在北約克郡地表深處，地下隧道為研究人類如何在月球或火星上生活和活動提供了一個獨特的機會。伯明翰大學（University of Birmingham）的研究人員在一個獨特的研究環境中啟動了”Bio-SPHERE”項目，該項目位於英國最深的礦區之一地下1.1 公里處。該項目旨在探索如何在火星和月球上的苛刻條件下開展科學和醫療活動。

這是一系列新實驗室設施中的第一個，這些設施計劃用於研究人類在長期太空任務中如何工作和保持健康，這是確保在其他星球上執行任務連續性的關鍵要求。

該團隊與布爾比地下實驗室（Boulby Underground Laboratory）合作，布爾比地下實驗室是一個4000 立方米的地下深層設施，主要從事粒子物理學、地球科學和天體生物學研究，由科技設施委員會（英國研究與創新的一部分）管理，並得到布爾比礦山運營商英國國際礦業研究公司（ICL-UK）的支持。

Bio-SPHERE 項目位於布爾比實驗室附近一個體積為3000 立方米的隧道網絡中，該隧道穿過2.5 億年前的岩鹽礦床，由二疊紀澤希施泰因海（Zechstein Sea）遺留下來的蒸發岩層組成。這種地質環境以及深層地下位置使研究人員能夠重現人類在月球和火星上類似洞穴中的工作條件。這包括地處偏遠、獲取新材料的途徑有限，以及在移動重型設備時面臨的挑戰。

同時，得益於該深度所提供的超低輻射環境，該地點將使科學家們能夠研究地下棲息地在保護太空人員免受深空輻射（這是太空探索中的一個重大風險）以及其他危險（如隕石碎片墜落，有可能損壞生命支持基礎設施）方面的有效性。

作為Bio-SPHERE（用於遠征中的宜居性和極端環境研究的生物醫學地表下艙）的一部分而開放的第一個設施，是以一個3 米寬的模擬艙為基礎的，專門用於測試準備治療組織損傷的材料所需的生物醫學程序。這些材料包括用於再生醫學的複雜流體、聚合物和水凝膠，例如可用於傷口敷料或用於減輕損傷的填充物。

最近，《自然》（NPJ）雜誌發表了一篇論文，介紹了這種棲息地的概念和設計。Bio-SPHERE 包括一系列無菌工作和材料處理功能，將這些模擬設施和有用的地質環境與鄰近的物理和化學實驗室設施結合在一起。

這種環境為模擬各種任務場景和開展前沿的跨學科科學研究提供了機會，從極端環境對生物和物理化學參數以及醫療基礎設施的影響，一直到研究如何將環境壓力、溫度和地質等可用的”原位”資源用於棲息地建設。

伯明翰大學化學工程學院首席研究員亞歷山德拉-約達切斯庫（Alexandra Iordachescu）博士說：”我們很高興能與布爾比地下實驗室出色的科學團隊合作。這項新能力將有助於收集信息，為生命支持系統、設備和生物材料提供建議，這些系統、設備和材料可用於醫療急救和深空任務中受損後的組織修復。”

“這些類型的指標可以指導系統設計，並有助於評估在太空棲息地等孤立環境限制下生物工程操作的科學需求和可接受的時間範圍。這些數據也可能為地球上的應用帶來諸多益處，例如在偏遠地區或危險環境中進行生物醫學乾預，以及更廣泛地了解這些非理想環境中的生物醫學工作流程。”

布爾比地下實驗室主任兼高級科學家肖恩-帕林（Sean Paling）教授說：”我們很高興能與伯明翰大學的Iordachescu 博士和團隊合作開展這項令人興奮的工作。人類在探索地球以外的棲息地方面面臨的挑戰顯然很多，也很重大。Bio-SPHERE項目有望幫助回答在偏遠的地下環境中建立可持續生活條件的一些關鍵後勤問題，從而為我們未來漫長、艱難而又令人興奮的集體旅程做好必要的準備。這也是一個很好的例子，說明在深層地下科學設施中可以開展多種多樣的科學研究，我們非常高興能夠主辦這個項目。”