Cách vi khuẩn có thể giúp xây dựng và duy trì các thành phố trên mặt trăng

: Các nhà khoa học đang tìm cách xây dựng các trạm trên Mặt trăng bằng gạch từ bụi Mặt trăng (regolith) để tiết kiệm chi phí vận chuyển từ Trái Đất. Một nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy vi khuẩn Sporosarcina pasteurii có thể giúp bịt kín các vết nứt trong gạch bằng cách tạo ra tinh thể canxi cacbonat. Thí nghiệm này đã khôi phục từ 28–54% độ bền của gạch sau khi được sửa chữa bằng hỗn hợp vi khuẩn, chất kết dính từ đậu guar và mô phỏng regolith. Nhóm nghiên cứu đề xuất gửi vi khuẩn lên Mặt trăng trong sứ mệnh có người lái đầu tiên của Ấn Độ để kiểm tra khả năng hoạt động trong môi trường ngoài không gian.

Việc xây dựng các căn cứ trên mặt trăng là một nhiệm vụ đầy thách thức do chi phí cao của việc vận chuyển tài nguyên từ Trái Đất. Một trong những phương án thiết thực nhất là sử dụng các tài nguyên có sẵn trên mặt trăng để giảm thiểu chi phí. Regolith, một lớp bụi và đá vụn trên bề mặt mặt trăng, đã được sử dụng để chế tạo gạch. Những gạch này không chỉ cần bền vững mà còn phải có khả năng tự sửa chữa để vượt qua những điều kiện khắc nghiệt của môi trường không gian.

Theo Keith Cooper, nghiên cứu sinh tại Viện Khoa học Ấn Độ (IISc), vi khuẩn Sporosarcina pasteurii có khả năng sản xuất canxi cacbonat từ urea và canxi, giúp gạch regolith hạn chế nứt gãy. "Việc này cho phép gạch không chỉ bền vững mà còn tái tạo một phần sức chịu nén sau khi bị hư hại," giải thích Dr. Aloke Kumar, một nhà nghiên cứu dẫn đầu.

Ngoài phương pháp vi khuẩn, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm làm gạch bằng cách nhiệt luyện regolith mô phỏng với polyvinyl alcohol, đạt được độ bền cao hơn. Tuy nhiên, sự khắc nghiệt của mặt trăng với sự thay đổi nhiệt độ từ -133 đến 121 độ C và tác động của micrometeorite, đòi hỏi giải pháp sửa chữa hiệu quả. "Nếu nứt phát sinh và lan rộng, cả cấu trúc có thể sụp đổ nhanh chóng," Koushik Viswanathan, chuyên viên của IISc, lưu ý.

Mặc dù các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã cho thấy hiệu quả, nhưng một số câu hỏi về hoạt động của vi khuẩn trong điều kiện phi địa vẫn còn. Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch gửi một mẫu Sporosarcina pasteurii đến không gian qua sứ mệnh Gaganyaan - một bước đột phá tiềm năng.

"Biến lý thuyết thành hiện thực đòi hỏi sự kiểm tra cẩn thận dưới điều kiện không gian," Kumar cho biết. Dự án này không chỉ mở ra cơ hội khai thác triệt để tài nguyên không gian, mà còn đóng góp vào việc phát triển công nghệ bền vững có thể ứng dụng trên Trái Đất.

Nguồn: The Universe, Frontiers in Space Technologies, Space.com