Các nhà khoa học trồng cây ăn được trong đất mặt trăng

Bàn chân phải của chỉ huy Apollo 11, Neil Armstrong, để lại dấu chân trên mặt đất vào ngày 20 tháng 7 năm 1969

Dự án có tiềm năng cung cấp thức ăn cho các thuộc địa mặt trăng trong tương lai. Các nhà nghiên cứu đã trồng cây trong đất của Mặt trăng, theo một báo cáo gần đây của NASA.

Nghiên cứu này không chỉ có thể giúp các nhà khoa học khắc phục tình trạng khan hiếm lương thực trên Trái đất tốt hơn mà còn có thể giúp họ phát triển nguồn thức ăn cho những con người tương lai sống hoặc du hành trong không gian.

“Đất” Mặt Trăng không giống với đất trên Trái Đất.

Nó thực sự là một lớp các mảnh vụn rời rạc được gọi là regolith và bao gồm một hỗn hợp phức tạp của năm thành phần cơ bản: mảnh đá kết tinh, mảnh khoáng chất, hạt thạch anh, chất kết tụ và thủy tinh.

Độ dày của nó thay đổi từ khoảng 4,5m trên bề mặt tối của Mặt trăng từ góc nhìn của chúng ta ở đây trên Trái đất, đến khoảng 9m trên bề mặt cao nguyên của Mặt trăng.

Trong các sứ mệnh Apollo 11, 12 và 17, các phi hành gia NASA đã thu thập các mẫu regolith để sử dụng cho các nghiên cứu trong tương lai, chẳng hạn như mẫu này, là một phần của Chương trình Phân tích Mẫu Thế hệ Tiếp theo của Apollo, hay ANGSA.

Đối với thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chọn cây Arabidopsis thaliana vì một số lý do. Nó phát triển nhanh chóng, có một số lượng lớn hạt giống, và có một bộ gen nhân tương đối nhỏ, đã biết nên dễ dàng nghiên cứu.

Arabidopsis cũng có thể ăn được.

Nó là một thành viên của họ cải (Brassicaceae), bao gồm các loài được trồng như bắp cải và củ cải. Nó cũng là họ hàng của các loại rau họ cải khác như bông cải xanh, súp lơ trắng và cải Brussels. Bất chấp những mối quan hệ gia đình này, Arabidopsis phần lớn vẫn được coi là một loài cỏ dại.

Tuy nhiên, từ xa xưa, con người đã biến cỏ dại thành cây trồng. Và vì các nhà khoa học đã giải mã trình tự bộ gen của cây Arabidopsis, nên nó là một ứng cử viên tuyệt vời cho việc thực hành này.

Do đó, việc các nhà khoa học có thể phát triển nó trong các mẫu nước của Mặt trăng, có những tác động có thể mang lại lợi ích cho những người thực dân hoặc du khách trên Mặt trăng trong tương lai.

Trong nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã phân bổ một gam regolith cho mỗi cây Arabidopsis. Họ đã thêm nước và hạt vào các mẫu. Sau đó, họ đặt các khay vào các hộp bằng đá mài trong phòng sạch. Dung dịch dinh dưỡng được bổ sung hàng ngày.

Từ 48 đến 60 giờ sau khi trồng, hạt bắt đầu nảy mầm trong tất cả các mẫu, biểu hiện thân và lá mầm bình thường, hoặc lá phôi. Các cây tiếp tục phát triển cho đến khoảng ngày thứ sáu, khi bắt đầu thấy rõ rằng cây không cứng cáp như các mẫu ở nhóm đối chứng, được trồng trong tro núi lửa.

Các cây mọc ở tầng sinh trưởng chậm hơn, rễ và lá còi cọc, thưa thớt. Ngoài ra, các lá còi cọc mất nhiều thời gian hơn để nở ra, đường kính nhỏ hơn theo thời gian và có dấu hiệu của sắc tố đỏ.

