Vuonna 2017 Elon Musk laati suurenmoiset laajat suunnitelmansa SpaceX: n tulevaisuudelle - yritys, joka vie ihmiskunnan Marsiin. Vuosikymmenien aikana kymmeniä tuhansia Starship-lentoja kuljettaisi miljoona ihmistä Punaisen planeetan pinnalle. Minimin vähimmäismäärän odottaa vievän itsenäisen sivilisaation luomista.
Tällaisten ponnistelujen yksityiskohtien lukumäärä on mielestäni ajatteleva. Entä pienentynyt painovoima, säteilyaltistus ja avaruus hulluus? Entä paluulennot? Varaosat? Rakennusmateriaalit?
Mitä kaikki syövät?
Kaikista tekniikoista, jotka meidän on hallittava, jotta kuka tahansa voi elää Marsilla, puhumattakaan miljoonasta ihmisestä, ruoka saattaa olla yksi suurimmista haasteista.
Se johtuu siitä, että Mars ei tuo melkein mitään pöydälle, kun kyse on ihmisten tarvitseman suuren määrän ruuan kasvattamisesta. Emme usko, että siellä on kotoisin olevia kasveja ja eläimiä, ja Maapallo ei voi pitää Marsin siirtomaa varoja ikuisesti kotona olevilla hoitopaketeilla. Se kukistaa koko omavaraisuuden ajatuksen.
Marsilaisten on tuotettava ruokansa paikallisesti. Ja se tarkoittaa kaiken heidän käytettävissään Punaisella planeetalla käyttämällä uusinta ruoantuotantotekniikkaa kaikkien pitämiseksi ruokailuna.
Mutta skaalaavatko ne jopa miljoona ihmistä?
Uudessa lehdessä julkaistussa lehdessä Uusi tila nimeltään "Ruokitaan miljoona ihmistä Marsilla”, Kevin M Cannon ja Daniel T. Britt tarjoavat yleiskuvan teknologioista, joita tarvitaan marsilaisten ruuantuotannossa, ja niiden rajoituksista.
On selvää, ettet voi kasvattaa kasveja suoraan Marsin pinnalla, jäätyvä kylmä ja matala ilmakehän paine pyyhkäisivät kasvin pois ennen kuin se voisi jopa itää siemenestä. Marsin regolithissa ei ole käytettävää orgaanista ainetta, ja yläkerros sisältää jopa myrkyllisiä perkloraatteja.
Perinteinen ajatus on, että marsilaiset puutarhurit kasvattavat sadonsa jättiläisissä kasvihuoneissa aloittaen kasvit regolithissa lisäämällä orgaanista materiaalia. Olet nähnyt Marsin, tiedät mitä kuvaan.
Ja regolithin peseminen perkloraattien poistamiseksi pitäisi olla suhteellisen suoraviivaista.
Mutta Cannonin ja Brittin mukaan tämä ei todennäköisesti ole alussa. Marsin kasvit eivät kosketa regolithia. Sen sijaan niitä kasvatetaan hydroponisesti ravinteisissa ratkaisuissa käyttämällä Maasta tuotavia tarvikkeita.
Annan näyttää tietyn esimerkin siitä, miltä tämä näyttää.
Yksi maapallon ihmisten elämän vihamielisimmistä paikoista on Antartica, mutta vuonna 2018 Antarktiksen Saksan Neumayer Station II -aseman tutkijat korvasivat valtavan vihannessatokasvit, jotka kasvatettiin täysin hydroponisesti.
Niitä kasvatettiin EDEN ISS -kasvihuoneessa, joka on täysin itsenäinen kasvuympäristö, jossa on LED-viljelyvalot, vesipitoiset ravinteet ja ilmakehän hallinta.
He pystyivät 9,5 kuukauden aikana tuottamaan 268 kiloa ruokaa vain 12,5 neliömetriä tilaa. He pystyivät kasvattamaan kurkkua, salaattia ja tomaattia, jotka maistuvat yhtä hyvältä kuin mitä voit kasvattaa omassa puutarhassasi.
Yksi henkilö tarvitsi keskimäärin 3-4 tuntia päivässä vaivaa kasvien kasvattamiseksi.
Ei ole syytä ajatella, että tämä tekniikka ei toimisi Marsilla, vaikka ilmakehän hallinta olisi haastavampaa, koska et voi vain avata ikkunaa, kun se kasvaa kasvihuoneessasi hieman liian kosteana.
Huolestunut alhaisesta painovoimasta? Tiedämme jo, että on mahdollista kasvattaa kasveja avaruudessa. Kansainvälisellä avaruusasemalla on kokeilu nimeltään Veggie Plant Growth System, joka asennettiin toukokuussa 2016.
Tämä pieni kasvihuone sisältää kolme erityyppistä salaattia, jotka on kasvatettu hydroponisessa väliaineessa LED-kasvatusvaloilla. Astronautit korjaavat salaattia säännöllisesti ja tekevät salaatteja Maasta lähetetyn kastikkeen avulla.
