În 2017, Elon Musk și-a expus planurile sale mărețe pentru viitorul SpaceX, compania care va duce umanitatea pe Marte. De-a lungul deceniilor, zeci de mii de zboruri ale navei stelare ar fi transportat un milion de ființe umane la suprafața Planetei Roșii, minimul Musk se așteaptă să creeze o civilizație care se menține în sine.
Numărul de detalii într-un efort ca acesta este neplăcut. Cum rămâne cu gravitația redusă, expunerea la radiații și nebunia în spațiu? Ce zici de zborurile de întoarcere? Piese de schimb? Materiale de construcții?
Ce va mânca toată lumea?
Dintre toate tehnologiile pe care trebuie să le stăpânim pentru ca oricine să trăiască pe Marte, cu atât mai puțin de un milion de ființe umane, mâncarea ar putea fi de fapt una dintre cele mai mari provocări.
Acest lucru se datorează faptului că Marte nu aduce aproape nimic la masă când vine vorba de creșterea cantității mari de hrană necesară de oameni. Nu credem că există plante și animale native și Pământul nu poate continua să aprovizioneze o colonie de pe Marte pentru totdeauna cu pachete de îngrijire de acasă. Asta învinge întreaga idee de autosuficiență.
Marțienii vor avea nevoie să își producă hrana local. Și asta înseamnă să valorificați tot ceea ce stă la dispoziția lor pe Planeta Roșie, folosind cele mai noi tehnologii de producție de alimente pentru a-i menține pe toți.
Dar vor ajunge la un milion de oameni?
Într-o nouă lucrare publicată în Jurnal Spațiu nou numit „Hrănind un milion de oameni pe Marte”, Kevin M Cannon și Daniel T. Britt oferă o imagine de ansamblu asupra tehnologiilor care vor trebui utilizate pentru producția de alimente marțiene și care vor fi limitările lor.
Evident că nu poți să crești plantele chiar pe suprafața lui Marte, înghețarea la rece și presiunea atmosferică scăzută ar șterge o plantă înainte de a putea să răsară chiar dintr-o sămânță. Nu există niciun material organic utilizabil în regulitul marțian și stratul superior conține chiar percloruri toxice.
Ideea tradițională este aceea că grădinarii marțieni își vor cultiva culturile în sere gigantice, începând plantele în regulit cu un material organic adăugat. L-ai văzut pe marțian, știi ce descriu.
Și ar trebui să fie relativ simplu să spălați regulitul pentru a îndepărta perclorații.
Dar, potrivit lui Cannon și Britt, acest lucru nu va fi cazul la început. Plantele marțiene nu vor atinge regulitul. În schimb, vor fi cultivate hidroponic în soluții bogate în nutrienți folosind proviziile aduse de pe Pământ.
Permiteți-mi să vă arăt un exemplu specific de aspect.
Unul dintre cele mai ostile locuri de pe Pământ pentru viața umană este Antartica, dar în 2018, oamenii de știință de la Neumayer Station II din Antarctica din Germania au recoltat o recoltă imensă de legume care au fost cultivate complet hidroponic.
Au fost crescute în sera EDEN ISS, care este un mediu de auto-creștere cu sine, cu lumini de creștere LED, nutrienți hidroponici și control atmosferic.
Pe parcursul a 9,5 luni, au fost capabili să producă 268 de kilograme de alimente folosind doar 12,5 metri pătrați de spațiu. Au reușit să crească castraveți, salată și roșii care au un gust la fel de bun ca ceea ce ați putea crește în propria dvs. grădină.
O persoană avea nevoie, în medie, de 3-4 ore pe zi pentru a dezvolta plantele.
Nu există niciun motiv să credeți că această tehnică nu ar funcționa pe Marte, deși gestionarea atmosferei ar fi mai dificilă, deoarece nu puteți deschide doar o fereastră atunci când este puțin prea umedă în seră.
Ești îngrijorat de gravitația scăzută? Știm deja că este posibil să cultivăm plante în spațiu. Există un experiment de la Stația Spațială Internațională numit Veggie Plant Growth System, instalat în mai 2016.
Această mică seră conține trei tipuri diferite de salată, cultivate într-un mediu hidroponic cu lumini de creștere LED. Astronauții recoltează regulat salata și fac salate folosind pansament trimis de pe Pământ.
O versiune scalată se numește Advanced Plant Habitat, care este o cameră în creștere, de dimensiunea unui mini-frigider. Este conceput pentru a testa modul în care diferitele plante răspund la microgravitate și este aproape în întregime autonom, reglând temperatura, nutrienții și apa.
