Cây nào được trồng đầu tiên trong vũ trụ năm 2024

Một bước tiến to lớn với kiến ​​thức của nhân loại về nông nghiệp vũ trụ vừa được các nhà khoa học công bố: Lần đầu tiên trồng được cây trong đất Mặt trăng do các phi hành gia mang về trong sứ mệnh Apollo.

Cây nào được trồng đầu tiên trong vũ trụ năm 2024
Cây mọc từ đất Mặt trăng. Ảnh: Lisa Paul

Các nhà khoa học trồng cây trong đất Mặt trăng thu thập trong các sứ mệnh của tàu Apollo. Đây là lần đầu tiên thực vật nảy mầm và phát triển trên Trái đất trong đất từ ​​một thiên thể khác.

Nghiên cứu này có thể đặt nền tảng cho việc phát triển các loài thực vật cung cấp ôxy và thức ăn trên Mặt trăng trong bối cảnh chương trình Artemis của NASA tìm cách đưa người phụ nữ đầu tiên và người da màu đầu tiên đặt chân lên cực nam Mặt Trăng vào cuối thập kỷ này.

Nghiên cứu chi tiết về thí nghiệm thực vật được công bố ngày 12.5 trên tạp chí Communications Biology.

“Thực vật giúp xác minh rằng các mẫu đất mang về từ Mặt trăng không chứa mầm bệnh hoặc các thành phần không xác định khác có thể gây hại cho sự sống trên mặt đất, nhưng những thực vật đó được phủ lớp đất mặt Mặt trăng chứ chưa bao giờ thực sự được trồng trong đó" - Lisa Paul, giáo sư nghiên cứu về khoa học làm vườn tại Viện Khoa học Nông nghiệp và Thực phẩm thuộc Đại học Florida, Mỹ cho hay.

Giáo sư Paul và đồng tác giả nghiên cứu Rob Ferl - giáo sư khoa học làm vườn tại Viện Khoa học Nông nghiệp và Thực phẩm UF, muốn tiến thêm một bước nữa và xem liệu hạt giống có mọc trong đất Mặt trăng hay không.

Thí nghiệm này đã được đề xuất từ 15 năm trước và yêu cầu lấy mẫu vật Mặt trăng cuối cùng được chấp thuận cách đây 18 tháng. Nhóm nghiên cứu đã đề nghị NASA cấp 4 gram mẫu vật từ ​​Mặt Trăng trong sứ mệnh Apollo 17.

Ryan Zeigler, người phụ trách mẫu Apollo của NASA, nhận thấy giá trị khoa học trong việc cung cấp nhiều mẫu vật hơn từ các sứ mệnh Apollo khác nhau. Ông đã gửi cho nhóm nghiên cứu tổng cộng 12 gram (2,7 muỗng cà phê) từ các mẫu vật Mặt trăng thu được từ các sứ mệnh Apollo 11, 12 và 17.

Cây nào được trồng đầu tiên trong vũ trụ năm 2024
Cây trong mẫu đất Mặt trăng sinh trưởng chậm hơn và rễ còi cọc hơn so với cây trồng trên đất ở Trái đất. Ảnh: Lisa Paul,

Các nhà nghiên cứu đã đưa vào mỗi ống trồng cây 1 gram đất Mặt trăng, bổ sung chất dinh dưỡng và nước, rồi cho vào một vài hạt Arabidopsis thaliana - cây thuộc họ cải có nguồn gốc từ khu vực Á-Âu và Châu Phi.

Hạt giống cũng được trồng vào đất từ Trái đất để làm nhóm đối chứng. Kết quả, sau 2 ngày, tất cả hạt giống ở 2 nhóm đều nảy mầm và phát triển tương tự nhau. Tới ngày thứ 6 của thí nghiệm, sự khác biệt bắt đầu xuất hiện, với những cây trong mẫu đất Mặt trăng sinh trưởng chậm hơn và rễ còi cọc.

Sau 20 ngày, các nhà khoa học thu hoạch tất cả các cây và tiến hành các nghiên cứu về ADN. Phân tích cho thấy, cây trồng trên đất Mặt trăng đã phản ứng tương tự như những cây trồng trong môi trường khắc nghiệt như đất có quá nhiều muối hoặc kim loại nặng.

Hôm 2-11, báo USA Today cho biết cuối tuần qua phi hành gia Mark Vande Hei của NASA đã thu hoạch vụ ớt đầu tiên trong thí nghiệm Plant Habitat-04. Đây là một trong những thí nghiệm thực vật phức tạp nhất trước nay được thực hiện trên ISS.

Trồng ớt trong vũ trụ

Tháng 7-2021, nhóm phi hành gia bắt đầu gieo 48 hạt ớt "Española cải tiến" - giống ớt được các nhà nghiên cứu tại Trung tâm vũ trụ Kennedy của NASA chọn sau khi mất hai năm để xem xét, đánh giá hơn hai chục giống ớt khác nhau từ khắp nơi trên thế giới.

