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 başlattı. Bu yenilikçi proje, diğer gezegenlerdekilere benzer zorlu, uzak ve izole ortamlarda bilimsel, tıbbi prosedürlerin ve biyomühendislik operasyonlarının nasıl yürütüleceğini araştırıyor.
Kuzey Yorkshire yüzeyinin derinliklerinde, yeraltı tünelleri, insanların Ay’da veya Mars’ta nasıl yaşayabileceğini ve çalışabileceğini incelemek için benzersiz bir fırsat sunuyor.
Birmingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yerin 1,1 km altında tek bir yerde bulunan benzersiz bir araştırma ortamında Bio-SPHERE projesini başlattılar. İngiltere’nin en derin maden sahalarından. Bu proje, Mars ve Ay’da bulunan zorlu koşullar altında bilimsel ve tıbbi faaliyetlerin nasıl yürütülebileceğini keşfetmeyi amaçlamaktadır.
Bu, diğer gezegenlerde görev sürekliliğini sağlamak için temel bir gereklilik olan uzun uzay görevlerinde insanların nasıl çalışabileceğini ve sağlıklı kalabileceğini incelemek için planlanan bir dizi yeni laboratuvar tesisi serisinin ilkidir.
Ekip, parçacık fiziği, Yer bilimleri ve astrobiyoloji araştırmalarına odaklanan 4.000 m3’lük derin bir yer altı tesisi olan Boulby Yeraltı Laboratuvarı ile ortak çalışıyor. Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi (Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyonun bir parçası) tarafından, Boulby Madeni işletmecileri ICL-UK’nin desteğiyle yürütülür.
Bio-SPHERE projesi, Zechstein Denizi’nden kalan Permiyen evaporit katmanlarından oluşan 250 milyon yıllık kaya tuzu yataklarından geçen, Boulby Laboratuvarı’nın bitişiğindeki 3.000m3’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 da dahildir.
Aynı zamanda, bu derinliğin sağladığı ultra düşük radyasyon ortamı sayesinde, konum, bilim insanlarının, uzay araştırmalarında önemli bir risk oluşturan derin uzay radyasyonunun yanı sıra, yaşam destek altyapısına zarar verme riski taşıyan meteorlardan düşen moloz gibi diğer tehlikelerden uzay ekiplerini korumada yer altı yaşam alanlarının ne kadar etkili olabileceğini araştırmasını sağlayacaktır.
Bio-SPHERE’nin bir parçası olarak açılacak ilk tesis (Keşif Gezilerinde Yaşanabilirlik ve Ekstrem Ortamlar Araştırması için Biyomedikal Alt Yüzey Bölmesi), 3 metre genişliğinde bir simülasyon modülüne dayalıdır ve doku hasarını tedavi etmek için malzemeleri hazırlamak için gereken biyomedikal prosedürleri test etmek için özel olarak tasarlanmıştır. Bunlar, örneğin yara pansumanlarında veya hasarı hafifletmek için dolgu maddelerinde kullanılabilecek rejeneratif tıp için karmaşık sıvıları, polimerleri ve hidrojelleri içerir.
Böyle bir habitatın konseptini ve tasarımını açıklayan bir makale yakın zamanda Nature (NPJ) Microgravity’de yayınlandı.
Steril çalışma ve malzeme işleme için bir dizi yetenek içeren Bio-SPHERE, bu simülasyon olanaklarını ve yararlı jeolojik ortamları bitişikteki fizik ve kimya laboratuvar tesislerine erişimle birleştirir.
Bu ortam, çeşitli görev senaryolarını simüle etme ve ekstrem ortamların biyolojik ve fizikokimyasal parametreler ile 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 sunar.
Birmingham Üniversitesi Kimya Mühendisliği Okulu’ndan baş araştırmacı Dr. Alexandra Iordachescu şunları söyledi: “Muhteşem bilim ekibiyle iş birliği yapmaktan heyecan duyuyoruz. Boulby Yeraltı Laboratuvarı’nda. Bu yeni yetenek, derin uzay görevlerindeki hasarın ardından tıbbi acil durumlarda ve doku onarımında kullanılabilecek yaşam destek sistemleri, cihazları ve biyomalzemeler hakkında tavsiyelerde bulunabilecek bilgilerin toplanmasına yardımcı olacaktır.
“Bu tür ölçütler, sistem tasarımına rehberlik edebilir ve uzay habitatları gibi yalıtılmış 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 bilim araştırmalarının harika bir örneğidir ve buna ev sahipliği yapmaktan çok mutluyuz.”
Referans: “Uzay habitatları için biyomühendislik ve cerrahi onarım: derin uzay görevleri sırasında rekonstrüktif ve araştırma dokuları gereksiniminin ele alınması”, yazan Alexandra Iordachescu, Neil Eisenstein ve Gareth Appleby-Thomas, 25 Mart 2023, npj Microgravity.{ 7} DOI: 10.1038/s41526-023-00266-3