Cómo es el laboratorio subterráneo que podría ser clave para habitar Marte

Investigadores de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, lanzaron el proyecto Bio-SPHERE (Bio medical Sub-surface Pod for Habitability and Extreme-environments Research in Expeditions, según su nombre en inglés) una instalación de investigación única ubicada a 1,1 km bajo la superficie, en una de las minas más profundas del Reino Unido.

El proyecto investiga cómo se llevarían a cabo las operaciones científicas y médicas en entornos desafiantes, como los de la Luna y Marte. Este es el primero de una serie de nuevas instalaciones de laboratorio planificadas para estudiar cómo los humanos podrían trabajar y mantenerse saludables durante largas misiones espaciales, un requisito clave para garantizar la continuidad de las acciones en otros planetas.

La investigación que describe el concepto y el diseño de este hábitat único se publicó recientemente en Nature (NPJ) Microgravity.

El equipo está trabajando, en asociación con el Laboratorio Subterráneo de Boulby, en una instalación subterránea centrada en la investigación de física de partículas, ciencias de la Tierra y astrobiología, dirigida por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas, parte de Investigación e Innovación del Reino Unido, con el apoyo de los operadores de la mina Boulby.

El proyecto Bio-SPHERE se basa en una red de túneles de 3000 metros cuadrados adyacente al Laboratorio Boulby, que atraviesa depósitos de sal de roca de 250 millones de años de antigüedad, que consisten en capas de evaporita pérmica que quedaron del mar de Zechstein.

Este entorno geológico, junto con la ubicación profunda del subsuelo, ha permitido a los investigadores recrear las condiciones operativas que los humanos experimentarían trabajando en cavernas similares en la Luna y Marte. Esto incluye la lejanía, el acceso limitado a nuevos materiales y los desafíos para mover equipos pesados.

Al mismo tiempo, gracias al entorno de radiación ultrabaja proporcionado por esa profundidad, la ubicación permitirá a los científicos investigar qué tan efectivos podrían ser los hábitats subterráneos para proteger a las tripulaciones espaciales de la radiación del espacio profundo, que es un riesgo significativo en la exploración espacial, así como otros peligros, como la caída de escombros de meteoritos, que corre el riesgo de dañar la infraestructura de soporte vital.

Planeando el futuro

La primera instalación que se abre como parte de Bio-SPHERE está basada en un módulo de simulación de tres metros de ancho y está diseñada específicamente para probar los procedimientos biomédicos necesarios para preparar materiales para tratar el daño tisular. Estos incluyen fluidos complejos, polímeros e hidrogeles para medicina regenerativa que podrían usarse, por ejemplo, en apósitos para heridas o rellenos para mitigar daños.

Bio-SPHERE, que incluye una gama de capacidades para el trabajo estéril y el procesamiento de materiales, combina estas instalaciones de simulación y un entorno geológico útil con acceso a las instalaciones de laboratorio de física y química adyacentes.

Este entorno brinda la oportunidad de simular varios escenarios de misión y realizar ciencia interdisciplinaria de vanguardia, que va desde los efectos de entornos extremos en los parámetros biológicos y fisicoquímicos y en la infraestructura médica, hasta investigar cómo están disponibles los recursos in situ, ya que la presión ambiental, la temperatura y la geología pueden utilizarse para la construcción de hábitats.

La investigadora principal Alexandra Iordachescu de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Birmingham, explicó: "Estamos entusiasmados de asociarnos con el fantástico equipo científico del Laboratorio Subterráneo de Boulby".

"Esta nueva capacidad ayudará a recopilar información que pueda asesorar sobre los sistemas, dispositivos y biomateriales de soporte vital que podrían usarse en emergencias médicas y reparación de tejidos después de daños en misiones en el espacio profundo", afirmó la investigadora.

"Estos tipos de métricas pueden guiar el diseño del sistema y ayudar a evaluar las necesidades científicas y los plazos aceptables en las operaciones de bioingeniería bajo las limitaciones de entornos aislados, como los hábitats espaciales", continuó Iordachescu.

Y continuó: "Es probable que los datos también aporten numerosos beneficios para las aplicaciones basadas en la Tierra, como la realización de intervenciones biomédicas en áreas remotas o en entornos peligrosos y, de manera más general, la comprensión de los flujos de trabajo biomédicos en estos entornos no ideales".

Sean Paling, director y científico principal del laboratorio subterráneo de Boulby, afirmó: "Estamos muy contentos de trabajar con el equipo de la Universidad de Birmingham en este emocionante trabajo".

Desafíos

"Los desafíos que tiene por delante la humanidad en la exploración de hábitats más allá de la Tierra son claramente muchos y significativos", afirmó el científico.

"El proyecto Bio-SPHERE promete ayudar a responder algunas preguntas logísticas clave para establecer condiciones de vida sostenibles en entornos subterráneos remotos y, al hacerlo, contribuirá significativamente a los preparativos esenciales para nuestro largo, difícil y emocionante viaje colectivo por delante", dijo Paling.

"También es un gran ejemplo de la diversa gama de estudios científicos que se pueden llevar a cabo en una instalación científica subterránea profunda, y estamos muy contentos de albergarlo", concluyó. De la publicación científica, también participaron Neil Eisenstein y Gareth Appleby-Thomas.