Giống ớt Española cải tiến là giống ớt lai của ĐH New Mexico State, lai giữa giống Hatch Sandia và giống Española truyền thống ở phía bắc bang New Mexico. Giống này đã được trồng thành công trên Trái đất trong môi trường mô phỏng không gian gieo trồng thực vật trên ISS.

Theo Đài Fox News, buồng trồng ớt trên ISS được trang bị các đèn LED đỏ, lục, lam và trắng để kích thích cây tăng trưởng và hơn 180 cảm biến giúp trạm nghiên cứu tại Trái đất giám sát các điều kiện ngoại cảnh và quá trình tăng trưởng của cây.

"Sự kết hợp giữa vi trọng lực, chất lượng ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm của rễ sẽ quyết định độ cay của ớt. Thật thú vị khi chúng tôi có thể kiểm soát được những yếu tố này" - bà LaShelle Spencer, trưởng dự án Plant Habitat-04 của NASA, chia sẻ với Fox News.

NASA nhận định so với rau diếp, củ cải..., ớt cần nhiều thời gian hơn để nảy mầm, sinh trưởng và phát triển trong vũ trụ. Lứa ớt đầu tiên thu hoạch hôm 29-10 là cột mốc đáng chú ý trong hành trình con người đưa một dạng sống mới ra vũ trụ.

Vì sao là ớt?

Trong suốt 20 năm làm việc trên ISS, các phi hành gia thường dùng thực phẩm đông lạnh hoặc thực phẩm đóng gói sẵn. Đôi khi họ cũng nhận được thực phẩm tươi từ dịch vụ tiếp tế. Song các chuyến bay tiếp tế còn nhiều hạn chế trong các sứ mệnh ở xa Trái đất hơn như Mặt trăng hay sao Hỏa.

Hơn nữa, thực phẩm đóng gói được bảo quản càng lâu thì càng mất nhiều dinh dưỡng. "Để thực hiện các sứ mệnh khám phá vũ trụ dài ngày, phi hành gia làm việc ngoài không gian cần những loại thực phẩm bổ dưỡng hơn", Đài CNN dẫn lời bà Spencer.

Ớt là loại trái chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng, cũng là nguồn vitamin C tuyệt vời. Chúng cũng là loài cây có thể tự thụ phấn, sinh trưởng tốt trong môi trường vi trọng lực.

Chưa kể, với kích thước nhỏ, các phi hành gia cũng dễ dàng thu hoạch và ăn, không đòi hỏi quá trình xử lý hay nấu nướng phức tạp gì. Thời gian từ lúc trồng cho tới khi thu hoạch chỉ bốn tháng, ngắn hơn nhiều so với thời gian trồng các loài cây khác đã được NASA thử nghiệm.

Ông Matt Romeyn, chuyên gia nghiên cứu của thí nghiệm Plant Habitat-04, khẳng định việc thu hoạch thành công các loại rau quả tươi ngon có lợi cho cả sức khỏe thể chất và tinh thần của các phi hành gia.

"Chúng tôi nhận thấy việc trồng các loại rau quả có màu sắc và hương vị gợi nhớ về Trái đất giúp các phi hành gia phấn khởi hơn khi làm nhiệm vụ ngoài không gian", Đài Fox News dẫn lời ông Romeyn. Bởi thế, việc học cách trồng các loại thực phẩm tươi là chìa khóa thực hiện các sứ mệnh vũ trụ dài ngày hơn.

Với những trái ớt đầu tiên thu hoạch trên ISS, phi hành gia Megan McArthur đã làm ngay món bánh tacos "mang tầm vũ trụ" với những nguyên liệu có sẵn trên ISS như ớt xanh, thịt bò fajita, cà chua và atiso.

Trên Twitter cá nhân, bà McArthur, một trong 7 phi hành gia hiện đang sống và làm việc trên ISS, hào hứng chia sẻ: "Đây là món bánh tacos ngon nhất tôi từng làm".

Theo kế hoạch, ngoài số ớt đã ăn, số còn lại sẽ được đóng gói cẩn thận mang về Trái đất để nghiên cứu. Các phi hành gia tham gia sứ mệnh Crew-3 của SpaceX trong tháng này sẽ thu hoạch số ớt còn lại.

Từ năm 2015 đến nay, nhóm các phi hành gia của NASA đã trồng và thu hoạch thành công 10 loại thực phẩm đa dạng như rau diếp, bắp cải, củ cải và hoa cúc zinnia...

Kết quả tích cực từ thí nghiệm Plant Habitat-04 góp phần thúc đẩy các nghiên cứu sâu hơn về cách phát triển các loại rau quả trong điều kiện vi trọng lực, mở đường cho những thí nghiệm thực vật khác trên ISS trong tương lai.

Ớt xanh hay đỏ?

Nhiều người tò mò muốn biết giống ớt trồng trên ISS là ớt xanh hay đỏ, và đây là câu hỏi được thắc mắc nhiều tại bang New Mexico.

Theo NASA, các phi hành gia sẽ có cơ hội nếm cả hai loại này trong thử nghiệm PH-04 vì trái ớt Española cải tiến khi chín sẽ chuyển từ xanh sang đỏ và người ta vẫn thường ăn nó theo cả hai cách.