2017-ben Elon Musk elkészítette nagyszabású tervét a SpaceX jövőjéről, amely az emberiséget a Marsba viszi. Az évtizedek folyamán több tízezer Csillaghajó repülés millió embert szállítana a Vörös Bolygó felszínére. A legszükségesebb muszkus elvárja egy önellátó civilizáció létrehozását.
A részletek száma ilyen erőfeszítés alatt elképesztő. Mi a helyzet a csökkentett gravitációval, sugárterheléssel és űrhajósággal? Mi a helyzet a visszatérő járatokkal? Cserealkatrészek? Építőanyagok?
Mit fog enni mindenki?
Azon technológiák közül, amelyeket el kell sajátítanunk, hogy bárki is élhessen a Marson, nem is beszélve egymillió emberről, az élelmiszer valójában az egyik legnagyobb kihívás.
Ennek oka az, hogy a Mars szinte semmit sem hoz az asztalra, amikor az emberek által igényelt hatalmas mennyiségű élelmiszert termeszti. Nem gondoljuk, hogy vannak őshonos növények és állatok, és a Föld nem tudja örökre ellátni a Mars kolóniát otthonról származó ápolási csomagokkal. Ez legyőzi az önellátás egész gondolatát.
A marslakóknak ételüket helyben kell előállítaniuk. És ez azt jelenti, hogy mindent felhasználnak a Vörös Bolygón rendelkezésére álló eszközökhöz, a legújabb élelmiszer-előállítási technológiát használva, hogy mindenki táplálékban maradjon.
De vajon egymillió embert tudnak-e méretezni?
A Journalban megjelent új cikkben Új hely az úgynevezett „Millió ember etetése a Marson”, Kevin M Cannon és Daniel T. Britt áttekintést ad azokról a technológiákról, amelyeket a marsi élelmiszer-előállításhoz alkalmazni kell, és mik azok korlátozásai.
Nyilvánvalóan nem lehet növényeket közvetlenül a Mars felszínén termeszteni, a fagyos hideg és az alacsony légköri nyomás megtisztítja a növényeket, mielőtt még a magból kihajthatna. A marsi regolitban nincs felhasználható szerves anyag, a felső réteg mérgező perklorátokat is tartalmaz.
A hagyományos ötlet az, hogy a marsi kertészek óriás üvegházakban termesztik növényeiket, kezdve a növényeket regolitban hozzáadott szerves anyaggal. Láttad a marsi, tudod, mit írok.
És viszonylag egyszerűnek kell lennie a regolith mosásával, hogy eltávolítsák a perklorátokat.
De Cannon és Britt szerint ez valószínűleg nem így lenne a kezdetben. A marsi növények nem érintik a regolitot. Ehelyett hidroponikusan tápanyagban gazdag oldatokban termesztik őket, a Földről származó készletek felhasználásával.
Hadd mutassam meg egy konkrét példát, hogy ez hogyan néz ki.
Az Földön az ember életéhez leginkább ellenséges helyek az Antartica, de 2018-ban az Antarktiszon, a Neumayer II. Állomáson dolgozó tudósok 2018-ban egy hatalmas zöldségtermést szürettek be, amelyet teljesen hidroponikusan termesztettek.
Az EDEN ISS üvegházban termesztették, amely egy teljesen önálló termesztési környezet, LED-es fényszórókkal, hidroponikus tápanyagokkal és légköri szabályozással.
9,5 hónap alatt képesek voltak 268 kilogramm élelmiszert előállítani, csupán 12,5 négyzetméter helyet használva. Képesek voltak olyan uborkát, salátát és paradicsomot termeszteni, amelyek olyan jó ízűek, mint amit a saját kertjében nőhetnek fel.
Egy embernek átlagosan napi 3-4 óra erőfeszítésre volt szüksége a növények termesztéséhez.
Nincs ok azt gondolni, hogy ez a technika nem működik a Marson, bár a légkör kezelése sokkal nagyobb kihívást jelent, mivel nem tudja kinyitni csak egy ablakot, ha az üvegházban kissé túl nedves lesz.
Aggódik az alacsony gravitáció miatt? Már tudjuk, hogy űrben is lehet növényeket termeszteni. A Nemzetközi Űrállomás fedélzetén a Veggie Plant Growth System elnevezésű kísérlet zajlik, amelyet 2016 májusában telepítettek.
Ez a kis üvegház három különböző típusú salátát tartalmaz, amelyeket hidroponikus közegben termesztenek, LED-es növekedési lámpákkal. Az űrhajósok rendszeresen betakarítják a salátát és salátákat készítenek a Földről küldött öntettel.
