Mặt trăng có thể là nơi sinh sống của loài người, nhưng chúng ta sẽ ăn gì khi đến đó? Các nhà khoa học có thể tạo mì ống và thanh protein từ không khí, nhưng đó mới chỉ là bước khởi đầu.
Cuộc chạy đua ra ngoài không gian đang ngày càng tăng tốc. Trong hai năm tới, Nasa có kế hoạch đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng. Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), được thiết kế để hoạt động trên quỹ đạo trong 15 năm nhưng hiện đã bước sang năm thứ 26, sẽ sớm được thay thế.
Các nhà khoa học đang xem xét khả năng thực hiện các sứ mệnh không gian xa xôi có người lái. Thêm vào đó là sự gia tăng nhanh chóng của các dự án du lịch lên đến rìa không gian. Tất cả đặt ra một câu hỏi lớn: Chúng ta sẽ ăn gì khi đến đó?
“Đồ ăn là thứ giúp các phi hành gia minh mẫn. Đồ ăn ngon, đa dạng, phù hợp với nhu cầu của từng phi hành gia là điều cốt yếu để sứ mệnh không gian thành công. Tôi nghĩ mọi người đánh giá thấp tầm quan trọng của nó”, Tiến sĩ Sonja Brungs, Phó trưởng nhóm điều hành phi hành gia tại Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cho biết.
Hiện tại, các phi hành gia được cung cấp những túi nhỏ đựng bữa ăn đã được chuẩn bị sẵn. Những bữa ăn này đến từ các công ty sản xuất thực phẩm chuyên biệt và sau đó được đông khô, khử nước hoặc ổn định nhiệt. Các phi hành gia sẽ thêm nước để hâm nóng hoặc làm nguội đồ ăn. Họ cũng có thể mang theo một bữa ăn đặc biệt để nhớ về quê nhà (món này cũng cần được chế biến cẩn thận và ổn định nhiệt).
Có một số thực phẩm phải tránh: bất cứ món gì có mảnh vụn, như bánh mì, không được đưa vào không gian vì chúng có thể dễ dàng bay lung tung trong môi trường trọng lực thấp, nghĩa là chúng có thể bị hít phải hoặc rơi vào thiết bị quan trọng. Muối bị hạn chế do cơ thể dự trữ natri trong không gian theo cách khác, dẫn đến tình trạng loãng xương nhanh hơn. Rượu cũng không được phép sử dụng vì nó ảnh hưởng đến hệ thống tái chế nước thải trên ISS.
“Sự đổi mới chắc chắn là một vấn đề. Các phi hành gia ở trong không gian chỉ sau sáu tháng sẽ nhớ độ giòn của đồ ăn. Điều thực sự quan trọng cho sức khỏe tinh thần là nhiều kết cấu đồ ăn khác nhau và đặc biệt là đối với các sứ mệnh không gian xa xôi, họ cần có nhiều loại thực phẩm khác nhau”, cô Brungs nói.
ISS có vườn rau nhỏ trên tàu.
Vào năm 2021, Nasa đã phát động Thử thách Thực phẩm Không gian nhằm khám phá những cách tạo ra thực phẩm mới với nguồn tài nguyên hạn chế, giảm thiểu lượng rác thải, đồng thời cung cấp thực phẩm an toàn, bổ dưỡng và ngon miệng để có thể thực hiện sứ mệnh dài hạn trong vũ trụ.
Công ty Solar Foods, có trụ sở tại Helsinki (Phần Lan), là một trong 8 công ty đã vượt qua giai đoạn cuối của cuộc thi. Ý tưởng đáng chú ý của họ là sử dụng chất thải không gian để tạo ra protein.
Ông Artuu Luukanen, Phó Chủ tịch về Không gian và Quốc phòng của Solar Foods cho biết: “Chúng tôi tạo ra thực phẩm từ hư không, theo đúng nghĩa đen”. Công ty của ông đã phát hiện ra một loại vi khuẩn ăn được ở vùng nông thôn Phần Lan, chúng phát triển bằng cách ăn hỗn hợp carbon dioxide, hydro và oxy. Kết quả là một nguồn protein từ vi khuẩn.
Protein có thể được pha trộn với nhiều hương vị hoặc kết cấu khác nhau để tạo ra nhiều loại thực phẩm bổ dưỡng, chẳng hạn như mì ống, thanh protein, các loại thịt thay thế và thậm chí là thực phẩm thay thế trứng.
“Trong bất kỳ môi trường sống nào ngoài không gian, bạn đều có sẵn hai loại khí thải chính: hydro và carbon dioxide. Vì vậy, những gì chúng tôi đang nói ở đây không chỉ là công nghệ sản xuất thực phẩm vũ trụ, mà sẽ là một phần không thể thiếu của hệ thống kiểm soát môi trường và hỗ trợ sự sống”, ông Luukanen cho biết.
