi: “Boulby Yeraltı Laboratuvarı’ndaki harika bilim ekibiyle ortak olmaktan heyecan duyuyoruz. Bu yeni yetenek, tıbbi acil durumlarda ve derin uzay görevlerinde hasar sonrası doku onarımında kullanılabilecek yaşam destek sistemleri, cihazları ve biyomalzemeler hakkında tavsiyelerde bulunabilecek bilgilerin toplanmasına yardımcı olacaktır.
“Bu tür ölçümler, sistem tasarımına rehberlik edebilir ve uzay yaşam alanları gibi izole ortamların kısıtlamaları altında biyomühendislik operasyonlarında bilimsel ihtiyaçları ve kabul edilebilir zaman çerçevelerini değerlendirmeye yardımcı olabilir. Verilerin, uzak bölgelerde veya tehlikeli ortamlarda biyomedikal müdahaleler sağlamak ve daha genel olarak bu ideal olmayan ortamlarda biyomedikal iş akışlarını anlamak gibi Dünya tabanlı uygulamalar için de sayısız fayda sağlaması muhtemeldir.”
Boulby Yeraltı Laboratuvarı Direktörü ve Kıdemli Bilim Adamı Profesör Sean Paling şunları söyledi: “Bu heyecan verici çalışmada Dr Iordachescu ve Birmingham Üniversitesi’nden ekiple birlikte çalışmaktan çok memnunuz. Dünya’nın ötesindeki yaşam alanlarını keşfetmede insanoğlunu bekleyen zorluklar açıkça çok sayıda ve önemli. Bio-SPHERE projesi, uzak, yer altı ortamlarında sürdürülebilir yaşam koşullarının oluşturulmasında bazı önemli lojistik soruların yanıtlanmasına yardımcı olmayı vaat ediyor ve bunu yaparken, ileriye dönük uzun, zorlu ve heyecan verici toplu yolculuğumuz için gerekli hazırlıklara önemli ölçüde katkıda bulunacak. Aynı zamanda, derin bir yer altı bilim tesisinde yürütülebilecek çeşitli bilimsel çalışmaların harika bir örneği ve biz buna ev sahipliği yapmaktan çok mutluyuz.”
Referans: Alexandra Iordachescu, Neil Eisenstein ve Gareth Appleby-Thomas tarafından yazılan “Biyomühendislik ve cerrahi onarım için uzay habitatları: derin uzay görevleri sırasında rekonstrüktif ve araştırma dokuları gereksinimini ele alma”, 25 Mart 2023, npj Mikro yerçekimi.
DOI: 10.1038/s41526-023-00266-3