NASA đang nghiên cứu các cách để đảm bảo các nhà thám hiểm có nguồn thực phẩm bổ dưỡng, bao gồm cả các loại rau tươi, trong các sứ mệnh không gian tương lai đến Mặt Trăng và sao Hỏa. Dù thực phẩm đóng gói kín có thể đáp ứng nhu cầu cơ bản, nhưng chúng dần mất đi hương vị và vitamin theo thời gian.
Việc trồng rau xanh và các loại rau củ trên trạm vũ trụ có thể giải quyết vấn đề này, đồng thời mang lại trạng thái tinh thần tích cực hơn cho phi hành đoàn.
Những nỗ lực trồng các loại cây như xà-lách, ớt, củ cải và cà chua trong môi trường vi trọng lực đang được tiến hành, mang lại những hiểu biết mới về cách các chuyến bay vào không gian ảnh hưởng đến di truyền thực vật, việc sử dụng nước và hương vị.
Công việc này được dẫn dắt bởi Gioia Massa của NASA. Bà chuyên nghiên cứu hành vi của thực vật trong không gian nhằm tăng sự đa dạng và chất lượng của cây trồng tươi.
Khi NASA mở đường cho hành trình khám phá sâu hơn vào vũ trụ, nhóm của Massa tập trung vào cách môi trường vi trọng lực và các yếu tố như độ ẩm và ánh sáng ảnh hưởng đến hình dáng, chất lượng dinh dưỡng (nutrient quality) và năng suất cây trồng.
Ngoài ra, họ còn nghiên cứu vi khuẩn sống cùng thực vật để theo dõi xem các vi sinh vật này có an toàn và có lợi cho sức khỏe con người không.
Trồng cây trong môi trường vi trọng lực (microgravity)
Một nghiên cứu quan trọng, có mã số Plant Habitat-07, tập trung vào khả năng chịu đựng độ ẩm khác nhau của cây xà lách trong môi trường vi trọng lực. Dù nước là yếu tố cần thiết cho tế bào thực vật, quá nhiều nước có thể hạn chế oxy ở rễ, còn quá ít nước có thể làm cây héo úa (wilting).
Thí nghiệm này sử dụng bốn kịch bản độ ẩm trong buồng tăng trưởng đặc biệt để quan sát cách cây điều chỉnh sản xuất chất dinh dưỡng.
Các nhà nghiên cứu kiểm tra năng suất, sức khỏe tổng thể của cây và nguy cơ từ các quần thể vi khuẩn (bacterial populations) trên lá. Dữ liệu ban đầu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cân bằng nước để duy trì lá cây khỏe mạnh và vẫn giữ được hương vị ngon.
Làm cho rau củ trồng trong không gian ngon hơn
Các nghiên cứu Veg-04A và Veg-04B của NASA đã làm nổi bật cách ánh sáng và phân bón ảnh hưởng đến xà lách và rau ăn lá trên trạm vũ trụ.
Nghiên cứu cho thấy việc thay đổi đèn LED đỏ và xanh lam hoặc điều chỉnh công thức phân bón có thể làm thay đổi hình dáng, hương vị và tốc độ tăng trưởng của lá cây.
Những nghiên cứu này đã hướng dẫn việc trồng các loại cây khác như cà chua. Thành viên phi hành đoàn đã phản hồi về độ tươi và hương vị, giúp NASA lựa chọn hạt giống phù hợp cho các loại salad đa dạng trong các chuyến bay dài ngày.
Các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu cách hormone thực vật điều khiển sự phát triển trong môi trường vi trọng lực. Một loạt thí nghiệm tập trung vào auxin, một loại hormone tự nhiên điều hướng rễ và thân cây.
Một số loài thực vật có mức auxin thấp hơn khi ở trong môi trường vi trọng lực, làm giảm khả năng phát triển thân cây theo hướng thông thường.
Một số khác lại có mức auxin cao hơn, cho thấy kết quả có thể khác nhau tùy theo từng loài. Những thay đổi nhỏ trong hóa học của thực vật này giúp NASA thiết kế buồng tăng trưởng phù hợp với nhu cầu của từng loại cây trồng.
Chuẩn bị cho sứ mệnh không gian với cây trồng
Việc có rau salad tươi trên trạm vũ trụ chỉ là bước đầu tiên. NASA đang tập trung vào việc duy trì nguồn thực phẩm cho các phi hành đoàn trong các sứ mệnh kéo dài hàng tháng.
Những tiến bộ đến nay rất đáng khích lệ: thực phẩm tươi sống trong quỹ đạo là khả thi, và mỗi phát hiện mới đều giúp cải thiện quy trình.
Khi ngày càng nhiều loại cây trồng được thử nghiệm về hương vị, dinh dưỡng và thời hạn sử dụng, nhân loại sẽ tiến gần hơn đến việc tự cung cấp thực phẩm ở nơi cách xa hành tinh của chúng ta.
Với sự đóng góp của các chuyên gia như Gioia Massa, tương lai của nông nghiệp trong không gian hứa hẹn không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn nâng cao sự hài lòng của phi hành đoàn.
Phi hành gia NASA Nick Hague thu hoạch cải Mizuna cho thí nghiệm VEG-04 trên Trạm Vũ trụ Quốc tế. Ảnh: NASA
