Primul habitat uman de pe fundul oceanului este gata. Imaginile din interior par desprinse din SF

Habitatul uman intră într-o nouă etapă odată cu punerea în funcțiune a modulului submarin Vanguard, instalat în Sanctuarul Marin Național Florida Keys, din Statele Unite. Proiectul aparține companiei private DEEP și reprezintă primul pas către dezvoltarea unor baze subacvatice destinate misiunilor științifice de lungă durată. Primii „acvanauți” urmează să locuiască în habitat în perioada următoare, iar cercetătorii vor testa atât funcționarea instalației, cât și impactul vieții în adâncuri asupra organismului uman.

Cum funcționează primul habitat uman submarin destinat misiunilor de cercetare

Habitatul uman Vanguard reprezintă primul modul submarin operațional dezvoltat de compania de inginerie oceanică DEEP, fondată în 2021. Deși oamenii au mai locuit temporar pe fundul oceanului în cadrul unor proiecte experimentale, aceasta este prima instalație realizată și exploatată de compania britanică, care urmărește dezvoltarea unei infrastructuri permanente pentru cercetarea mediului marin.

Vanguard este conceput ca un proiect-pilot pentru viitorul habitat Sentinel, un sistem mult mai complex despre care DEEP susține că va permite desfășurarea unor misiuni pe termen scurt și semi-permanent oriunde pe platoul continental până în anul 2027.

Modulul a fost amplasat pe o platformă fixă la Tennessee Reef, în cadrul Sanctuarului Marin Național Florida Keys, la aproximativ 17 metri adâncime. Instalația poate găzdui simultan până la patru membri ai echipajului și combină funcțiile unui laborator de cercetare, ale unui spațiu de locuit și ale unei baze de scufundări.

Printre primii ocupanți ai habitatului se va număra Dawn Kernagis, directoarea departamentului de cercetare științifică al DEEP. Specializată în studiul fiziologiei umane în medii extreme, cu accent asupra creierului și sistemului nervos, aceasta are experiență în misiuni subacvatice, după participarea la proiectul NEEMO 21 al NASA.

Cercetătorii vor putea analiza organisme marine fără ca probele să fie afectate de decompresie

Unul dintre cele mai importante avantaje ale locuirii pe fundul oceanului este posibilitatea analizării probelor biologice direct în mediul din care provin, fără modificările produse de schimbarea bruscă a presiunii.

Explicând această problemă, Dawn Kernagis a arătat că aducerea organismelor la suprafață alterează rezultatele cercetărilor.

„Când o probă este adusă la suprafață, aceasta se decomprimă. Așadar, oricare ar fi semnătura moleculară, oricare ar fi semnătura celulară [pe care o observați în probă], aceasta este de fapt legată de acel proces de decompresie, nu? Deci nu vedem cu adevărat cum era acea probă în adâncime”, a explicat Kernagis pentru Science Alert.

Continuând aceeași idee, cercetătoarea a subliniat că noul habitat oferă oportunitatea desfășurării unor analize imposibil de realizat până acum.

„Suntem foarte încântați că putem revedea o mare parte din acea știință și că putem crea această nouă oportunitate de a putea procesa probe în timp aproape real, în profunzime”.

Pe lângă activitatea echipajului, Vanguard este echipat cu senzori care monitorizează permanent condițiile din mediul subacvatic, inclusiv în perioadele în care nu există cercetători la bord.

Viața în interiorul bazei se desfășoară într-un mediu controlat sub presiune

Habitatul funcționează practic ca o cameră de decompresie de mari dimensiuni, în care presiunea este atent controlată pentru a permite desfășurarea în siguranță a misiunilor de scufundare de saturație.

Descriind acest proces, Dawn Kernagis a explicat modul în care organismul uman reacționează la expunerea îndelungată în mediul hiperbar.

„E ca și cum ai face scufundări de foarte mult timp, iar țesuturile și sângele ți se saturează cu azot, gazul inert pe care îl respiri”, a spus Kernagis.

Referindu-se la acest tip de activitate, cercetătoarea a precizat că tehnologia este cunoscută de mulți ani și permite șederi foarte lungi în adâncuri.

„Acest tip de scufundări există de mult timp… practic, odată ce ești saturat, ai putea sta acolo săptămâni întregi, luni întregi”.

Membrii echipajului pot ieși din habitat folosind un sistem de alimentare cu aer printr-un cordon ombilical conectat la rezerva de aer a modulului, ceea ce le permite să efectueze scufundări de câteva ore, comparativ cu aproximativ o oră în cazul scufundărilor recreative obișnuite.

La sosire, atât habitatul, cât și echipajul sunt comprimate pentru a egala presiunea mediului exterior. După intrarea în modul, interiorul este decompresat treptat până la presiunea atmosferică obișnuită.

Descriind această etapă, Dawn Kernagis a explicat mecanismul utilizat în Vanguard.

