Theo The Telegraph, NASA đang tài trợ cho một dự án nghiên cứu đầy hứa hẹn, trong đó các kỹ sư sẽ chế tạo những cấu trúc hình cầu có thể ở được, làm từ các hạt thủy tinh nhỏ – một thành phần tự nhiên có trong lớp đất mặt của Mặt Trăng. Ý tưởng này nhằm giúp con người sinh sống lâu dài mà không cần vận chuyển quá nhiều vật liệu đắt đỏ từ Trái Đất.
Từ bụi Mặt Trăng đến ngôi nhà trong suốt
Công nghệ được đề xuất nghe có vẻ như bước ra từ tiểu thuyết khoa học viễn tưởng: sử dụng lò vi sóng thông minh để nung chảy bụi Mặt Trăng, tương tự cách hoạt động của lò vi sóng gia đình. Sau đó, vật liệu nóng chảy sẽ được thổi thành hình cầu, rồi tự cứng lại thành lớp thủy tinh trong suốt có độ bền cao.
Công ty kỹ thuật không gian Skyeports – đơn vị hợp tác với NASA – đã thử nghiệm thành công việc thổi các quả cầu nhỏ chỉ vài inch từ bụi Mặt Trăng mô phỏng. Mục tiêu tiếp theo là mở rộng quy mô thành những mái vòm khổng lồ có đường kính lên đến 300–500 mét, đủ để làm nơi sinh sống cho các phi hành gia.
Giám đốc điều hành Skyeports, Tiến sĩ Martin Bermudez, cho biết loại thủy tinh được sử dụng có thể tự phục hồi khi bị nứt do thiên thạch siêu nhỏ hoặc “động đất Mặt Trăng”. Vật liệu này được cấu tạo từ các polymer có khả năng tự tái tổ chức, giúp bong bóng duy trì hình dạng ổn định suốt thời gian dài.
Tiến sĩ Bermudez tiết lộ tầm nhìn xa hơn: một ngày nào đó, những quả cầu này sẽ liên kết với nhau bằng các cây cầu thủy tinh, tạo thành những thành phố Mặt Trăng trong suốt.
“Chúng ta sẽ không bao giờ tái tạo hoàn toàn Trái Đất, nhưng đây là điều gần gũi nhất. Một ngày nào đó, thậm chí chúng ta có thể đưa những bong bóng này lên quỹ đạo”, ông Bermudez cho biết.
Giám đốc điều hành Skyeports là người quan tâm đến việc thiết kế công trình ngoài Trái Đất từ rất sớm, đặc biệt là trên Mặt Trăng và sao Hỏa. Khi phát hiện rằng silicat – hợp chất chính dùng sản xuất thủy tinh – chiếm tới 60% bụi Mặt Trăng, ông lập tức nhận ra tiềm năng khổng lồ cho công nghệ này.
Các nghiên cứu sau đó cho thấy thủy tinh có thể được cải tiến để dẻo dai hơn thép, mở ra hướng đi hoàn toàn mới trong xây dựng không gian.
Cuộc cách mạng xây dựng không gian
Khoảng hai năm trước, Tiến sĩ Bermudez trình bày ý tưởng này với NASA và cơ quan này ngay lập tức bày tỏ sự hứng thú. Hiện dự án đang được hỗ trợ trong khuôn khổ chương trình NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) – nơi tài trợ cho các ý tưởng có khả năng thay đổi tương lai ngành hàng không vũ trụ.
Điểm mạnh của dự án là xây dựng “tại chỗ” – điều cực kỳ quan trọng khi chi phí vận chuyển vật liệu lên Mặt Trăng rất đắt đỏ. Các ống dẫn khí khổng lồ sẽ được dùng để thổi thủy tinh nóng chảy tạo hình cầu, sau đó chính ống đó sẽ được tái sử dụng làm cửa ra vào.
Bên trong, nội thất và thiết bị có thể được in 3D từ vật liệu thu thập trên bề mặt Mặt Trăng, giúp giảm thiểu tối đa phụ thuộc vào nguồn cung từ Trái Đất.
