Những ngôi nhà tương lai trên Mặt trăng và Sao Hỏa có thể được tạo ra từ nấm?

Bình luận Văn Thiện • 17:00, 27/01/20

Các bộ phim khoa học viễn tưởng thường mô tả hoàn cảnh tương lai được vận hành bằng máy móc, với các thành phố kim loại và xe hơi đi trên cồn cát đỏ khi con người trên Sao Hỏa và các hành tinh khác. Nhưng thực tế có thể còn xa lạ hơn - và "xanh hơn". 

Thay vì môi trường sống làm bằng kim loại và thủy tinh, NASA đã khám phá ra công nghệ có thể phát triển các cấu trúc từ nấm để tạo ra các ngôi nhà tương lai của chúng ta trên các vì sao và có lẽ cũng mở đường cho cách sống bền vững hơn trên Trái đất.

Dự án kiến trúc myco thuộc Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Thung lũng Silicon đã tìm ra công nghệ mà có thể "phát triển" môi trường sống trên Mặt trăng, sao Hỏa và xa hơn nữa từ sợi nấm.

Theo Lynn Rothschild, nhà điều tra chính của dự án, các mẫu thiết kế môi trường sống truyền thống trên Sao Hỏa giống như một con rùa mang theo ngôi nhà trên lưng sẽ mất chi phí năng lượng khổng lồ. Thay vào đó, chúng ta có thể khai thác sợi nấm để phát triển những môi trường sống này khi chúng ta đến đó.

Cuối cùng, dự án hình dung một tương lai mà các nhà thám hiểm chỉ cần mang những cấu trúc nhỏ gọn được xây dựng từ một vật liệu nhẹ với các loại nấm ngủ đông. Khi đến những nơi như sao Hỏa, họ chỉ việc mở cấu trúc đó ra và chỉ cần thêm nước, nấm sẽ có thể phát triển xung quanh khung đó thành hoàn cảnh sống đầy đủ cho con người.

Một ghế đệm được tạo từ sợi nấm sau hai tuần tăng trưởng. (Ảnh: Nhóm iGEM Stanford-Brown-RISD 2018)

Nấm trong cuộc sống chúng ta

Nấm là một nhóm các sinh vật sản xuất bào tử và ăn các vật liệu hữu cơ, như men trong bánh mì hoặc bia, nấm trong salad của bạn, nấm mốc có thể phát triển nếu bạn để món salad đó trong tủ lạnh quá lâu.

Nhưng bạn có thể chưa từng thấy là sợi nấm. Những sợi nhỏ này xây dựng các cấu trúc phức tạp với độ chính xác cực cao, nối mạng thành các cấu trúc lớn hơn. Với các điều kiện phù hợp, chúng có thể tạo ra các cấu trúc mới - từ một vật liệu tương tự như da cho đến các khối xây dựng môi trường sống trên sao Hỏa.

Sống trên Mặt trăng và Sao Hỏa

Tạo ra một môi trường có thể sống được cho các phi hành gia trong tương lai không chỉ giới hạn ở việc xây được ngôi nhà. Các phi hành gia sẽ cần phải đáp ứng tất cả các nhu cầu giống như trên Trái đất và đối mặt với những thách thức khác khi sống trong một môi trường khắc nghiệt trên một thế giới xa xôi.

Dự án kiến trúc myco không thể chỉ thiết kế phần vỏ - ngôi nhà. Mà nó cần tạo ra hệ sinh thái riêng, với nhiều loại dạng sống bên cạnh con người.

Cũng giống như các phi hành gia, sợi nấm là một dạng sống phải ăn và thở. Đó là nơi mà một thứ gọi là vi khuẩn lam xâm nhập - một loại vi khuẩn có thể sử dụng năng lượng từ Mặt trời để chuyển đổi nước và carbon dioxide thành oxy và thức ăn của nấm.

Gạch được sản xuất bằng sợi nấm. Các vật liệu tương tự có thể được sử dụng để xây dựng môi trường sống trên Mặt trăng hoặc Sao Hỏa. (Ảnh: Nhóm iGEM Stanford-Brown-RISD 2018)

Ngôi nhà sẽ được xây dựng với mái vòm ba lớp. Lớp ngoài cùng được tạo thành từ băng nước đóng băng, có lẽ lấy từ Mặt trăng hoặc Sao Hỏa. Nước đó đóng vai trò bảo vệ khỏi bức xạ và chảy xuống lớp thứ hai - vi khuẩn lam. Lớp này có thể lấy nước đó và quang hợp bằng cách sử dụng ánh sáng bên ngoài chiếu qua lớp băng giá để tạo ra oxy cho các phi hành gia và chất dinh dưỡng cho lớp sợi nấm cuối cùng. Lớp sợi nấm cuối cùng phát triển thành một ngôi nhà vững chắc.

Đưa sợi sinh học tổng hợp trở lại trái đất

Nhưng đây mới chỉ là khởi đầu. Một dự án khác đang hoạt động trong phòng thí nghiệm của Rothschild tên là Mycelia có thể sử dụng cho hệ thống lọc nước và sinh học có thể chiết xuất khoáng chất từ nước thải, chiếu sáng phát quang sinh học, điều chỉnh độ ẩm và thậm chí là môi trường có khả năng tự điều chỉnh. Và với khoảng 40% lượng khí thải carbon trên Trái đất đến từ xây dựng, nhu cầu về nhà ở bền vững và giá cả phải chăng ngày càng tăng.

"Khi chúng ta thiết kế cho không gian, chúng ta có thể tự do thử nghiệm những ý tưởng và vật liệu mới với sự tự do hơn nhiều so với chúng ta trên Trái đất", ông Rothschild nói. "Và sau khi các nguyên mẫu này được thiết kế cho các thế giới khác, chúng tôi có thể đưa chúng trở lại thế giới của chúng ta."

Môi trường khắc nghiệt của Mặt trăng và Sao Hỏa sẽ đòi hỏi những cách sống mới - trồng nhà thay vì xây dựng chúng, khai thác khoáng sản từ nước thải thay vì đá. Nhưng bằng cách chuyển sang các hệ thống của thế giới tự nhiên, chúng ta có thể thiết kế các giải pháp xanh và bền vững. Cho dù ở những thế giới xa xôi hay Trái đất luôn thay đổi của chúng ta, nấm có thể là thứ đưa chúng ta mạnh dạn vào tương lai.

Các phi hành gia trong tương lai một ngày nào đó có thể sống trong môi trường sống được chế tạo bằng nấm. Khái niệm mang tính cách mạng được gọi là Myco-architecture khám phá các tính chất ấn tượng của sợi nấm, theo một cách nào đó, mạnh hơn bê tông cốt thép và có khả năng tự phát triển và sửa chữa.

Văn Thiện (biên dịch)

Theo NASA