Phương Pháp Trồng Trọt Cho Tương Lai
Không giống như đi du lịch trên mặt đất lúc nào cũng có đủ loại tiệm ăn ở bên đường, ăn uống của những người du hành ngoài không gian rất giới hạn.
Trong khi những phi hành gia của NASA chuẩn bị để thực hiện Giấc Mơ Khám Phá Vũ Trụ trong những hành trình lâu dài thì các nhà bác học đang cố gắng tìm ra những phương pháp để họ tự trồng trọt thực phẩm.
Thực vật là một hứa hẹn cho việc cung cấp thực phẩm cho những phi hành gia đang ở những nơi cách xa trái đất hàng ngàn dặm. Họ (phi hành gia) có thể tự trồng trọt những loại cây không những là thực phẩm mà còn giúp lọc khí độc (carbon dioxide - thán khí) bên trong phi thuyền và tạo oxygen cần thiết cho đời sống.
Từ tàu Con Thoi (Space Shuttle) cho đến Trạm Không Gian Quốc Tế (International Space Station), các cuộc thám hiểm không gian đều rất ngắn. Các phi hành gia có thể sinh hoạt không trở ngại với những máy móc và chất hoá học trợ giúp cho đời sống. Nhưng với các cuộc thám hiểm lâu dài và sinh sống trên Mặt Trăng (Moon) hoặc Hoả Tinh (Mars) thì các khoa học gia nghĩ rằng một hệ thống yểm trợ nguồn sinh sống bằng cây cỏ -- gọi là "Tái tạo sinh hoá yểm trợ đời sống" (bioregenerative life support system) -- có nhiều lợi ích hơn.
"Nếu bạn tiếp tục phải cung cấp hàng hoá như thực phẩm thì sẽ quá tốn kém so với việc tự trồng trọt," Ray Wheeler, chuyên viên về ngành trồng trọt của phòng Thí Nghiệm Về Đời Sống Trên Không Gian (Space Life Sciences Lab) ở Kennedy Space Center cho biết. "Bạn có thể tự sinh sống với phương pháp tái tạo sinh hoá này."
Tuy nhiên việc lập ra những hệ thống như thế không dễ dàng để trồng cây ăn trái, rau và lúa trên không gian hoặc ở một hành tinh xa xôi nào khác.
Ông Wheeler nói "Nó không phải là chuyện dễ dàng, nhanh chóng. Chúng ta không thể nói, thí dụ như, chúng ta cần một hệ thống tái tạo sinh hoá cho mặt Trăng vì chúng ta muốn ở đó trong khoảng 12 tháng hay 5 năm! Chúng ta phải mất nhiều thời gian để kiến tạo và định giá những hệ thống này."
Khoa học gia đang tìm hiểu về sự khác biệt về số lượng của 3 nguyên tố -- ánh sáng, nhiệt độ và thán khí -- ảnh hưởng như thế nào đến việc tăng trưởng của thực vật. Nguyên tố thứ tư là loại cây nào.
Khoa học gia về thực vật đang xem xét các cây hành được trồng bằng nước (hydroponic techniques). Bên trái là rau bắp cải và bên phải là củ cải (NASA/KSC)
Bên trong một phòng trồng cây đóng kín ở trung tâm KSC, củ cải, rau cải và hành được trồng bằng nước giàu chất bổ dưỡng (hydroponic). Ánh sáng, nhiệt độ và thán khí được kiểm soát và điều chỉnh cẩn thận. Khoa học gia so sánh sự tăng trưởng của các loại cây khi được trồng lẫn lộn (chung với nhau) hoặc riêng rẽ (từng loại).
Tại sao như vậy? Lý do thứ nhất là có loại cây thải ra những hoá chất để đầu độc các cây bên cạnh, mở đường cho nó lan rộng ra.
"Điều này ít thấy ở loại cây mọc theo mùa (crop plants). Chúng ta không thấy rau cải lấn át những cây chung quanh. Ông Wheeler cười nói "Nhưng chúng ta muốn xác nhận điều đó."
Đồng thời có những cây hấp thụ chất bổ dưỡng mạnh hơn các cây khác. Thí dụ như có giống hấp thụ nhiều Nitrogen thì nên trồng riêng nếu không sẽ lấy hết phần của những cây khác.
Một điều nữa phải để ý là sự tranh giành ánh sáng, tuỳ thuộc vào việc cây mọc như thế nào. Nếu một loại mọc cao và xoè lá rộng ra thì sẽ che mất ánh sáng cần thiết của nhưng cây nhỏ hơn ở bên cạnh.
Bên cạnh những yếu tố trên, khoa học gia cũng đang tìm hiểu tác dụng của các loại ánh sáng để xác định màu sắc thích hợp cho sự tăng trưởng. Một yếu tố cần để ý nữa là áp suất của không khí.
"Chúng tôi muốn biết cây sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi sống trong môi trường bị giảm áp suất" Ông Wheeler giải thích. "Có nhiều lợ ích về việc giảm áp suất vì sẽ có nhiều chọn lựa vật dụng kiến tạo (xây dựng) dễ quan sát, vì không cần dùng vật liệu dầy để bao bọc (che chở), đồng thời ít bị hở."
Trong Giấc Mơ Khám Phá Vũ Trụ, NASA đã nhìn xa trong tương lai về đời sống trên mặt Trăng, Hoả Tinh và xa hơn nữa. Nhờ vào những nghiên cứu trong hiện tại, các phi hành gia tương lai sẽ được hưởng những hệ thống giúp đỡ cho đời sống trên không gian hiệu quả hơn ... và được thưởng thức thực phẩm tươi.
