Giấc mơ "định cư" trên mặt trăng

Con người đang tìm đường trở lại Mặt trăng lần nữa, với tham vọng biến nơi đây thành trạm dừng chân cho các sứ mệnh tiếp tục khám phá không gian dài hơn và xa hơn trong tương lai.

Đồ họa mô phỏng của Cơ quan vũ trụ châu Âu về cuộc sống trên Mặt trăng - Ảnh: ESA

Năm 2019, những hạt giống từ Trái đất đã lần đầu tiên đâm chồi ở Mặt trăng. Nhưng đừng vội mừng, bởi chúng mới chỉ nảy mầm trong chiếc hộp kín được cung cấp đủ nước, không khí và dưỡng chất mang lên từ Trái đất. 

Chiếc hộp đặc biệt được tàu thăm dò Thường Nga 4 của Trung Quốc đưa lên Mặt trăng để thử nghiệm khả năng tồn tại của thực vật trong vũ trụ.

Ý tưởng trồng rau trên Mặt trăng

"Cây cối có thể mọc trên Mặt trăng không?" là câu hỏi nhiều nhà khoa học đang tìm lời giải. Bởi không thể mang theo hàng tấn đất lên Mặt trăng, lựa chọn duy nhất của nhân loại là làm sao có thể canh tác ngay trên chính đất của Mặt trăng.

Loại đất này giống như cát bụi, rất mịn nên không bám được vào rễ cây. Nó cũng chứa nhiều kim loại và các hợp chất không tốt cho sự phát triển của thực vật.

Tuy nhiên, các thí nghiệm với loại đất mô phỏng đất Mặt trăng đã có nhiều hứa hẹn. Theo Viện Vật lý Anh quốc (IOP), thử nghiệm cho thấy việc thêm phân người vào đất này hạn chế được các hợp chất độc hại với thực vật đồng thời bổ sung dinh dưỡng và giúp giữ nước cho cây.

Những thứ mà người định cư trên Mặt trăng cần mang từ Trái đất là hạt giống và giun đất. Những con giun sẽ tái chế chất hữu cơ và cải thiện cấu trúc đất. Nếu có thể sinh sôi, trong tương lai chúng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hệ sinh thái nông nghiệp bền vững trên Mặt trăng.

Nhưng còn nguồn nước để tưới cây trên đó? Lượng nước tái chế sẽ không đủ để đảm bảo nhu cầu cho cả người và cây cối. Do đó, một lần nữa con người phải nghĩ cách dùng những thứ có sẵn trên Mặt trăng.

May mắn thay, theo IOP, đất Mặt trăng có chứa 42% oxy và NASA đã thử nghiệm thành công kỹ thuật tách oxy từ đất. Kết hợp với các tàu vũ trụ chở hydro lỏng từ Trái đất, con người có thể tạo ra nước trên Mặt trăng hoặc sử dụng oxy, hydro làm nhiên liệu cho tàu vũ trụ đi đến những nơi khác trong dải ngân hà.

Tuy nhiên, theo bà Laura Forczyk thuộc Công ty tư vấn các dự án không gian Astralytical, việc tiếp tế hydro là quá tốn kém và quá trình tạo nước bằng kết hợp oxy - hydro tốn nhiều năng lượng. 

Con người có thể chọn giải pháp tiết kiệm hơn là xây dựng khu định cư gần các mỏ băng nước của Mặt trăng. Lượng băng này có thể dùng làm nước sinh hoạt và tưới cây, tất nhiên sau khi đã lọc qua hệ thống chuyên dụng.

Yêu thương Trái đất hơn

Theo Hãng tin Kyodo News, Space Foodsphere - một hiệp hội nghiên cứu thực phẩm trong không gian có trụ sở tại Tokyo (Nhật Bản) - đang lên kế hoạch nghiên cứu trồng cây trên Mặt trăng.

Nhóm nghiên cứu sẽ tìm hiểu cách giúp con người tồn tại lâu dài trên Mặt trăng. Thành viên của Space Foodsphere gồm hàng chục công ty, bao gồm Cơ quan thám hiểm không gian Nhật Bản (JAXA), Công ty gia vị Ajinomoto, Công ty NTT Data chuyên về công nghệ thông tin và một số start-up khác.

Kyodo News tiết lộ dự án sẽ bắt đầu sớm nhất vào tháng 3 năm sau với giai đoạn đầu triển khai tại Nhật. Giai đoạn sau sẽ được chuyển đến một số khu vực có điều kiện khắc nghiệt tương tự Mặt trăng như Nam Cực.

Nếu thành công, dự án không chỉ đảm bảo nguồn thực phẩm bền vững cho các khu định cư trên Mặt trăng mà còn mở đường cho việc trồng trọt tại các khu vực bị sa mạc hóa hoặc bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu trên Trái đất.

Năm 2019, giới khoa học từng rất đỗi vui mừng trước sự kiện hạt giống nảy mầm trên Mặt trăng, nhưng niềm vui chưa được bao lâu thì mầm cây đã chết khi đêm xuống với nhiệt độ chỉ còn -170 độ C. 

Thực tế cho thấy điều kiện trên Mặt trăng rất khắc nghiệt và để hiện thực khát vọng định cư trên cung trăng, không chỉ cần kiến thức khoa học mà còn cần cả ý chí chính trị và tiềm lực kinh tế mạnh mẽ.

Việc con người có thể ở lại lâu dài trên Mặt trăng sẽ giúp giảm đáng kể chi phí các sứ mệnh thám hiểm không gian sâu, chủ yếu do trọng lực thấp và tình trạng thiếu khí quyển của Mặt trăng giúp việc cất cánh của tàu vũ trụ dễ dàng hơn nhiều so với từ mặt đất.

"Những thách thức từ việc thiết lập sự hiện diện lâu dài trên Mặt trăng sẽ giúp chúng ta cảm thấy biết ơn hơn vì đã được sống trên một hành tinh cung cấp mọi thứ chúng ta cần", cây bút Alex Schwartz của trang Popular Science bình luận.