Suurennettua versiota kutsutaan Advanced Plant Habitat -tuotteeksi, joka on minijääkaapin kokoinen kasvatuskammio. Se on suunniteltu testaamaan kuinka eri kasvit reagoivat mikropainoon ja on melkein täysin autonominen sääteleen lämpötilaa, ravinteita ja vettä.
Äskettäin järjestelmää käytettiin kääpiövehnän viljelyyn mikropainolla, ja se näytti aika normaalilta.
Mitä kasveja sinun pitäisi kasvattaa, kun voit aloittaa viljelyn Marsin regolithissa? Edullinen Guinan, Villanovan professori, teki äskettäin kokeilun hänen astrobiologisen luokan nimeltä Punaiset peukalot: Mars Garden -hanke.
He testasivat, kuinka hyvin erilaiset kasvit kasvavat simuloidussa Marsin regolithissa, ja mikä tärkeintä, miten ne maistuvat? Osoittautuu, että ohra, basilika, lehtikaali, humala, sipuli, valkosipuli, salaatti, bataatit ja minttu menestyivät hyvin.
Saanen toistaa, että se on selvää; Marsilla kasvatetut humala ja ohra maistuvat yhtä hyvältä kuin silloin, kun niitä kasvatetaan maapallolla. Minulla on marsilainen olut.
Okei, mitä muuta Marsin valikossa on?
Aiemmin mainitsemani tutkimuksen mukaan Cannon ja Britt ehdottavat, että saisimme proteiinimme kasveista, samoin kuin sirkat. Ne on täynnä proteiineja, mutta niitä on helpompi viljellä kuin karjaa, ja täällä maapallolla on paljon yrityksiä, jotka myyvät mielellään sirkat melkein missä tahansa syötävässä muodossa, jonka voit kuvitella.
Viljellyssä lihassa on myös uskomattomia edistysaskeleita. Bioreaktorit tuottavat naudanlihahampurilaisia ja kanaa, jota ei ole koskaan ollut eläimessä.
Cannon ja Britt rakensivat mallin simuloida Marsin väestön ruokatarpeita, joiden kasvu on miljoona ihmistä 100 maan vuoden aikana. He olettivat kolonistien saapuvan 150 kerrallaan raketeille Maapallolta, ja he ottivat huomioon luonnollisen syntyvyyden ja kuolleisuuden. He olettivat myös, että Marsilla syntyy terveellisiä syitä ja paikallisen väestön luonnollinen nousu.
He laskivat, että melkein 200 000 toimituslaivaa tarvittaisiin, jos Marsille ei kasvateta ruokaa pitämään asukkaat ruokittuina. Mutta jos he saisivat paikallisen ruokatoimintonsa liikkeelle, tämä määrä putoaa hiukan yli 50 000 toimitusalukseen 100 vuoden aikana.
He pystyisivät saavuttamaan omavaraisuudensa 40 vuoden sisällä, jos viljelyyn varataan enemmän työvoimaa rahtilaivoilla, joilla on enemmän maataloustuotteita. Tämä tarkoittaa vähemmän ruokaa ja enemmän hydroponics vaihde ja kasvaa valoja, mutta ajan myötä edut todella lisääntyvät. He tarvitsevat vain 6500 ruokatoimitusta.
Ja jos kaikki keskittäisivät kaikki ponnistelunsa elintarvikkeiden tuotantoon, he pystyisivät saavuttamaan täydellisen omavaraisuuden noin 20 vuoden sisällä vain 209 ruokatoimituksella.
Jokaisella henkilöllä, joka tarvitsee 46 neliömetriä maata, kasvatustila lopulta vaatii 46 neliökilometriä. Tämä voitaisiin tehdä tunneleissa, joiden poikkipinta on noin 4 metriä. 14 500 kilometriä tunneleita.
Uskomatonta, että yksi Boring Company-tunnelikone voisi tehdä kaikki nämä tunnelit tarvittaessa 53 vuoden aikana.
Haluatko olla yksi Marsista matkustavista ihmisistä, mutta Starship-lentosi ei ole vielä varattu? Hyviä uutisia, voit mukauttaa ruokavaliota heti. Tutkijoilla on seurasivusto, jonka nimi on Eat Like a Marsia, ilmaisella oppaalla, jonka avulla voit syödä erilaisia hedelmävihanneksia, hyönteistuotteita ja viljeltyä lihaa, jotka ovat marsilaisen ruokavalion perusta.
Vaikka Marsilla on tällä hetkellä tieteiskirjallisuus kuvitella pysyvä ihmisen siirtomaa, tekniikan parannuksilla on tapa tehdä tieteiskirja lopulta todellisuudeksi.
Ja vaikka käy ilmi, että Mars ei ole loistava paikka asua, näitä samoja tekniikoita vaaditaan jokaisessa itsensä ylläpitävässä siirtokunnassa, olipa se sitten Kuussa, asteroidissa tai keinotekoisissa painovoima-asemissa Maa-Kuu Lagrange-pisteet.
Itse asiassa nämä tekniikat auttavat meitä ruokkimaan ihmisiä, jotka jo elävät täällä maan päällä, tuottaen pienemmän vaikutuksen ympäristöön.
Riippumatta siitä, mitä tapahtuu, meidän on hallittava ruoantuotantoteknologia missä tahansa ympäristössä.