A kibővített változatot Advanced Plant Habitat néven hívják fel, amely egy mini hűtőszekrény méretű növekedési kamra. Úgy tervezték, hogy teszteljék, hogy a különböző növények hogyan reagálnak a mikrogravitációra, és szinte teljesen autonóm, szabályozva a hőmérsékletet, a tápanyagokat és a vizet.
A közelmúltban ezt a rendszert használták a törpe búza mikrogravitációban történő termesztésére, és ez elég normálisnak tűnt.
Mely növényeket kell szaporítania, ha a marsi regolitban elkezdi a gazdálkodást? Edward Guinan, a Villanova professzora nemrégiben végzett kísérletet az úgynevezett egyetemi asztrobiológiai osztályával A Vörös Remek: Mars Kert Projekt.
Kipróbálták, hogy a szimulált marsi regolithban mennyire nőnek a különféle növények, és ami a legfontosabb: hogyan ízlik? Kiderült, hogy az árpa, bazsalikom, kelkáposzta, komló, hagyma, fokhagyma, saláta, édes burgonya és menta jól működött.
Hadd ismételjem meg, így világos; a Marson termesztett komló és árpa ugyanolyan jó ízű, mint amikor a Földön termesztik őket. Van egy marsi sör.
Oké, hát mi van még a Mars menüjében?
A korábban hivatkozott cikk szerint Cannon és Britt azt sugallják, hogy fehérjéinket a növényekből, valamint a tücskökből is megszerezzük. Tele vannak fehérjékkel, de könnyebben tenyészthetők, mint egy szarvasmarha-állomány, és rengeteg olyan vállalat van a Földön, amelyek örömmel eladnák a tücsköket szinte bármilyen ehető formában, amit el tud képzelni.
Hihetetlen előrelépések vannak a hústenyésztésben is: a bioreaktorok marhahús hamburgereket és csirkét készítenek, amely soha nem volt állatokon.
Cannon és Britt modellt készítettek a Föld 100 éve alatt egymillióval növekvő Marson élő lakosság élelmezési szükségleteinek szimulálására. Feltételezték, hogy a gyarmatosítók egyszerre 150-re érkeznek a Földről származó rakétákra, és figyelembe veszik a természetes születési és halálozási arányt. Azt is feltételezték, hogy egészséges születések lesznek a Marson, és a helyi lakosság természetes növekedése lesz.
Úgy számolták, hogy csaknem 200 000 ellátóhajóra lenne szükség, ha a Marson nem termesztenek élelmiszereket, hogy a lakosok táplálkozva maradjanak. De ha el tudnák hajtani a helyi élelmiszerüzemeltetést, ez a szám alig több mint 50 000 ellátóhajót csökken az egész 100 év során.
40 éven belül elérhetnék az önellátást, ha több munkaerőt hagynának elő a mezőgazdaság számára, és a teherhajók több mezőgazdasági készletet szállítanának. Ez kevesebb ételt és több hidroponikus felszerelést és növekvő fényt jelent, ám idővel az előnyök valóban növekednek. Csak 6500 ételszállításra lenne szükségük.
És ha mindenki erőfeszítéseit az élelmiszer-előállításra összpontosítja, akkor kb. 20 éven belül elérheti a teljes önellátást, mindössze 209 élelmiszer-szállítással.
Ha mindenkinek 46 négyzetméter földterületre lenne szüksége, a növekvő terület 46 négyzetkilométert igényelne. Ezt körülbelül 4 méter átmérőjű alagutakban lehet megtenni. 14 500 kilométer alagutak.
Hihetetlen, hogy egyetlen Boring Company alagútgép képes 53 év alatt elkészíteni ezeket az alagutakat.
Szeretne egy olyan ember lenni, aki Marsba utazik, de a Starship járatát még nem foglalta le? Jó hír, azonnal módosíthatja étrendjét. A kutatóknak van egy társult webhelye, melynek neve: Eat Like marsi, egy ingyenes útmutatóval, amely lehetővé teszi, hogy különféle gyümölcs-zöldségeket, rovarkészítményeket és tenyésztett húsokat fogyasztson, amelyek a marsi étrend alapját képezik.
Noha jelenleg a tudományos fantasztikus képzelet egy állandó emberi kolónia elképzelése a Marson, a technológiai fejlesztések révén a tudományos fantasztikus esemény valósággá válik.
És még ha kiderül, hogy a Mars nem nagyszerű élõhely, ugyanazokra a technológiákra lesz szükség minden önellátó kolóniához, legyen az a Holdon, egy aszteroida, vagy a Föld-Hold mesterséges gravitációs űrállomásánál Lagrange pontok.
Valójában ezek a technológiák segítenek bennünket abban, hogy tápláljuk az embereket, akik már itt élnek a Földön, kisebb hatást gyakorolva a környezetre.
Nem számít, mi történik, minden környezetben elsajátítanunk kell az élelmiszer-előállítás technológiáját.