Trong khi những phi hành gia của NASA chuẩn bị để thực hiện Giấc Mơ Khám Phá Vũ Trụ trong những hành trình lâu dài thì các nhà bác học đang cố gắng tìm ra những phương pháp để họ tự trồng trọt thực phẩm.
Củ cải đỏ là một trong những loại thực vật đang được nghiên cứu để dùng làm thực phẩm cho các cuộc du hành lâu dài trong không gian (NASA/KSC)
Từ tàu Con Thoi (Space Shuttle) cho đến Trạm Không Gian Quốc Tế (International Space Station), các cuộc thám hiểm không gian đều rất ngắn. Các phi hành gia có thể sinh hoạt không trở ngại với những máy móc và chất hoá học trợ giúp cho đời sống. Nhưng với các cuộc thám hiểm lâu dài và sinh sống trên Mặt Trăng (Moon) hoặc Hoả Tinh (Mars) thì các khoa học gia nghĩ rằng một hệ thống yểm trợ nguồn sinh sống bằng cây cỏ -- gọi là "Tái tạo sinh hoá yểm trợ đời sống" (bioregenerative life support system) -- có nhiều lợi ích hơn.
"Nếu bạn tiếp tục phải cung cấp hàng hoá như thực phẩm thì sẽ quá tốn kém so với việc tự trồng trọt," Ray Wheeler, chuyên viên về ngành trồng trọt của phòng Thí Nghiệm Về Đời Sống Trên Không Gian (Space Life Sciences Lab) ở Kennedy Space Center cho biết. "Bạn có thể tự sinh sống với phương pháp tái tạo sinh hoá này."
Tuy nhiên việc lập ra những hệ thống như thế không dễ dàng để trồng cây ăn trái, rau và lúa trên không gian hoặc ở một hành tinh xa xôi nào khác.
Ông Wheeler nói "Nó không phải là chuyện dễ dàng, nhanh chóng. Chúng ta không thể nói, thí dụ như, chúng ta cần một hệ thống tái tạo sinh hoá cho mặt Trăng vì chúng ta muốn ở đó trong khoảng 12 tháng hay 5 năm! Chúng ta phải mất nhiều thời gian để kiến tạo và định giá những hệ thống này."
Khoa học gia đang tìm hiểu về sự khác biệt về số lượng của 3 nguyên tố -- ánh sáng, nhiệt độ và thán khí -- ảnh hưởng như thế nào đến việc tăng trưởng của thực vật. Nguyên tố thứ tư là loại cây nào.
Bên trong một phòng trồng cây đóng kín ở trung tâm KSC, củ cải, rau cải và hành được trồng bằng nước giàu chất bổ dưỡng (hydroponic). Ánh sáng, nhiệt độ và thán khí được kiểm soát và điều chỉnh cẩn thận. Khoa học gia so sánh sự tăng trưởng của các loại cây khi được trồng lẫn lộn (chung với nhau) hoặc riêng rẽ (từng loại).
Tại sao như vậy? Lý do thứ nhất là có loại cây thải ra những hoá chất để đầu độc các cây bên cạnh, mở đường cho nó lan rộng ra.
"Điều này ít thấy ở loại cây mọc theo mùa (crop plants). Chúng ta không thấy rau cải lấn át những cây chung quanh. Ông Wheeler cười nói "Nhưng chúng ta muốn xác nhận điều đó."
Đồng thời có những cây hấp thụ chất bổ dưỡng mạnh hơn các cây khác. Thí dụ như có giống hấp thụ nhiều Nitrogen thì nên trồng riêng nếu không sẽ lấy hết phần của những cây khác.
Một điều nữa phải để ý là sự tranh giành ánh sáng, tuỳ thuộc vào việc cây mọc như thế nào. Nếu một loại mọc cao và xoè lá rộng ra thì sẽ che mất ánh sáng cần thiết của nhưng cây nhỏ hơn ở bên cạnh.
Bên cạnh những yếu tố trên, khoa học gia cũng đang tìm hiểu tác dụng của các loại ánh sáng để xác định màu sắc thích hợp cho sự tăng trưởng. Một yếu tố cần để ý nữa là áp suất của không khí.
Cây có màu tím dưới ánh đèn đỏ và xanh. Khoa học gia đang nghiên cứu xem cây sẽ mọc như thế nào dưới những ánh sáng có màu sắc khác nhau (NASA/KSC)
"Chúng tôi muốn biết cây sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi sống trong môi trường bị giảm áp suất" Ông Wheeler giải thích. "Có nhiều lợ ích về việc giảm áp suất vì sẽ có nhiều chọn lựa vật dụng kiến tạo (xây dựng) dễ quan sát, vì không cần dùng vật liệu dầy để bao bọc (che chở), đồng thời ít bị hở."
Trong Giấc Mơ Khám Phá Vũ Trụ, NASA đã nhìn xa trong tương lai về đời sống trên mặt Trăng, Hoả Tinh và xa hơn nữa. Nhờ vào những nghiên cứu trong hiện tại, các phi hành gia tương lai sẽ được hưởng những hệ thống giúp đỡ cho đời sống trên không gian hiệu quả hơn ... và được thưởng thức thực phẩm tươi.
Bùi Phạm Thành
Theo Anna Heiney
NASA's John F. Kennedy Space Center
Post a Comment