„Practic, «ascenzi»… ești încă pe fund, dar presiunea din interiorul vasului se reduce până când ajunge la echivalentul presiunii la care trăim aici, la suprafață”, a explicat Kernagis.

După o noapte petrecută în condiții de decompresie, modulul este readus la o presiune ușor superioară celei exterioare, iar cercetătorii pot reveni în apă prin așa-numita „bazină lunară”, o deschidere aflată în partea inferioară a habitatului, care oferă acces direct către fundul oceanului.

Habitatul este alimentat permanent cu energie electrică de un generator amplasat pe o geamandură de la suprafață, dispune de rezerve de apă potabilă și menține comunicații prin satelit cu baza de pe uscat, disponibilă 24 de ore din 24. Apele uzate sunt colectate și eliminate prin sisteme dedicate.

Tehnologia ar putea fi utilizată în cercetare, industrie, apărare și chiar turism

Pe lângă cercetarea științifică, dezvoltatorii proiectului văd numeroase aplicații pentru astfel de habitate submarine.

Printre partenerii DEEP se află companii care activează în domenii precum petrol și gaze, energie regenerabilă, apărare, tehnologie aerospațială și inginerie subacvatică, ceea ce indică interesul pentru utilizarea acestei infrastructuri și în alte sectoare economice.

Referindu-se la aceste perspective, Dawn Kernagis a amintit că utilizarea habitatelor submarine în domeniul apărării are deja precedente.

„Există o lungă istorie a utilizării habitatelor submarine în scopuri de apărare”, a spus Kernagis.

Ea a explicat că unul dintre domeniile de interes este colaborarea dintre oameni și sistemele autonome utilizate în mediul marin.

„Unul dintre lucrurile pe care suntem cu adevărat interesați să le analizăm este colaborarea om-mașină. De exemplu, cum se intersectează scafandrii din apă cu roboții, fie că există vehicule subacvatice autonome sau vehicule subacvatice controlate de la distanță”.

Un alt partener al companiei, Triton Submarines, este orientat către segmentul comercial și recreativ, ceea ce sugerează că tehnologia ar putea fi folosită în viitor și pentru dezvoltarea turismului subacvatic.

Vorbind despre obiectivele pe termen lung ale companiei, Dawn Kernagis a afirmat că proiectul urmărește extinderea accesului oamenilor la viața sub apă.

„Dorim să extindem locuirea subacvatică pentru omenire mai largă”, a declarat Kernagis pentru ScienceAlert.

Ea consideră că viitorii ocupanți ai unor astfel de habitate ar putea proveni din domenii foarte diferite, inclusiv artă, istorie, educație sau cercetare.

„Cred că și politicienilor, asta ar fi grozav, nu? Să le oferim acea expunere a ceea ce se află sub suprafața oceanului”.

În această etapă, însă, obiectivul principal al habitatului Vanguard rămâne cercetarea științifică și monitorizarea ecosistemului recifului unde este amplasat. În colaborare cu administrația Sanctuarului Marin Național Florida Keys, echipa DEEP urmărește atât protejarea mediului marin, cât și valorificarea infrastructurii în proiecte de conservare și restaurare.

„Lucrăm strâns în mână cu Sanctuarul Marin Național pentru a ne asigura că nu doar noi distrugem habitatul, ci și că ei îl utilizează la maximum în scopuri științifice și de restaurare”, a spus Kernagis.

Sentinel este următoarea etapă a programului dezvoltat de DEEP

Succesul proiectului Vanguard ar urma să deschidă drumul către Sentinel, un habitat submarin modular aflat în dezvoltare, pe care compania DEEP îl prezintă drept următoarea etapă a programului său de cercetare oceanică. Potrivit dezvoltatorului, noua structură va fi proiectată pentru misiuni de până la 28 de zile și va putea susține atât activități științifice, cât și operațiuni desfășurate pe platoul continental.

Potrivit informațiilor prezentate de companie, Sentinel va fi alcătuit din module cilindrice cu un diametru de aproximativ șase metri, care vor putea fi conectate în configurații diferite, în funcție de obiectivele fiecărei misiuni. Habitatul va include laboratoare, cabine individuale pentru echipaj, spații comune, facilități sanitare și ferestre panoramice pentru observarea continuă a mediului marin.

Proiectul este conceput să funcționeze atât la presiune atmosferică normală, cât și la presiunea mediului exterior, ceea ce va permite scafandrilor să intre și să iasă direct în ocean prin intermediul unei hidro-ecluze de tip „moon pool”. Compania susține că habitatul va integra sisteme de alimentare cu energie și tehnologii pentru reciclarea aerului și a apei, cu scopul de a reduce impactul asupra mediului marin.

Potrivit planurilor anunțate de DEEP, Sentinel ar urma să permită desfășurarea unor misiuni pe termen scurt și semi-permanente pe platoul continental începând din 2027.