Minh họa về một cơ sở ươm tạo thực vật trên sao Hỏa.
Khu vườn trên Sao Hỏa không cần đất từ Trái Đất
Việc tự trồng thực phẩm trên Sao Hỏa bằng nguồn lực tại chỗ, gồm: Bụi, không khí và vi sinh vật, đang dần trở thành hiện thực nhờ nghiên cứu mới từ các chuyên gia tại Đức.
Thách thức lớn nhất hiện nay là bề mặt Sao Hỏa thiếu đất màu mỡ và các chất dinh dưỡng hữu cơ cần thiết cho cây trồng. Giải pháp thông minh vừa được công bố tập trung vào việc biến bụi mô phỏng Sao Hỏa và vi khuẩn chịu hạn thành một hệ thống phân bón hiệu quả.
Từ bụi vũ trụ đến sinh khối sống
Trọng tâm của hệ thống này là vi khuẩn lam (tảo lam). Những sinh vật hiển vi này có khả năng sinh tồn cực hạn, có thể sử dụng khí carbon dioxide dồi dào trong khí quyển Sao Hỏa để phát triển, tạo ra oxy và chiết xuất chất dinh dưỡng từ bụi giàu khoáng chất.
Để chứng minh tính khả thi, nhóm nghiên cứu đã sử dụng chất mô phỏng đất đá MGS-1 để tái tạo điều kiện bề mặt Sao Hỏa. Họ nuôi cấy vi khuẩn lam bằng loại bụi này cùng khí carbon dioxide để tạo ra sinh khối.
Sau đó, thông qua quá trình lên men kỵ khí ở nhiệt độ khoảng 35 độ C, các vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ và giải phóng các dưỡng chất thiết yếu vào hệ thống. Quy trình này được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo lượng amoni đầu ra đủ cho cây trồng phát triển.
Kết quả ấn tượng và triển vọng tương lai
Loại phân bón thu được sau đó đã được thử nghiệm trên bèo tấm (Lemna sp.), một loại thực vật thủy sinh giàu protein. Kết quả cho thấy chỉ một gram vi khuẩn lam khô có thể tạo ra đủ dưỡng chất để nuôi trồng 27g khối lượng cây tươi ăn được.
Quá trình lên men còn tạo ra khí methane, một nguồn nhiên liệu quý giá cho các hoạt động khác trên hành tinh đỏ.
Nghiên cứu này mở ra một tương lai nơi các phi hành gia có thể giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn cung từ Trái Đất. Nhà nghiên cứu Tiago Ramalho từ Đại học Bremen nhấn mạnh rằng khả năng tự cung tự cấp là yếu tố then chốt để các khu định cư trên Sao Hỏa trở nên bền vững.
Dù các thí nghiệm hiện mới dừng lại ở môi trường kiểm soát tại Trái Đất, nhóm nghiên cứu đang hướng tới việc tích hợp hệ thống này với các công nghệ hỗ trợ sự sống khác trong điều kiện khắc nghiệt thực tế.
Nếu thành công, phương pháp này cũng có thể ứng dụng cho canh tác bền vững tại những vùng đất nghèo dinh dưỡng trên hành tinh chúng ta.
Theo IE