Nước tiểu giúp phi hành gia trồng cây lương thực trong không gian như thế nào?

Hầu hết lương phẩm cho các sứ mệnh trên Trạm vũ trụ quốc tế đều được mang từ Trái đất dưới dạng hàng hóa. Tuy nhiên, các sứ mệnh trên không gian trong thời gian dài như lên sao Hỏa, sẽ cần một nguồn tự cấp lương thực. Jens Hauslage, nhà sinh lý học thực vật tại Trung tâm Vũ trụ Đức (DLR), đang nghiên cứu cách trồng cây lương thực trong không gian, bao gồm một hệ thống kiểm tra liên quan đến một thùng nước tiểu và một cây cà chua.

Hauslage cho rằng: "Trái đất là một hệ thống sinh học khép kín với các cây trồng sản xuất oxy và lương thực, sau đó bạn có các loài động vật và vi sinh vật để tạo ra tất cả các quá trình phân hủy. Nếu không có các hệ thống này, thì không có hệ thống hỗ trợ sự sống lâu dài và bền vững nào có thể tồn tại được".

Sử dụng cả nước tiểu tổng hợp và nước tiểu của con người, Hauslage đang tiến hành các thí nghiệm tại lab để tái tạo chu trình này theo cách có ích cho các nhà du hành vũ trụ. Ví dụ, các nhà khoa học đã đổ đầy cột nước tiểu bằng đá bọt, đá phủ lỗ hình thành khi nham thạch trộn với nước. Trong các lỗ của đá bọt là các cụm vi khuẩn sống nhờ nước tiểu bằng cách chuyển đổi amoniac trong nước tiểu thành nitrit và muối nitrat (một loại phân bón).

Hầu hết nước trên Trạm vũ trụ quốc tế bắt nguồn từ nước tiểu, mồ hôi và nước thải từ việc giặt giũ được tái chế trên phòng thí nghiệm quỹ đạo. Nghiên cứu của Hauslage tại Trung tâm Vũ trụ Đức đang thăm dò các ứng dụng khác cho loại nước này, vốn đã được thu gom và tái chế hiệu quả để trồng lương thực trong không gian.

Nghiên cứu tại lab sẽ khởi động trong không gian vào cuối năm nay cho sứ mệnh CROPIS (viết tắt là Sản xuất lương thực hữu cơ Euglena và kết hợp tái tạo trong không gian) của Trung tâm Vũ trụ Đức, một vệ tinh chứa 2 nhà kính thu nhỏ. Vệ tinh này sẽ mô phỏng trọng lực âm trong 6 tháng đầu tiên để kiểm tra khả năng trồng rau trên mặt trăng và sau đó sẽ mô phỏng trọng lực trên sao Hỏa.

Trong khi vệ tinh quay quanh quỹ đạo, thì 16 máy ảnh sẽ cung cấp tư liệu về những hạt giống cà chua trên vệ tinh sẽ nảy mầm và phát triển tự động bên dưới. Cũng như trong các thí nghiệm tại lab, môi trường có vệ tinh hoạt động sẽ sử dụng vi khuẩn để cung cấp nước tiểu nhân tạo, sản xuất phân bón cho cà chua khi chúng lớn.

Hauslage cho rằng: "Cuối cùng, chúng tôi sẽ mô phỏng và thử nghiệm các nhà kính có thể được lắp ráp bên trong một nơi cư trú trên Mặt Trăng hoặc sao Hỏa để cung cấp cho các phi hành gia nguồn thực phẩm tươi sống ngay trong không gian".

N.P.D-NASATI (Theo Livescience)