Trồng cải xoong bằng bụi đất mặt trăng

Cây cải xoong đầu tiên mọc lên từ bụi đất lấy từ mặt trăng. Ảnh: Tyler Jones/UF/IFAS via AP

Kết quả bất ngờ này thậm chí còn khiến ngay cả các nhà khoa học choáng váng bởi trước đó các nhà nghiên cứu cũng không thể biết được liệu có thứ gì sẽ nảy mầm trong lớp đất khắc nghiệt của mặt trăng hay không?

Thành tựu mới cũng đang đặt ra khả năng liệu loại bụi đất này có thể được sử dụng để nuôi trồng thực phẩm cho các thế hệ tiếp theo của những nhà thám hiểm mặt trăng hay không. Kết quả nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Communications Biology, số ra hôm thứ Năm.

“Chúa ơi. Thực vật thực sự phát triển trong các vật thể mặt trăng. Liệu có phải chuyện đùa không?”, Robert Ferl thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp và Thực phẩm của Đại học Florida cảm thán.

Trước đó ông Ferl và các đồng nghiệp đã trồng cải xoong (thale cress, tên khoa học Arabidopsis thaliana) bằng đất mặt trăng do hai nhà phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin của tàu thám hiểm mặt trăng Apollo 11 và những người đi bộ trên mặt trăng khác mang về. Và tin tốt lành là “tất cả các hạt giống đều đã nảy mầm”.

Tuy nhiên nhược điểm là sau tuần đầu tiên, độ thô và các đặc tính khác của loại bụi đất mặt trăng đã gây áp lực cho những mầm cây nhỏ khiến chúng mọc chậm hơn nhiều so với cây non mọc trên đất mặt trăng giả lấy từ Trái đất, nên phần lớn cây non đều bị còi cọc.

Nguyên nhân là do đất tiếp xúc dưới bức xạ vũ trụ và gió mặt trời càng lâu trên mặt trăng thì cây trồng càng phát triển kém. Theo các nhà khoa học, các mẫu vật Apollo 11 vốn tiếp xúc với các yếu tố trên lâu hơn hàng tỷ năm so với những mẫu vật cũ do bề mặt cổ xưa ở khu vực Sea of Tranquility - ít có lợi cho sự phát triển của cây trồng.

Simon Gilroy, nhà sinh vật học ở Đại học Wisconsin-Madison chia sẻ: "Đây là một bước tiến khoa học mới nhằm xác định việc có thể trồng cây trên tặt trăng".

Các bụi đất mặt trăng vốn chứa nhiều mẩu thủy tinh cực nhỏ từ vô số vụ va chạm với vi thiên thạch. Một giải pháp là sử dụng những địa điểm địa chất có niên đại thấp như ống dung nham để khai thác đất trồng. Môi trường để cây phát triển cũng cần điều chỉnh thông qua sự thay đổi hỗn hợp dưỡng chất hoặc ánh sáng nhân tạo.

Chỉ có 382 kg bụi đất mặt trăng được mang về Trái đất sau sáu sứ mệnh Apollo. Do phần lớn số đất này đã được niêm phong, nên buộc các nhà nghiên cứu phải thí nghiệm với đất mô phỏng làm từ tro núi lửa trên Trái đất. Cơ quan Hàng không và Vũ trụ (NASA) đã phát 12 gram đất mặt trăng cho nhóm nghiên cứu ở Đại học Florida vào đầu năm ngoái và quá trình trồng cây thí nghiệm vào tháng 5/2021.

Hai nhà khoa học Anna-Lisa Paul và Rob Ferl đang gieo hạt cải xoong trồng bằng đất mặt trăng tại phòng thí nghiệm ở Gainesville, bang Florida, Mỹ. Ảnh: Tyler Jones/UF/IFAS via AP

Một giải pháp có thể là sử dụng các điểm địa chất trẻ hơn trên mặt trăng, như dòng dung nham để lấy đất trồng cây. Môi trường cũng có thể được điều chỉnh cùng với sự thay đổi hỗn hợp dinh dưỡng hoặc điều chỉnh ánh sáng nhân tạo.

Hầu hết các kho chứa Mặt Trăng vẫn bị khóa chặt, buộc các nhà nghiên cứu phải thử nghiệm với đất mô phỏng làm từ tro núi lửa trên Trái đất. NASA cuối cùng đã phân phối 12 gram cho các nhà nghiên cứu của Đại học Florida vào đầu năm ngoái, và việc trồng cây được chờ đợi từ lâu đã diễn ra vào tháng 5 năm ngoái trong một phòng thí nghiệm.

NASA cho biết, thời điểm cho một thí nghiệm như vậy cuối cùng đã chính xác, với việc cơ quan nghiên cứu không gian vũ trụ đang tìm cách đưa các phi hành gia quay trở lại mặt trăng sau một vài năm nữa.

Trường hợp lý tưởng là phi hành gia có thể khai thác nguồn cung cấp đất mặt trăng vô tận để trồng cây trong nhà, thay vì thiết lập hệ thống thủy canh hoặc tiêu tốn nhiều nước. Nhóm nghiên cứu đồng thời hy vọng có thể tái chế đất mặt trăng vào cuối năm nay và sau đó trồng thêm nhiều cây cải xoong, trước khi có thể chuyển sang các loại thực vật khác.

Sharmila Bhattacharya, nhà khoa học chương trình sinh học vũ trụ của NASA cho biết: “Thực tế là bất cứ thứ gì phát triển đều có nghĩa là chúng ta có một điểm khởi đầu thực sự tốt, và bây giờ câu hỏi là làm thế nào để chúng ta tối ưu hóa và cải thiện nó”.