NASA có kế hoạch xây dựng một tiền đồn lâu dài trên mặt trăng vào cuối thập kỷ này, sau đó là chuyến thám hiểm sao Hỏa của con người. Nhưng khi chúng ta thiết lập các căn cứ bên ngoài Trái đất, những người định cư trong không gian sẽ cần mang theo một hệ sinh thái bao gồm cả động vật.
Suy cho cùng, động vật có thể giúp thực hiện các nhiệm vụ quan trọng: như côn trùng thụ phấn, tôm và cá có thể được nuôi trong không gian nhỏ và được sử dụng làm nguồn thức ăn, hay những loài gấu nước nhỏ bé có thể giúp chúng ta cách chống lại bức xạ. Vậy những loài động vật nào nên cùng con người tới mặt trăng, sao Hỏa và những hành tinh xa hơn nữa?
David Catling, một nhà sinh vật học vũ trụ tại Đại học Washington ở Seattle, nói với Live Science qua email: “Các hệ sinh thái phức tạp [ngoài Trái đất] vẫn còn ở tương lai xa và thiên về lĩnh vực khoa học viễn tưởng hơn là nghiên cứu khoa học tích cực”. Nhưng ngay cả khi không có nhiều nghiên cứu, rõ ràng lực trung tâm của vũ trụ có thể là một trở ngại lớn.
Christopher McKay, nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA, nói với Live Science: “Câu hỏi quan trọng là lực hấp dẫn giảm đi”. Lực hấp dẫn của sao Hỏa bằng khoảng 1/3 lực hấp dẫn của Trái đất và lực hấp dẫn của mặt trăng bằng 1/6 lực hấp dẫn của Trái đất. McKay cho biết, môi trường sống có thể được xây dựng để phù hợp với nhiệt độ, áp suất và thành phần khí quyển mà người Trái đất đã quen sử dụng, nhưng không có cách nào để thay đổi trọng lực.
Kịch bản tốt nhất là động vật sẽ phát triển trên sao Hỏa và mặt trăng giống như trên Trái đất, nhưng vẫn chưa có dữ liệu nào về điều đó, McKay nói. Trọng lực thay đổi có thể ảnh hưởng đến sự phát triển cơ và xương, khiến động vật sao Hỏa không thể đứng hoặc đi lại bình thường. Ông nói: Trong những điều kiện này, động vật nhỏ, có thể là chuột và sinh vật dưới nước có thể là lựa chọn tốt nhất.
Catling cũng đưa ra phản hồi tương tự. Ông nói: “Trước những thách thức của không gian, “Tôi nghĩ những động vật đơn giản hơn, chẳng hạn như côn trùng hoặc động vật giáp xác, có thể sẽ khỏe mạnh hơn”.
Các khu định cư trong không gian cũng sẽ đòi hỏi bảo tồn tài nguyên và hiệu quả cao.
McKay suy đoán rằng do cá và các động vật thủy sinh khác được hỗ trợ bởi lực nổi nên những thay đổi về trọng lực có thể sẽ không ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển của chúng. Theo một đánh giá năm 2021 trên tạp chí Frontiers in Astronomy and Space Sciences, cá cũng có thể là vật nuôi tốt trong không gian vì chúng kiếm ăn hiệu quả hơn và tạo ra ít chất thải hơn so với các loài trên cạn. Kể từ năm 2019, chương trình Lunar Hatch đã nghiên cứu tính khả thi của việc vận chuyển trứng cá lên vũ trụ để ấp theo chương trình. Theo đánh giá năm 2021, nếu chúng có thể sống sót sau khi phóng và bay vào vũ trụ, cá sẽ trở thành nguồn thực phẩm hiệu quả hơn, giàu protein, ít chất thải hơn so với vật nuôi trên cạn.
Theo một báo cáo năm 2020 của Đại học Nam Úc và Đại học Vũ trụ Quốc tế ở Pháp, côn trùng cũng là vật nuôi không gian khả thi. Báo cáo lập luận rằng các loài côn trùng như dế (Acheta localus) là khả thi nhất và giá cả phải chăng, cung cấp nguồn protein tốt trong khi sử dụng ít không gian và nước hơn so với các nguồn protein truyền thống. Trong một hệ thống hỗ trợ sự sống khép kín - môi trường sống nhân tạo nơi con người và động vật sống trên sao Hỏa - côn trùng có thể cung cấp các dịch vụ quan trọng, như thụ phấn, luân chuyển đất và dọn dẹp mảnh vụn, đồng thời có thể là nguồn cung cấp thực phẩm dự phòng trong trường hợp mùa màng thất bát, Catling nói.
Giống như côn trùng, động vật giáp xác cũng có thể được nuôi trong không gian chật hẹp như một nguồn thức ăn hiệu quả. Cattling cho biết tôm có thể được nuôi trong các bể nhỏ và được sử dụng như một phần của hệ thống aquaponics cũng như trồng cây.
Để "xâm chiếm" mặt trăng, các nhà nghiên cứu đang chú ý đến loài gấu nước. Những sinh vật nhỏ bé, khỏe mạnh này đã chứng tỏ khả năng chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ cực cao, cực lạnh, bức xạ và chân không của không gian. Các cuộc du hành vũ trụ trước đây đã chỉ ra rằng những sinh vật nhỏ bé này vẫn còn tồn tại sau 12 ngày tiếp xúc với chân không trong không gian và chúng có thể sinh sản mà không gặp tác động tiêu cực trong chuyến bay vũ trụ. Mặc dù chúng không phục vụ trực tiếp cho hệ sinh thái con người nhưng việc nghiên cứu gấu nước trong không gian có thể tiết lộ cách chúng chịu được các điều kiện khắc nghiệt như bức xạ và cách chúng ta có thể mô phỏng đặc điểm đó ở các sinh vật khác.
Catling nói: “Việc khám phá của con người vẫn còn phải kéo dài nhiều năm nữa trong tương lai”. Và thậm chí sau đó, quá trình thuộc địa hóa sẽ đi kèm với một loạt thách thức về mặt kỹ thuật. Nhưng nếu và khi ngày đó đến, những loài động vật tham gia vào môi trường sống mới này sẽ là những loài hỗ trợ hệ sinh thái cho những người định cư đầu tiên, ông nói.