Recent, sistemul a fost folosit pentru cultivarea grâului pitic în microgravitate și părea destul de normal.
Ce plante ar trebui să crești când poți începe agricultura în regulitul marțian? Edward Guinan, profesor la Villanova a efectuat recent un experiment cu clasa sa de astrobiologie numită The Red Thumbs: Mars Garden Project.
Ei au testat cât de bine ar crește diferite plante în regulit marțian simulat și, cel mai important, cum au gusturile? Se pare că orzul, busuiocul, calea, hameiul, ceapa, usturoiul, salata, cartofii dulci și menta s-au descurcat bine.
Permiteți-mi să reiterez, astfel încât să fie clar; hamei și orz cultivat pe Marte, au un gust la fel de bun ca atunci când sunt cultivate pe Pământ. Voi bea o bere marțiană.
Bine, deci ce altceva este în meniu pentru Marte?
Conform lucrării la care am făcut referire mai devreme, Cannon și Britt sugerează că ne-am lua proteine din plante, precum și, uh, greieri. Sunt ambalate cu proteine, dar mai ușor de cultivat decât o turmă de vite, iar pe Pământ există o mulțime de companii care ar fi bucuroase să vă vândă greieri în aproape orice formă comestibilă pe care vă puteți imagina.
Există, de asemenea, unele progrese incredibile în carnea de cultură, cu bioreactorii care produc burgeri de vită și pui care nu au fost niciodată pe un animal.
Cannon și Britt au construit un model care să simuleze nevoile de hrană ale unei populații de pe Marte, care a crescut la un milion de oameni pe parcursul a 100 de ani de pe Pământ. Aceștia au presupus că coloniștii vor ajunge la 150 pe rachete de pe Pământ și au luat în considerare rata naturală de naștere și moarte. De asemenea, au presupus că vor exista nașteri sănătoase pe Marte și o creștere naturală a populației locale.
Ei au calculat că ar fi nevoie de aproape 200.000 de nave de aprovizionare dacă nu s-ar cultiva mâncare pe Marte pentru a-i ține pe hrănitori. Însă, dacă ar putea să își desfășoare operațiunile alimentare locale, acest număr ar scădea la puțin peste 50.000 de nave de aprovizionare pe parcursul celor 100 de ani.
Aceștia ar putea ajunge la autosuficiență în termen de 40 de ani dacă s-ar rezerva mai multă forță de muncă pentru agricultură, navele de marfă transportând mai multe provizii agricole. Aceasta înseamnă mai puțină hrană și mai multe echipamente hidroponice și lumini cresc, dar în timp avantajele se adaugă cu adevărat. Nu au nevoie decât de 6.500 de livrări alimentare.
Și dacă toată lumea și-a concentrat toate eforturile pe producția de alimente, ar putea ajunge la autosuficiență completă în aproximativ 20 de ani, cu doar 209 livrări de produse alimentare.
Cu fiecare persoană care necesită 46 de metri pătrați de teren, spațiul de creștere ar ajunge să necesite 46 de kilometri pătrați. Acest lucru ar putea fi realizat în tuneluri cu o lungime de aproximativ 4 metri. 14.500 de kilometri de tuneluri.
În mod incredibil, o singură mașină de tunelare a companiei de plictisire ar putea realiza toate aceste tuneluri pe parcursul a 53 de ani.
Vrei să fii una dintre persoanele care călătoresc pe Marte, dar zborul tău naval nu este încă rezervat? O veste bună, îți poți adapta dieta imediat. Cercetătorii au un site web de companie numit Eat Like a Martian, cu un ghid gratuit care vă va permite să mâncați tipuri de legume cu fructe, produse pentru insecte și carne cultivată, care vor fi baza unei diete marțiene.
Deși în prezent este science fiction să ne imaginăm o colonie umană permanentă pe Marte, îmbunătățirile tehnologiei au un mod de a face ca ficțiunea science-fiction să devină în realitate.
Și chiar dacă se dovedește că Marte nu este un loc minunat pentru a trăi, aceste aceleași tehnologii vor fi necesare pentru orice colonie care se susține, fie că este pe Lună, un asteroid sau în stațiile spațiale de gravitație pe Pământ-Lună. Puncte Lagrange.
De fapt, aceste tehnologii ne vor ajuta să hrănim oamenii care trăiesc deja aici pe Pământ, producând un impact mai mic asupra mediului.
Indiferent de ceea ce se întâmplă, ar trebui să stăpânim tehnologia producției de alimente, în orice mediu.
