NASA đã lên nhiều kế hoạch táo bạo trong tương lai về chương trình sao Hỏa, việc đưa thêm tàu tự hành lên bề mặt sao Hỏa vào năm 2020 và gửi tàu không gian có người lái vào năm 2030. Nhưng sẽ còn rất lâu, trước khi con người có thể sinh sống trên các lục địa cằn cỗi này. Vì thế, các nhà khoa học trên thế giới muốn nghiên cứu về những phương pháp có thể duy trì sự sống của con người và nguồn lương thực chính là một trong số đó.
Mô phỏng "vườn sao Hỏa" giúp các nhà khoa học NASA thử nghiệm những cây thực vật có thể trồng được trên sao Hỏa. Hình ảnh này là kết quả của một nghiên cứu sơ bộ về rau diếp. Từ trái qua phải: các hạt giống rau diếp được trồng trong chậu đất, cây được trồng trên sao Hỏa cùng các chất dinh dưỡng và cây được trồng không có chất dinh dưỡng. (Ảnh: NASA / Dimitri Gerondidakis).
Mô phỏng "vườn sao Hỏa" giúp các nhà khoa học NASA tìm hiểu về những cây thực vật mà các phi hành gia có thể trồng được trên hành tinh Đỏ.
Cuộc du hành lên sao Hỏa của con người có thể mất đến hai năm rưỡi và thách thức lớn cho các nhiệm vụ mở rộng này được quyết định làm thế nào để có thể đựng đủ thức ăn cho các nhà du hành vũ trụ trong khoảng thời gian đó. Như vậy, các nhà khoa học đang nghiên cứu cách giúp các nhà phi hành gia có thể tự trồng và mở rộng nguồn lương thực thức ăn của họ, bởi vì những hạt giống không chiếm nhiều diện tích và có khả năng bảo quản trong thời gian dài trên tàu vũ trụ hơn so với nguồn thực vật đã phát triển hoàn toàn.
Mô phỏng "vườn sao Hỏa" được tiến hành tại Trung tâm vũ trụ Kennedy (Kennedy Space Center) của NASA và Viện không gian vũ trụ Florida Tech Buzz Aldrin, giúp các nhà nghiên cứu vượt qua thách thức sản xuất nguồn lương thực trên không gian khô cằn của sao Hỏa.
Theo một tuyên bố từ NASA, việc trồng trọt trên sao Hỏa khác rất nhiều so với việc trồng trọt trên Trái Đất. Đất trên sao Hỏa gồm vỏ đá phun trào không có vật chất hữu cơ, làm cho những cây thực vật gần như không thể sống sót được.
"Chúng tôi đang sử dụng những tiến bộ khoa học để tìm hiểu về việc tăng sản lượng cây trồng, để bổ sung khẩu phần ăn cho các phi hành gia,"Trent Smith, quản lý dự án về Hệ thống sản xuất rau (Veggie) thí nghiệm tại Trung tâm vũ trụ Kennedy của NASA, cho biết trong một báo cáo. Thí nghiệm Veggie cho phép các phi hành gia đến vườn trong không gian và tiến hành các thí nghiệm về sinh học thực vật trên Trạm vũ trụ quốc tế.
Đất đang được sử dụng trong "vườn sao Hỏa" lấy từ Hawaii và lựa chọn bởi vì nó mô phỏng gần giống các loại đất được tìm thấy trên sao Hỏa. Sử dụng loại đất trồng Hawaii này, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm tìm ra việc nên sử dụng bao nhiêu đất và chất dinh dưỡng bổ sung vào đất, dành cho từng loại cây trồng khác nhau để đạt được hiệu quả tăng trưởng tối ưu.
Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm rau diếp phát triển như thế nào trên sao Hỏa - cùng với những chất kích thích đất. Họ so sánh kết quả với những cây rau diếp phát triển ở trong chất kích thích đất cùng các chất dinh dưỡng bổ sung, và rau diếp được trồng trong chậu đất bình thường. Thí nghiệm này cho thấy rau diếp được trồng trên sao Hỏa – giống với chất kích thích đất không có chất dinh dưỡng bổ sung, vị không thay đổi nhưng rễ yếu và tỷ lệ nảy mầm chậm hơn (hay nói cách khác, chúng mất nhiều thời gian để phát triển hơn), theo công bố của NASA.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu lên kế hoạch thử nghiệm với các loại cây trồng như củ cải, cải cầu vồng (Swiss chard), cải xoăn Kale, cải bắp Trung Quốc, đậu Hà Lan, ớt và cà chua trên chất kích thích đất ở sao Hỏa.
"Khám phá được thực hiện ở Trái Đất - dựa trên những khu vườn trên sao Hỏa sẽ mở đường cho những nghiên cứu khác trong tương lai và phát triển công nghệ sản xuất thực phẩm hiệu quả, đáng tin cậy - một chặng đường dài từ hành tinh Trái đất. Chúng tôi đang thấy được những lợi ích từ nghiên cứu này", Ralph Fritsche, quản lý dự án cao cấp trong sản xuất lương thực tại Trung tâm vũ trụ Kennedy, cho biết trong báo cáo.