Protein của Solar Foods có thể được chuyển thành dạng bột nhão hoặc bột mịn, rồi trộn với bột mì và các nguyên liệu thực phẩm thông thường khác để tạo ra các loại thực phẩm giàu protein như mì ống, thanh protein và thậm chí cả sô cô la. Các thí nghiệm đang tiếp tục khám phá xem liệu nó có thể được trộn với dầu và biến thành đồ ăn có kết cấu như bít tết hay không bằng cách sử dụng máy in 3D.
Thực phẩm tươi sống cũng là một khía cạnh cần cân nhắc: trong khi viên vitamin có thể giúp ích, các phi hành gia cần sản phẩm tươi. Các thử nghiệm vẫn tiếp tục tìm hiểu về cách trồng rau trong môi trường không trọng lực, không ánh sáng mặt trời độc đáo này. ISS có một vườn rau nhỏ riêng trên tàu, nơi các phi hành gia nghiên cứu sự phát triển của thực vật trong môi trường vi trọng lực.
Trở lại Trái đất, Phòng thí nghiệm Interstellar trên đảo Merritt (Mỹ) đã phát triển một hệ thống tái tạo mô-đun sinh học để sản xuất rau xanh, nấm và thậm chí cả côn trùng; công ty cũng lọt vào vòng chung kết trong Thử thách Thực phẩm Không gian của Nasa, cùng với Enigma of the Cosmos ở Úc, một công ty đang nghiên cứu cách phát triển cây non trong vũ trụ.
Một khả năng có thể xảy ra là tương lai của thực phẩm không gian sẽ bao gồm nấm. Ba trong số sáu công ty lọt vào vòng chung kết Thử thách Thực phẩm Không gian đang nghiên cứu các ý tưởng xung quanh nấm. Công ty Mycorena ở Thụy Điển đã phát triển một hệ thống kết hợp vi tảo và nấm để tạo ra mycoprotein (một loại protein có từ một loại nấm, thường được sử dụng trong các sản phẩm thay thế thịt).
“Nấm rất linh hoạt. Nó có thể phát triển trên các chất nền khác nhau và lớn nhanh. Một hệ thống nhỏ và hiệu quả có đủ khả năng sản xuất lương thực cho phi hành đoàn. Nó cũng rất chắc chắn, có khả năng chống bức xạ, cũng như dễ bảo quản và vận chuyển”, ông Carlos Otero, người làm việc trong nhóm nghiên cứu và phát triển tại Mycorena giải thích.
Khi các công ty tư nhân ngày càng tham gia vào cuộc đua vũ trụ, thì cơ hội cho các đầu bếp tư nhân cũng tăng theo. Đầu bếp Rasmus Munk của nhà hàng Alchemist được gắn sao Michelin ở Copenhagen (Đan Mạch) là một trong những người chuẩn bị cất cánh.
Anh Munk gần đây đã hợp tác với SpaceVIP để phục vụ trải nghiệm ăn uống phong phú trên tàu Spaceship Neptune của Space Perspective, nơi vé có giá 397.000 bảng Anh (12,9 tỷ VND) mỗi người cho chuyến đi kéo dài sáu giờ tới rìa không gian.
Phi hành gia ESA Matthias Maurer cầm gói thực phẩm từ quê hương Đức của ông trên tàu không gian.
Anh Munk là một trong nhiều đầu bếp nhìn thấy tiềm năng trong việc phục vụ những khách du lịch giàu sang trên các chuyến bay thương mại vào vũ trụ. Cho dù những tiến bộ này dường như chỉ dành cho số ít người có đủ khả năng chi trả cho một chuyến đi như vậy (hoặc các phi hành gia), sự phát triển của thực phẩm không gian không chỉ xoay quanh những gì chúng ta sẽ ăn trong môi trường không trọng lực, mà còn là những gì chúng ta có thể ăn trên chính Trái đất.
Thử thách Thực phẩm Không gian của Nasa cũng được thiết kế để tạo ra các hệ thống thực phẩm tiên tiến để mang lại lợi ích cho chúng ta trên Trái đất, tạo ra những con đường mới để sản xuất thực phẩm trong những môi trường khắc nghiệt và khan hiếm tài nguyên.
Giai đoạn thứ ba của Thử thách Thực phẩm Không gian của NASA sẽ được tiến hành vào mùa hè này, nhằm kiểm tra thêm xem các dự án này hoạt động như thế nào trong điều kiện giống không gian.