Để tiến hành thí nghiệm, các nhà khoa học đã chọn trồng cây Arabidopsis Thaliana, vốn đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về mã di truyền cũng như phản ứng của cây trong môi trường khắc nghiệt. Loại cây này có nguồn gốc tại lục địa Á-Âu và châu Phi, cùng họ với cây cải xanh và các loại rau khác như cải Brussel, súp lơ xanh và súp lơ trắng.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã sử dụng khoảng 12gram đất được thu thập từ nhiều địa điểm khác nhau trên Mặt trăng trong các sứ mệnh Apollo 11, 12 và 17, đem chia vào các chậu cỡ thìa cà phê và trồng hạt giống với tỉ lệ khoảng một gram đất mặt trăng/hạt giống/chậu. Để đối chứng, họ cũng trồng hạt giống vào đất Trái đất và đất mặt trăng mô phỏng, được làm từ tro núi lửa. Tất cả các chậu cây này đều được tưới nước và bón chất dinh dưỡng mỗi ngày.

Kết quả cho thấy sau hai ngày trồng, tất cả các chậu cây đều nảy mầm, kể cả chậu chứa mẫu đất Mặt trăng. Theo trưởng nhóm nghiên cứu Anna-Lisa Paul, Giáo sư Khoa Khoa học Cây thực phẩm, Đại học Florida, “Việc tất cả các hạt giống đều nảy mầm khiến chúng tôi rất đỗi ngạc nhiên. Mọi hạt giống, bất kể là trồng trên mẫu đất Mặt trăng hay đất đối chứng, đều phát triển như nhau cho đến khoảng ngày thứ sáu”.

Sau thời gian này, sự khác biệt bắt đầu xuất hiện khi những cây trồng trên đất thuộc nhóm đối chứng mọc khỏe hơn trên đất Mặt trăng. Cây trồng trên đất Mặt trăng sinh trưởng có phần còi cọc hơn ở cả rễ và lá cây. Tuy vậy, tất cả các cây đều sống sót cho tới khi được các nhà khoa học thu hoạch sau 20 ngày, ngay trước khi cây nở hoa, để phục vụ nghiên cứu RNA.

Kết quả phân tích cho thấy các cây được trồng trong đất Mặt trăng có phản ứng tương tự như khi được trồng trong môi trường khắc nghiệt, như trên đất chứa nhiều muối hoặc kim loại nặng.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đang chuẩn bị cho chuyến du hành quay trở lại Mặt trăng vào năm 2025 trong khuôn khổ chương trình vũ trụ Artemis, với mục tiêu dài hạn là thiết lập sự hiện diện của con người tại đây. Kết quả thí nghiệm đột phá này đã mang lại cho các nhà khoa học hy vọng rằng một ngày nào đó con người có thể trồng cây trực tiếp trên Mặt trăng. Điều này sẽ tiết kiệm chi phí cho các sứ mệnh không gian trong tương lai cũng như tạo điều kiện cho những chuyến du hành dài hơn và xa hơn.

Theo ông Bill Nelson, Giám đốc NASA, “Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng đối với các mục tiêu thám hiểm dài hạn của NASA. Trong tương lai, chúng tôi sẽ cần sử dụng các nguồn tài nguyên tìm thấy trên Mặt trăng và Sao Hỏa để phát triển nguồn thực phẩm nhằm giúp các phi hành gia duy trì sự sống và hoạt động trong môi trường không gian sâu”.

Ông cũng cho biết thêm: “Nghiên cứu cơ bản này về sự sinh trưởng của cây cũng là điển hình cho cách mà NASA đang tiến hành nghiên cứu để có thể hiểu được cơ chế vượt qua các điều kiện khắc nghiệt tại các khu vực khan hiếm lương thực trên Trái đất này của cây trồng”.