Trồng cây trên Mặt trăng

Dự án Thử nghiệm trồng trọt trên Mặt trăng của Australia (Australian Lunar Experiment Promoting Horticulture - ALEPH) do công ty khởi nghiệp Lunaria One dẫn dắt, với sự đồng hành của các đối tác giáo dục chính tại Australia là Đại học RMIT, Đại học Công nghệ Queensland và Đại học Quốc gia Australia, cùng các cơ quan trong ngành. Dự án vừa nhận được khoản tài trợ 3,6 triệu đô la Úc (tương đương gần 57 tỉ đồng) từ Sáng kiến Mặt trăng tới Sao Hỏa (Moon to Mars) của Cơ quan Vũ trụ Australia.

Việc nghiên cứu xem cây con có thể phát triển trên bề mặt Mặt trăng hay không cơ bản luôn thu hút sự quan tâm của các nhà sinh học và là kiến thức  quan trọng cho các dự án khám phá vũ trụ trong tương lai. Tuy nhiên, nghiên cứu này còn có thể giúp chúng ta bồi đắp thêm kiến thức về trồng cây trong điều kiện khí hậu biến đổi ngay trên Trái đất chúng ta.

Đồng sáng lập Lunaria One và trưởng nhóm kỹ thuật của dự án, Tiến sĩ Graham Dorrington (Khoa Kỹ thuật, Đại học RMIT) cho biết hạt giống và cây sẽ được vận chuyển trong một buồng chứa được thiết kế đặc biệt và hàn kín, được trang bị cảm biến, nước và máy ảnh. Buồng kín này dự kiến được đưa lên một tàu đổ bộ Mặt trăng vào năm 2026.

Tiến sĩ Dorrington nói: “Thách thức lớn với chúng tôi là thiết kế buồng chứa sao cho duy trì được các điều kiện phù hợp để hạt có thể nảy mầm trên bề mặt Mặt trăng, nơi nhiệt độ bề mặt bên ngoài dao động từ mức cao là 80°C đến mức thấp là -180°C”.

Buồng chứa cũng cần nhẹ – không nặng quá 1,5 kg – và có thể hoạt động với mức năng lượng tối thiểu, đồng thời truyền được dữ liệu về Trái đất thông qua tàu đổ bộ với tốc độ dữ liệu dưới 40 kilobit/giây.

“Đây là những thách thức rất lớn, nhưng tại RMIT chúng tôi có đội ngũ nhân viên và cơ sở vật chất cần thiết để thành công”, Tiến sĩ Dorrington nói.

Đại học RMIT cũng sẽ đóng góp kiến thức chuyên môn về sinh học thực vật với sự dẫn dắt của Phó giáo sư Tiên Huỳnh đến từ Khoa Khoa học.

Phó giáo sư Tiên cho biết: “Chúng tôi biết một số loại cây phát triển khác đi trong điều kiện trọng lực thay đổi, nhưng vẫn chưa hiểu đầy đủ về cách thức và lý do tại sao”.

“Ngoài ra, Mặt trăng có môi trường khắc nghiệt với bầu khí quyển mỏng, nhiệt độ thay đổi nhanh chóng và chất lượng đất tương đối kém, đồng nghĩa với việc bất cứ cây gì muốn trồng được trên bề mặt đó đều phải rất cứng cáp”.

Một trong những loại cây được cân nhắc cho chuyến bay đến Mặt trăng là cải dầu (tên khoa học: Brassica napus), một loại cây có hoa màu vàng được trồng để sản xuất thực phẩm và sử dụng trong công nghiệp.

Phó giáo sư Tiên cho biết: “Kết quả sơ bộ cho thấy đây có thể là ứng cử viên sáng giá để sống sót trên hành trình đến Mặt trăng hoặc Sao Hỏa nhờ khả năng chịu đựng nhiệt độ khắc nghiệt và tốc độ nảy mầm nhanh”.

Sau khi hạ cánh trên bề mặt Mặt trăng, sự phát triển và sức khỏe tổng quát của cây sẽ được theo dõi, đồng thời dữ liệu và hình ảnh sẽ được gửi về Trái đất. RMIT cũng sẽ đóng góp kiến thức chuyên môn về khoa học máy tính để nén dữ liệu nhằm hỗ trợ cho phần việc này.

Giáo sư Ian Burnett, Thừa hành Phó chủ tịch Hội đồng trường phụ trách Phân viện STEM, Phó giám đốc Đại học RMIT, cho biết nghiên cứu liên ngành này có thể mang lại những kiến thức quý giá để hỗ trợ việc trồng trọt ở những vùng khí hậu khắc nghiệt trên Trái đất.

Giáo sư Burnett nói: “Chúng tôi coi đây là một cơ hội tuyệt vời để giải quyết những thách thức to lớn về kỹ thuật và sinh học, với khả năng đem lại lợi ích ứng dụng ngay tại Trái đất cũng như câu trả lời cho việc khám phá vũ trụ”.

Các nhà khoa học nghiệp dư và học sinh từ khắp nơi trên thế giới sẽ được mời sử dụng dữ liệu từ dự án để tiến hành thí nghiệm của riêng họ về những giống cây trồng có khả năng phát triển tốt nhất trên Mặt trăng.

Bà Lauren Fell, Giám đốc Lunaria One, cho biết giá trị cốt lõi dẫn lối cho dự án này là “khám phá vũ trụ dành cho tất cả mọi người”.

Bà chia sẻ: “Chúng tôi muốn một tương lai nơi không chỉ có những cỗ máy tự động và được điều khiển từ xa, mà cả con người cũng có thể sinh sống và phát triển được ở ngoài Trái đất”.

“Điều quan trọng là phải thu hút sự tham gia của mọi người và cho họ đóng góp vào các giải pháp để tiến tới một tương lai như vậy. Dự án ALEPH hướng tới ‘vén màn’ kiến thức khoa học kỹ thuật đằng sau tham vọng nuôi dưỡng sự sống trên Mặt trăng để bất kỳ ai cũng có thể tham gia”.

Hợp tác với Lunaria One sẽ giúp RMIT thúc đẩy hệ sinh thái ngành công nghiệp vũ trụ ngày càng lớn mạnh của mình, với đơn vị chủ quản là Trung tâm Công nghiệp vũ trụ của trường.

Tiến sĩ Glenn Matthews, Phó giáo sư Sam Ippolito và Giáo sư Gary Rosengarten, Giám đốc Nền tảng công nghệ và hệ thống bền vững RMIT, cũng tham gia vào dự án.

Tổng cộng hơn một chục kỹ sư, nhà khoa học, cán bộ giảng viên và sinh viên ngành thiết kế công nghiệp RMIT đang đóng góp cho dự án.

Đại học Ben Gurion ở Israel sẽ đóng góp kiến thức chuyên môn về sinh học thực vật và điều phối đóng góp của các chuyên gia quốc tế. Đại học Quốc gia Australia sẽ tổ chức các hội thảo hỗ trợ.

Tìm hiểu thêm thông tin về dự án Thử nghiệm trồng trọt trên Mặt trăng của Australia (ALEPH) tại trang web của Lunaria One.

Cre: Michael Quin