Theo Skyeports, hình cầu được chọn vì đây là cấu trúc ổn định nhất trong tự nhiên, giúp phân bổ đều áp lực từ môi trường bên ngoài. Ngoài ra, việc sử dụng thủy tinh trong suốt cũng giúp cải thiện sức khỏe tinh thần cho phi hành gia, nhờ ánh sáng tự nhiên và tầm nhìn mở rộng.
“Khi thủy tinh ở nhiệt độ cực cao, nó trở thành chất lỏng vô định hình. Trong môi trường vi trọng lực, khi được đùn ra khỏi lò, nó tự nhiên hình thành dạng cầu mà không cần khuôn”, Tiến sĩ Bermudez giải thích thêm.
Để tăng độ bền, kim loại như titan, magie và canxi sẽ được trộn vào hợp chất thủy tinh. Các nhà nghiên cứu còn kỳ vọng có thể xếp nhiều lớp bong bóng chồng lên nhau, tạo ra hiệu ứng chênh lệch nhiệt độ giữa các tầng – nhờ đó hình thành hệ thống ngưng tụ nước.
Điều này mở ra khả năng trồng cây và rau quả trong môi trường khép kín, hình thành hệ sinh thái nhỏ tạo oxy cho cư dân Mặt Trăng. Đồng thời, các bong bóng cũng có thể được gắn tấm pin Mặt Trời, cung cấp đủ năng lượng cho toàn bộ hệ thống sinh hoạt.
Video ý tưởng mới nhất của Skyeports cho thấy quá trình xây dựng các công trình kính lớn trên Mặt Trăng, bằng cách sử dụng các khoáng chất thủy tinh tại chỗ. (Nguồn: Skyeports / YouTube)
Kỹ thuật thổi thủy tinh trong môi trường chân không nhiệt độ cao sẽ được thử nghiệm vào tháng 1 tới, trước khi chuyển sang giai đoạn môi trường vi trọng lực.
Sau đó, NASA dự kiến thử nghiệm thực tế trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), và các bài test đầu tiên trên Mặt Trăng có thể diễn ra trong vài năm tới.
Trong khi NASA nghiên cứu khả năng sinh sống lâu dài, các chuyến trở lại Mặt Trăng của con người đang tiến gần hơn bao giờ hết. Chương trình Artemis dự kiến đưa phi hành gia trở lại bề mặt Mặt Trăng trong vòng 5 năm tới, và việc tìm ra mô hình nơi ở phù hợp là một ưu tiên hàng đầu.
Tiến sĩ Bermudez thừa nhận: “Chúng tôi đang chạy đua với thời gian, vì Artemis đang tiến triển rất nhanh".
Ông Clayton Turner, thuộc Ban Giám đốc Công nghệ Không gian của NASA, nhận định rằng các ý tưởng như bong bóng thủy tinh thể hiện tinh thần đột phá của NIAC: “Những bước tiến và bước nhảy vọt tiếp theo của chúng ta phụ thuộc vào đổi mới. NIAC đang thay đổi những gì con người cho là có thể”.
Trước đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalen (Đức) cũng từng đề xuất xây dựng công trình trên Mặt Trăng bằng gạch nung từ bụi nguyệt dùng tia laser – cho thấy xu hướng sử dụng vật liệu tại chỗ ngày càng được quan tâm.
NASA mô tả nghiên cứu này là “một bước đột phá lớn trong phương pháp xây dựng ngoài Trái Đất”, vì nó loại bỏ sự phụ thuộc vào các phần tiền chế, hệ thống bơm hơi hay lắp ráp phức tạp.
Thay vào đó, các cấu trúc thủy tinh tự thổi tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có của Mặt Trăng, mở ra một phương pháp sản xuất hoàn toàn mới – nhẹ, linh hoạt và có thể mở rộng.
Theo NASA, việc xây dựng các khu định cư thủy tinh nguyên khối trên Mặt Trăng không chỉ mang lại lợi ích cho ngành không gian, mà còn truyền cảm hứng mạnh mẽ cho nhân loại.
(Theo Dailymail, Space)
