Tìm ra "chìa khóa" để con người thở trên sao Hỏa

Một trong những trở ngại lớn nhất mà NASA hay bất cứ tổ chức nào đang phải đối mặt trong nhiệm vụ đưa con người lên sao Hỏa là việc cung cấp các vật tư cần thiết như nước, oxy và thực phẩm. Mục tiêu hiện tại là tìm cách sản xuất những mặt hàng này trên chính Hành tinh Đỏ, bởi sẽ giúp giảm khối lượng hàng hóa mà chúng ta cần vận chuyển từ Trái đất đến sao Hỏa. Và nhờ vi khuẩn, các nhà khoa học có thể đã tìm ra giải pháp cho ít nhất một trong những vấn đề đó, bằng một phương pháp mới giúp tạo ra oxy trên sao Hỏa.

Vi khuẩn có thể giúp chúng ta tạo ra oxy trên sao Hỏa

Vi khuẩn lam có thể tạo ra oxy trên sao Hỏa.

NASA đang nghiên cứu công nghệ có thể cho phép chúng ta thở trên sao Hỏa. Nhưng giờ đây, các nhà khoa học muốn tiến thêm một bước nữa bằng cách tạo ra oxy trên chính hành tinh này.

Các nhà khoa học lần đầu tiên công bố phát hiện của họ vào tháng 2 năm 2021. Trong một thông cáo báo chí, các nhà khoa học nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tìm nguồn cung ứng các vật tư tiêu hao quan trọng từ chính sao Hỏa. Và khi chúng ta đặt chân lên bề mặt hành tinh này, việc tìm kiếm nguồn cung cấp những thứ đó từ Trái đất sẽ rất tốn kém, đặc biệt là về lâu dài.

Tuy nhiên, với vi khuẩn lam (cyanobacterium), các nhà khoa học tin rằng chúng có thể tạo ra oxy trên sao Hỏa, cho phép chúng ta thở tự do trên Hành tinh Đỏ.

“Vi khuẩn lam từ lâu đã được nhắm mục tiêu là ứng cử viên để hỗ trợ sự sống sinh học trong các sứ mệnh không gian, vì tất cả các loài đều sản xuất oxy thông qua quang hợp trong khi một số loài có thể cố định nitơ trong khí quyển thành chất dinh dưỡng”, thông cáo báo chí viết.

Nhưng điều gì làm cho loại vi khuẩn này trở nên đặc biệt? Về cơ bản, tất cả các loại vi khuẩn lam đều sử dụng quá trình quang hợp để tạo ra oxy từ carbon dioxide. Ngoài ra, vi khuẩn đã được chứng minh là có khả năng phục hồi, vì nó tồn tại trong một số môi trường khắc nghiệt nhất trên hành tinh của chúng ta. Vì hai yếu tố đó, nhiều người tin rằng chúng có thể là chìa khóa để con người tạo ra oxy trên sao Hỏa.

Biến sao Hỏa thành môi trường phù hợp với vi khuẩn

Vi khuẩn lam sản xuất oxy có thể được nuôi cấy trên sao Hỏa ở áp suất thấp. (Ảnh minh họa).

Tuy nhiên, trước khi có thể sử dụng vi khuẩn lam để tạo ra oxy trên sao Hỏa, chúng ta phải tìm cách làm cho nó phát triển ở đó. Trong khi nhiều người tin rằng nó có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt, bầu khí quyển của sao Hỏa có ít hơn 1% tổng áp suất so với Trái đất. Do đó, vi khuẩn không thể phát triển trực tiếp trong khí quyển nơi đây. Đồng thời, việc tạo ra một bầu khí quyển giống như Trái đất trên sao Hỏa sẽ quá tốn kém.

Đó là lý do tại sao một nhóm các nhà khoa học, bao gồm cả nhà sinh vật học thiên văn Cyprien Verseux, đã tạo ra một lò phản ứng sinh học có tên Atmos. Đây là tên viết tắt của Atmosphere Tester for Mars-bound Organic Systems hay "Máy kiểm tra khí quyển cho các hệ thống hữu cơ liên kết với sao Hỏa". Atmos cho phép các nhà khoa học kiểm tra và tạo ra các điều kiện khí quyển tương tự như trên sao Hỏa. Mục đích của việc này là để tìm ra điều kiện khí quyển nào cho phép vi khuẩn lam phát triển dễ dàng nhất.

Sau đó, họ có thể sử dụng thông tin này để tạo ra những thay đổi nhỏ trong khí quyển trên sao Hỏa. Điều này sẽ cho phép vi khuẩn lam phát triển trong những điều kiện đó. Mục đích cuối cùng là cho phép chúng tạo ra oxy trên sao Hỏa. Và họ phát hiện ra rằng một loại vi khuẩn lam đặc biệt, Anabaena, đã phát triển trong tất cả các điều kiện của thử nghiệm. Như vậy, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng, vi khuẩn lam sản xuất oxy có thể được nuôi cấy trên sao Hỏa ở áp suất thấp trong các điều kiện được kiểm soát.

Hơn nữa, thực tế là họ đã có thể chứng minh rằng nó có thể phát triển với các "nguyên liệu địa phương" của riêng sao Hỏa. Điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ không cần "nhập khẩu" khí hoặc bất kỳ vật liệu nào khác lên hành tinh này để thực hiện quá trình tạo oxy. Tất nhiên, vẫn còn rất nhiều việc phải làm trước khi chúng ta có thể sử dụng những vi khuẩn lam này để tạo ra oxy trên sao Hỏa.

Đây cũng có thể không phải là một giải pháp tức thì để làm cho sao Hỏa có thể ở được. Nhưng, các nhà khoa học ít nhất cũng đã có một nền tảng để bắt đầu xây dựng.