Khu định cư dưới nước

Trong lúc các dự án định cư trên Mặt Trăng hay Sao Hỏa chiếm sóng truyền thông, các nhà khoa học và kỹ sư đang hướng ánh nhìn xuống đáy đại dương - một biên giới bí ẩn và chưa được khai thác, gần gũi hơn nhiều so với không gian.

Ý tưởng về các khu định cư dưới nước không phải là mới. Vào những năm 1960, nhà thám hiểm người Pháp, Jacques Cousteau đã xây dựng và sống trong các mô-đun dưới nước, chứng minh rằng con người có thể tồn tại dưới sóng biển trong thời gian ngắn. Kể từ năm 2001, NASA đã gửi các nhà nghiên cứu đến Aquarius Reef Base ngoài khơi bờ biển Florida, nơi họ sinh sống và làm việc trong tối đa hai tuần ở độ sâu khoảng 20 mét.

Những tiến bộ gần đây đang biến việc sống lâu dài dưới nước thành hiện thực. Công ty DEEP của Anh đang phát triển hai khu định cư mô-đun được thiết kế cho các kỳ lưu trú dài. Những khu định cư này sử dụng các phương pháp sản xuất tiên tiến như Công nghệ in kim loại dạng dây (Wire Arc Additive Manufacturing) để tạo ra các cấu trúc bền, hiệu quả, có khả năng chịu được áp suất cực lớn của biển sâu.

Sống dưới nước không hề dễ dàng. Con người cần oxy, ánh sáng mặt trời và áp suất ổn định. Tuy nhiên, lịch sử cho thấy chúng ta có thể thích nghi với các môi trường khắc nghiệt. Chẳng hạn, các phi hành gia đã sống trên Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS) trong hơn một năm liên tục, đối mặt với những thách thức tương tự như dưới nước.

Các thí nghiệm gần đây mang lại nhiều hy vọng. Kỹ sư người Đức Rudiger Koch đã sống 120 ngày trong một khoang chìm dưới nước mà không gặp vấn đề sức khỏe. Tương tự, giáo sư Joseph Dituri sống 100 ngày dưới nước và khi trở lên mặt đất, ông còn khỏe mạnh hơn, ngủ ngon hơn, giảm cholesterol và thậm chí có tuổi sinh học trẻ hơn.

Vanguard là mô-đun dưới nước nhỏ gọn của DEEP, được thiết kế cho các nhiệm vụ ngắn ngày, hỗ trợ tối đa ba người. Đây là nguyên mẫu kỹ thuật tiên phong giúp DEEP thử nghiệm các thiết kế và công nghệ mới trong điều kiện thực tế, đồng thời thu thập phản hồi quý giá từ người dùng.

Hệ thống Vanguard

Quá trình phát triển Vanguard bắt đầu bằng lắp ráp trên cạn. Tất cả các bộ phận, bao gồm lối vào ướt và bình chịu áp, được chế tạo, kiểm tra và lắp ráp trên đất liền. Sau đó, đội ngũ tiến hành kiểm tra áp suất bằng không khí để phát hiện rò rỉ và đảm bảo mô-đun duy trì áp suất môi trường cần thiết.

Tiếp theo là giai đoạn thử nghiệm bên bờ. Vanguard được đặt trong nước cạnh bến cảng để ngâm dần, giúp dễ dàng kiểm tra độ kín nước và an toàn điện.

Cuối cùng, Vanguard được thử nghiệm hoàn toàn dưới nước. Ở giai đoạn này, mô-đun hoạt động dưới đáy biển, nhận không khí, điện, nước và thông tin liên lạc từ mặt nước. Giai đoạn này cung cấp phản hồi quan trọng về cách con người sinh sống và làm việc trong mô-đun, giúp DEEP cải tiến Vanguard và thiết kế hệ thống Sentinel lớn hơn.

Thành công của Vanguard sẽ cho thấy những gì có thể đạt được trong các nhiệm vụ dưới nước. Nó có thể giảm thời gian, chi phí và rủi ro thời tiết cho các hoạt động ở biển sâu, đồng thời mở ra những khám phá mới dưới lòng đại dương.

Hệ thống khu định cư dưới biển Sentinel cung cấp không gian sống thoải mái, cơ sở nghiên cứu và tầm nhìn toàn cảnh. Nó hỗ trợ các kỳ lưu trú lên đến 28 ngày ở độ sâu tới 200 mét. Bằng cách giữ các nhà nghiên cứu ở trạng thái "bão hòa" (saturated), DEEP giảm nguy cơ mắc bệnh giảm áp, cho phép các kỳ lưu trú dưới nước lâu hơn và an toàn hơn. Theo trang web của công ty, Sentinel dự kiến sẽ được triển khai dưới nước vào cuối năm 2027.

Những khu định cư này sẽ giúp các nhà khoa học nghiên cứu cả đại dương lẫn tác động của việc sống lâu dài dưới nước. Chúng đánh dấu một cột mốc quan trọng hướng tới sự hiện diện lâu dài của con người dưới biển.

Đại dương mang đến cả những thách thức to lớn lẫn cơ hội tuyệt vời. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, sống dưới nước có thể trở thành biên giới vĩ đại tiếp theo của nhân loại. Chúng ta có thể sớm chứng kiến sự ra đời của các khu định cư đại dương lâu dài và cùng với đó là những khám phá thay đổi cách chúng ta hiểu về sự sống trên Trái Đất.