Hình ảnh mô phỏng một cơ sở dân cư trên sao Hỏa với trọng lực tương đương Trái Đất. Ảnh: Tập đoàn Kajima

Ngày nay, các quốc gia và doanh nghiệp trên thế giới đều đang chạy đua để phát triển ra các công nghệ mới giúp con người sinh sống và đi lại bên ngoài bầu khí quyển của Trái Đất và phục vụ cho mục tiêu chinh phục vũ trụ. Một trong những người ủng hộ nổi tiếng nhất chính là tỷ phú giàu nhất thế giới Elon Musk với ước mơ đưa con người lên sao Hỏa.

Trong bối cảnh đó, các tác động phụ của việc sinh sống ngoài không gian – nơi không có trọng lực – cũng được nghiên cứu kỹ hơn. Một ví dụ có thể thấy rõ là ở các phi hành gia phải sinh sống dài hạn trên trạm vũ trụ ISS.

Theo NASA, xương của những người này có mật độ canxi thấp hơn và dẫn tới tình trạng loãng xương. Ngoài ra, các phi hành gia này còn bị mất cơ, tổn thương mắt cũng như đối mặt nguy cơ bị nhồi máu cơ tim cao hơn. Các nhà nghiên cứu cũng cho biết nếu không có trọng lực, động vật có vú không thể sinh sản và đời con cháu không thể phát triển tốt.

Vì vậy nếu như con người thiết lập cơ sở trên mặt trăng và bắt đầu sinh sản trên đó, những người lớn lên trong môi trường vi trọng lực sẽ có một cơ thể khác với những người sống trên Trái Đất và sẽ không thể đứng vững khi trở lại chính hành tinh mẹ của mình.

Nhằm giảm thiếu những tác động tiêu cực này và tạo ra môi trường sống thân thiện nhất với cơ thể con người, các nhà khoa học tại Trung tâm vũ trụ học con người SIC của Đại học Kyoto và tập đoàn Kajima đang cố gắng xây dựng một cơ sở dân cư hình nón ngược. Với hình dáng này, cơ sở này có thể quay tròn và tạo ra lực ly tâm, từ đó đạt được mức trọng lực tương đương với lực hấp dẫn trên Trái đất.

Nếu thành công, phát minh này sẽ mang tính đột phá giúp biến các giấc mơ chinh phục vũ trụ của con người thành sự thật. Đặc biệt là với các hành tinh và vệ tinh gần chúng ta như sao Hỏa nơi trọng lực chỉ bằng 38% Trái đất và mặt trăng nơi con số này chỉ còn 1/6.

Hình ảnh mô phỏng bởi các nhà khoa học của Đại học Kyoto và Tập đoàn Kajima về cơ sở dân cư với đầy đủ các yếu tố cần thiết cho sự sống của con người. Ảnh: Tập đoàn Kajima

Theo Japan Times trích dẫn các nhà khoa học của dự án này, cơ sở sống sẽ bao gồm "khu phức hợp sinh vật lõi" hoàn chỉnh với khối lượng tối thiểu cho các thành phần không khí, năng lượng, thực phẩm, thảm thực vật, đất và nước ngọt cần thiết cho sự tồn tại của con người. Ngoài ra, khu vực này cũng cần một khối nước tương tự như đại dương trên Trái đất.

Các chuyên gia cho biết con người sẽ sống hoàn toàn trong môi trường khép kín giống như Trái Đất này và chỉ ra ngoài khi họ muốn tận hưởng môi trường vi trọng lực bên ngoài.

Ngoài khu dân cư với trọng lực nhân tạo mô phỏng lại môi trường trên hành tinh mẹ, nhóm nghiên cứu cũng đặt mục tiêu thiết kế một hệ thống giao thông công cộng kết nối Trái đất, mặt trăng với sao Hỏa. Với cái tên “hệ thống theo dõi không gian hình lục giác”, công trình này sẽ giúp con người di chuyển giữa hành tinh quê hương của loài người và các thuộc địa.

Để giảm thiếu ảnh hưởng từ bức xạ vũ trụ lên sức khỏe những người du hành vũ trụ, hệ thống giao thông công cộng cũng sẽ cần trọng lực nhân tạo cũng như một phương pháp che chắn hiệu quả.

Con người sẽ sống hoàn toàn trong khu phức hợp sinh vật lõi và chỉ ra ngoài nếu muốn tận hưởng môi trường vi trọng lực. Ảnh: Tập đoàn Kajima

Giáo sư Yosuke Yamashiki của Đại học Kyoto cho biết nhóm nghiên cứu muốn trình bày những ý tưởng hoàn toàn nguyên bản, đồng thời tiết lộ thêm rằng các nhà khoa học cũng đang tập trung tái tạo một hệ sinh thái giống Trái đất dưới lực hấp dẫn nhân tạo.

Ông Takuya Ono, một kỹ sư từ tập đoàn Kajima cũng tham gia vào dự án này cho biết mục tiêu trước mắt là xây dựng một phiên bản của cơ sở sống này trên mặt trăng vào năm 2050. Do việc di chuyển giữa những môi trường trọng lực khác nhau cũng sẽ gây hại tới sức khỏe con người, ông nhấn mạnh rằng các vấn đề trọng lực cần phải được khắc phục để con người có thể quay trở lại Trái đất sau khi dành thời gian trên mặt trăng hoặc sao Hỏa.

Tuy không đi sâu vào chi tiết quy mô đầu tư, các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận rằng chi phí chắc chắn là một trong những thách thức lớn nhất mà dự án này phải đối mặt.

Một góc nhìn bên trong công trình dân cư khổng lồ mô phỏng trọng lực. Ảnh: Tập đoàn Kajima