Trồng lương thực ngoài vũ trụ - Giải pháp của tương lai

Trong nhiều thập kỷ, việc con người đặt chân lên những hành tinh xa xôi như Sao Hỏa vẫn là giấc mơ viển vông. Tuy nhiên, với tốc độ phát triển công nghệ vũ trụ hiện nay, những chuyến bay dài ngày ra khỏi quỹ đạo Trái Đất đang dần trở thành hiện thực.

Song song với tham vọng khám phá không gian là một loạt thách thức: làm thế nào để cung cấp đủ thực phẩm, nhiên liệu và dược phẩm cho phi hành gia trong hành trình kéo dài, khi mỗi gram hàng hóa mang lên không gian đều vô cùng đắt đỏ? Trước bài toán nan giải này, các nhà khoa học Anh đang theo đuổi một giải pháp đầy triển vọng: tự sản xuất nhu yếu phẩm ngay trong không gian.

Theo các nhà khoa học, mỗi phi hành gia tiêu thụ từ 0,5 đến 1,5kg thực phẩm mỗi ngày, trong khi chi phí vận chuyển 1kg thực phẩm lên không gian có thể lên tới 20.000 USD. Điều này đồng nghĩa chi phí cho mỗi bữa ăn có thể lên tới hàng nghìn đô la.

Để giảm thiểu chi phí và đảm bảo nguồn cung ổn định, các nhà khoa học tại Imperial College London đang nghiên cứu công nghệ trồng lương thực, nhiên liệu và dược phẩm ngay trong chuyến hành trình, chỉ với một lượng tế bào nuôi cấy nhỏ.

Dự án này được Quỹ Bezos Earth tài trợ, nhằm tạo ra các "nhà máy sinh học" – nơi các tế bào hoạt động như những nhà máy mini sản xuất các sản phẩm thiết yếu cho không gian và cả Trái Đất.

Để kiểm chứng ý tưởng, nhóm nghiên cứu đã gửi các tế bào lên không gian trong SpaceLab – phòng thí nghiệm tự động thu nhỏ – trên tàu vũ trụ Phoenix 1, được phóng từ Trạm Lực lượng Không gian Cape Canaveral, Florida vào ngày 22/4 bằng tên lửa Falcon 9 của SpaceX.

Ông Aqeel Shamsul, đại diện công ty hàng không vũ trụ Frontier Space, cho biết: “SpaceLab cơ bản là phòng thí nghiệm sinh học và hóa học thu nhỏ, với hệ thống điều khiển chất lỏng, nhiệt độ, áp suất và bầu khí quyển. Chúng tôi đang thu nhỏ và tự động hóa các hệ thống này để tiết kiệm chi phí, đồng thời giúp nghiên cứu không gian dễ tiếp cận hơn".

Việc triển khai SpaceLab mở ra cơ hội nghiên cứu sinh học trong môi trường vi trọng lực, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào hạ tầng nghiên cứu truyền thống. Thí nghiệm nhằm kiểm chứng khả năng sản xuất đa dạng sản phẩm trong không gian, từ dầu diesel sinh học, vitamin cho tới kem vani.

Tiến sĩ Rodrigo Ledesma-Amaro, Trường Đại học Imperial College London, cho biết: "Chúng tôi sử dụng vi sinh vật như vi khuẩn hoặc nấm men - vốn đã được dùng trên Trái Đất để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau. Chỉ cần một lượng tế bào rất nhỏ mang lên không gian, chúng có thể sinh sôi và sản xuất thực phẩm, vitamin, nhựa sinh học và cả dược phẩm".

Công nghệ này hứa hẹn không chỉ hỗ trợ các chuyến bay dài ngày mà còn mở ra hướng đi mới cho sản xuất trong môi trường vi trọng lực, ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, quốc phòng và các sứ mệnh không gian kéo dài từ vài giờ tới vài tháng. Việc tự sản xuất nhu yếu phẩm tại chỗ sẽ giúp giảm đáng kể chi phí và tăng tính chủ động cho các nhiệm vụ ngoài Trái Đất.