Trong một bước tiến mới cho công nghệ xây dựng ngoài Trái Đất, các nhà khoa học tại Viện Khoa học Ấn Độ (IISc) đã thử nghiệm sử dụng vi khuẩn để phục hồi các viên gạch được làm từ đất Mặt Trăng mô phỏng – một giải pháp tiềm năng giúp giảm thiểu chi phí và đảm bảo an toàn cho các công trình ngoài hành tinh.

Sửa gạch bằng vi khuẩn

Theo nghiên cứu đăng trên Frontiers in Space Technologies, nhóm nghiên cứu đã dùng vi khuẩn Sporosarcina pasteurii – một loài có khả năng tạo ra tinh thể canxi carbonate khi tiếp xúc với ure và canxi. Những tinh thể này, khi kết hợp cùng bột guar gum (chiết xuất từ hạt đậu guar), giúp liên kết các hạt regolith (lớp đất bề mặt của Mặt Trăng), tạo thành hỗn hợp có thể trám lấp vết nứt và lỗ hổng trong gạch.

Những viên gạch có hư hại nhân tạo và được sửa chữa bằng hỗn hợp chứa vi khuẩn. Ảnh: Amogh Jadhav/IISc

Trong thử nghiệm, các viên gạch làm từ regolith mô phỏng đã được cố tình làm hư hỏng bằng cách tạo ra các lỗ, khe nứt hình chữ V hoặc hình bán nguyệt. Sau đó, hỗn hợp chứa vi khuẩn được rót lên bề mặt và để vi khuẩn phát huy tác dụng trong vài ngày. Kết quả cho thấy độ bền nén của gạch được khôi phục từ 28% đến 54% so với ban đầu.

Vì sao không dùng gạch nung?

Trước đây, nhóm nghiên cứu từng sản xuất gạch bằng cách nung đất Mặt Trăng mô phỏng với polyvinyl alcohol ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, gạch thiêu kết kiểu này lại rất giòn và dễ vỡ nếu xuất hiện vết nứt nhỏ – điều đặc biệt nguy hiểm trong môi trường Mặt Trăng với nhiệt độ dao động từ -133°C đến 121°C, cùng với tác động của vi thiên thạch và tia vũ trụ.

Theo chuyên gia Koushik Viswanathan, việc dùng vi khuẩn làm vật liệu sửa chữa mang lại độ linh hoạt cao hơn trong quá trình bảo trì công trình ngoài Trái Đất, đặc biệt khi không thể dễ dàng vận chuyển vật liệu xây dựng từ Trái Đất lên Mặt Trăng.

Câu hỏi lớn: Vi khuẩn có hoạt động ngoài Trái Đất?

Dù kết quả trong phòng thí nghiệm rất khả quan, vẫn còn nhiều câu hỏi cần lời giải. Liệu vi khuẩn Sporosarcina pasteurii có thể tồn tại và hoạt động hiệu quả trong điều kiện không trọng lực, nhiệt độ khắc nghiệt và phóng xạ ngoài Trái Đất?

Để kiểm chứng, nhóm nghiên cứu đề xuất đưa mẫu vi khuẩn này vào không gian trong sứ mệnh Gaganyaan – chuyến bay có người lái đầu tiên của Ấn Độ, dự kiến diễn ra sớm nhất vào năm 2026. Kết quả của thử nghiệm không gian sẽ quyết định khả năng ứng dụng thực tiễn của phương pháp sửa chữa sinh học này trong tương lai.

PV Tổng Hợp