Sau 20 ngày, các nhà khoa học thu hoạch cây trước khi chúng bắt đầu ra hoa và nghiền chúng để lấy mẫu chuỗi RNA của chúng. Điều này tiết lộ rằng các cây Arabidopsis phản ứng khác nhau với từng mẫu trong số ba mẫu regolith được thu thập từ Mặt trăng.

Các mẫu từ Apollo 11 là kém chắc chắn nhất, trong khi các mẫu từ Apollo 17 là tốt nhất trong số ba mẫu.

Ngoài ra, trình tự RNA cho thấy cây bị căng thẳng theo cách tương tự như khi chúng được trồng ở các loại đất khắc nghiệt khác, chẳng hạn như đất có quá nhiều muối hoặc kim loại cụ thể, cho thấy đất trồng không nhất thiết là đất lý tưởng để trồng những loại cây như vậy.

Tuy nhiên, NASA chỉ ra rằng nghiên cứu này mở ra cánh cửa giúp chúng ta hiểu cách cải thiện bản chất của regolith theo cách có lợi cho những du khách lên Mặt Trăng trong tương lai.

Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ nghiên cứu được những gen nào mà thực vật cần điều chỉnh để phát triển ở regolith và những vùng nào trên Mặt trăng có thể có lợi hơn cho sự phát triển đó.

Theo Sharmila Bhattacharya, nhà khoa học chương trình của Bộ phận Khoa học Vật lý và Sinh học (BPS) của NASA: “Thực vật cho phép chúng ta trở thành những nhà thám hiểm. Tuy nhiên, thực vật không phải là nguồn tài nguyên duy nhất mà Mặt trăng có thể cung cấp cho các nhà thám hiểm không gian trong tương lai.

Một nguồn tài nguyên khác là nước, đó là lý do tại sao NASA và các cơ quan vũ trụ toàn cầu khác đang gửi các sứ mệnh đến cực nam của Mặt trăng.

Sử dụng dữ liệu từ công cụ Lập bản đồ khoáng vật học Mặt trăng của NASA, các nhà khoa học đã có thể xác định ba dấu hiệu cụ thể chứng minh chắc chắn rằng có băng nước trên bề mặt Mặt trăng.

Tại cực nam của Mặt Trăng, băng nước tập trung trong các miệng núi lửa trên Mặt Trăng, đây là một địa điểm tốt để nghiên cứu.

Nước đá không chỉ có thể là chìa khóa để hỗ trợ sự sống hữu cơ trên Mặt trăng mà còn có thể được sử dụng để đẩy tàu vũ trụ.

Bằng cách sử dụng điện phân, các phân tử nước có thể được sử dụng để sản xuất oxy cho quá trình thở và chất đẩy. Chúng cũng có thể được sử dụng để sản xuất hydro lỏng, sau đó có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu tên lửa.

Thí nghiệm mới nhất này dẫn đến sự phát triển thành công của cây Arabidopsis ở regolith, giúp chúng ta hiểu thêm về tiềm năng của Mặt trăng như một nhà cung cấp tài nguyên.

Các sứ mệnh Artemis sắp tới của NASA tới cực nam của Mặt trăng mang đến cơ hội để nghiên cứu sâu hơn về các nguồn tài nguyên sẵn có ở đó cho loài người không gian vũ trụ trong tương lai.

Như Jacob Bleacher, Nhà khoa học thám hiểm trưởng hỗ trợ chương trình Artemis tại Trụ sở chính của NASA ở Washington, DC, đã nói: “Để khám phá sâu hơn và tìm hiểu về hệ mặt trời mà chúng ta đang sống, chúng ta cần tận dụng những gì có trên Mặt trăng, vì vậy chúng ta không cần phải mang theo tất cả những thứ đó bên mình. "

Vui lòng trích dẫn link nguồn khi copy nội dung bài viết này! Trân trọng cảm ơn