Trong bộ phim khoa học viễn tưởng “Người Sao Hỏa”, các phi hành gia trồng khoai tây trong đất và sống sót trên sao Hỏa nhờ sự trợ giúp của chất thải con người. Ý tưởng này có lẽ không quá xa vời. Khi các nhà nghiên cứu của NASA lên kế hoạch thiết lập một căn cứ lâu dài trên Mặt trăng, họ đang xem xét việc trồng các loại cây trồng như khoai tây. Khoai tây giàu dinh dưỡng, nhiều calo và có khả năng thích nghi với nhiều môi trường khác nhau.

Jared Long-Fox thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA cho biết, các nhà nghiên cứu cần tiến hành phân tích chuyên sâu để trả lời những câu hỏi có thể phát sinh trong các nhiệm vụ dài hạn. Ví dụ, lớp đất đá Mặt Trăng, lớp bột tơi xốp bao phủ bề mặt Mặt Trăng trong việc cần được tái tạo lại...

Trong nghiên cứu mới này, David Handy và các đồng nghiệp tại Đại học Tiểu bang Oregon (OSU) đã tái tạo đất Mặt trăng bằng cách sử dụng hỗn hợp các mảnh vụn khoáng chất và tro núi lửa. Hỗn hợp này có thành phần hóa học giống hệt đất Mặt trăng.

Tuy nhiên, lớp đất đá trên Mặt Trăng thiếu chất hữu cơ cần thiết cho sự phát triển của thực vật. "Việc biến đất cát vô tri thành thứ có thể hỗ trợ sự phát triển của thực vật là rất phức tạp", Anna-Lisa Paul thuộc Đại học Florida cho biết.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm của Handy đã thêm phân trùn quế – một sản phẩm hữu cơ từ chất thải của giun đất – vào đất Mặt trăng nhân tạo. Họ phát hiện ra rằng, chỉ cần thêm 5% phân trùn quế là đủ để khoai tây có thể phát triển trong môi trường khắc nghiệt mô phỏng trên Mặt trăng. Hai tháng sau, nhóm thu hoạch củ khoai tây, sấy khô bằng phương pháp đông khô và nghiền nhỏ để tiến hành các thử nghiệm tiếp theo.

Phân tích ADN của những củ khoai tây này cho thấy sự hoạt hóa của các gen liên quan đến stress. Hơn nữa, chúng chứa hàm lượng đồng và kẽm cao hơn khoai tây trên Trái Đất, điều này có thể gây hại cho con người. Tuy nhiên, điều khiến các nhà nghiên cứu ngạc nhiên là giá trị dinh dưỡng của những loại cây trồng này không hề giảm. Ban đầu, Handy cho rằng khoai tây trồng trên đất Mặt trăng sẽ có hàm lượng dinh dưỡng thấp hơn do liên tục phải chịu đựng những áp lực nhất định.

Tuy nhiên, Long-Fox chỉ ra rằng, nghiên cứu này không mô phỏng các mối nguy hiểm khác trên Mặt Trăng, chẳng hạn như bức xạ dai dẳng và môi trường chân không. Ông hy vọng rằng thí nghiệm này có thể được lặp lại với đất Mặt Trăng thật trong tương lai, thay vì chỉ là một mô phỏng, điều này có thể giúp ích cho chương trình thám hiểm Mặt Trăng của NASA.

“Khi chương trình Artemis tiến triển, việc thu thập các mẫu vật từ Mặt Trăng với số lượng lớn hơn và đa dạng hơn sẽ trở nên rất quan trọng”, Long-Fox nói.

Hiện tại, nhóm của Handy đang tiến hành thí nghiệm tiếp theo – trồng các giống khoai tây khác nhau trong lớp đất đá trên Mặt Trăng để xem giống nào phát triển tốt nhất.

"Có lẽ các nhà di truyền học có thể lai tạo ra những giống khoai tây phù hợp hơn để trồng trên Mặt trăng", Aymeric Goyer của OSU, một trong những tác giả của bài báo, cho biết.