(Cadn.com.vn) - Các sứ mệnh không gian kéo theo loạt thách thức, trong đó có việc đảm bảo cho các phi hành gia sống sót và khỏe mạnh, đặc biệt là các nhiệm vụ lâu dài. Các phi hành gia cần phải hít thở, ăn, uống, bài tiết, và không được mắc các bệnh nhiễm trùng để có đủ sức làm nhiệm vụ. Chìa khóa để các phi hành gia khỏe mạnh đã được tìm thấy, đó là nhóm vi khuẩn.

Nhiều người có thể nghĩ rằng, không gian là môi trường không mầm bệnh, nhưng vi khuẩn có thể được đưa vào không gian qua hệ đường ruột của con người cũng như trong thực phẩm và nước.

Theo NASA, hệ thống miễn dịch suy yếu trong thời gian bay trong không gian khiến các phi hành gia dễ bị lây nhiễm hơn.  Hơn nữa, mức độ bức xạ cao hơn và môi trường không trọng lực trong không gian làm thay đổi vi khuẩn khi chúng lớn lên. Cheryl Nickerson và nhóm từ Đại học Arizona đang làm việc tại NASA phát hiện một số vi khuẩn trở nên nguy hiểm hơn trong không gian, có nghĩa là khả năng lây nhiễm cho con người cũng cao hơn.

"Lúc đó, chúng cũng trở nên đề kháng với các acid trong dạ dày", bà Nickerson nói. Nhóm của bà Nickerson đang nghiên cứu một loạt các vi khuẩn được tìm thấy trong thực phẩm, nước và hệ đường ruột, trong đó có vi khuẩn thương hàn - gây ngộ độc thực phẩm và tiêu chảy - và Trực khuẩn mủ xanh - chất gây ô nhiễm nước.

Dự án Melissa tại ESA đang sử dụng loạt các khoang chứa đầy vi khuẩn để sử dụng trong không gian.

Cuộc chiến với các vi sinh vật

Khi các phi hành gia trải qua thời gian dài trong không gian, tiếp xúc với không khí và nước tái chế có thể ảnh hưởng đến nguy cơ lây nhiễm.

Mark Nott, chuyên gia sức khỏe phi hành đoàn tại NASA, nghiên cứu phướng pháp để các phi hành gia không nhiễm vi khuẩn. Suy giảm miễn dịch tạo môi trường thuận lợi cho một số vi khuẩn, như Trực khuẩn mủ xanh, gây bệnh mặc dù ở điều kiện bình thường, chúng dường như vô hại. "Tuy nhiên, không phải tất cả các vi sinh vật đều có hại, quan trọng là chúng ta phải hiểu được cách mà chúng thay đổi và ảnh hưởng đến chúng ta", ông Nott giải thích.

Christophe Lasseur, điều phối viên nghiên cứu và phát triển hỗ trợ cuộc sống tại Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) giải thích: "Ưu điểm chính trong việc sử dụng vi khuẩn là kích thước của chúng. Ngành công nghiệp vũ trụ hiện nay chưa thể chuyên chở một khối lượng lớn oxy, thực phẩm, và nước. Một phi hành đoàn gồm 6 người trong chuyến đi đến sao Hỏa sẽ cần hơn 30 tấn". Ông Lasseur chỉ đạo các chương trình Melissa tại ESA, nhằm mục đích phát triển hệ sinh thái hỗ trợ sự sống tái sinh để sử dụng trên tàu vũ trụ.

Nhóm nghiên cứu muốn tái chế 80% của tất cả các chất trên tàu, trong đó có CO2, loại khí trở nên độc hại khi tích tụ.

Vi khuẩn "ăn" chất thải

Các nhà nghiên cứu không chỉ lựa chọn các vi khuẩn có khả năng hấp thụ CO2 mà có thể hấp thụ các chất thải của con người, chẳng hạn như nước tiểu và phân - thành công lớn  trong công nghệ sản xuất thực phẩm cho các phi hành gia.

Vi khuẩn phát triển trên nước tiểu không có vẻ như là món ăn ngon, và đó là lý do tại sao ngành tâm lý học cũng phải vào cuộc. "Công trình tiên tiến nhất của chúng tôi là sử dụng tảo xoắn bởi vì chúng đã được sử dụng như là nguồn cung cấp protein trong nhiều thế kỷ qua tại nhiều quốc gia", Lasseur giải thích. Tảo xoắn là một vi khuẩn có nhiều hồ nước mặn. Vi khuẩn ăn được cũng được xem là một loại thực phẩm bổ sung sức khỏe.

Trong việc tìm kiếm các vi khuẩn ăn chất thải thực phẩm, nhóm nghiên cứu của ông Lasseur phát hiện ra "viên ngọc ẩn" có lợi cho sức khỏe, giúp giảm cholesterol. "Chúng tôi đang tìm kiếm vi khuẩn sử dụng nhiều carbon và nitơ, chất được dùng trong xử lý chất thải", Lasseur nói. Việc sử dụng vi khuẩn cố định nitơ Rhodospirillum rubrum dẫn đến sản phẩm dinh dưỡng có lượng cholesterol thấp.

Việc đặt chân lên sao Hỏa sẽ không còn là giấc mơ xa xôi. Đến lúc đó, các phi hành gia có thể khởi hành cảm thấy tự tin hơn khi được cung cấp những thực phẩm sạch.

An Bình
(Theo CNN)