Az SpaceX célja, hogy elősegítse a milliós város felállítását a Marson. Mit fog enni az egész ember?
(Kép: © SpaceX)
Milyen lehet egy millió ember etetése a Marson? Egy új tanulmány megállapítja, hogy laborban termesztett hús, alagútban termesztett növények és krikettgazdaságok működnek.
Amikor a tervről van szó legénységi küldetések a Marsba, A NASA általában oda-vissza utazást vállal, csak rövid megállással a Vörös Bolygón. Ugyanakkor kereskedelmi űrkutató társaságok jöttek létre azzal a céllal, hogy gyarmatosítsák a világűrét, és a SpaceX kifejezetten arra törekszik civilizáció fejlesztése a Marson.
A legpraktikusabb stratégia hosszú tartózkodásra Mars magában foglalja a Vörös Bolygón már létező erőforrások megélhetését, ahelyett, hogy támaszkodnának a Földről származó hajók feltöltésére. A kutatók által a marsi települések számára szükséges öt fő fogyóeszköz között szerepel az energia, víz, oxigén, építőanyag és élelmiszer, az első négy pedig potenciálisan bőséges a Marson.
Például a napenergia, valószínűleg kiegészítve a atommaghasadási reaktorok, segíthet energiát nyújtani a leendő marslakók számára. A jég és a Mars hidratált ásványai vízforrások. A szén-dioxid oxigénné alakulhat át. Végül, a marsi talaj könnyen téglássá alakítható építési kellékek számára.
Összehasonlításképpen: a Marson nincs természetesen elérhető élelmiszer, és nincs egyszerű módja annak, hogy a Vörös Bolygó bármely nyersanyagából elkészítsük, mondjuk, egy egyszerű kémiai reaktor segítségével - mondta a kutatók.
"Az ételek valószínűleg a legnehezebbek a Marson történő elkészítéshez, és nem szabad mindent behozni, ha önellátó települést akarnak elérni" - írja a tanulmány vezető szerzője, Kevin Cannon, a Közép-Florida Orlando-ban, mondta a Space.com.
Tekintettel erre a kihívásra, a tudósok megkérdezték, mi szükséges ahhoz a radikális cél eléréséhez, miszerint elegendő élelmet kell előállítani a Marson, hogy 1 millió embert tápláljanak.
"Sok emberrel dolgoztunk, akik növényeket szeretnének termeszteni az általunk létrehozott szimulált Mars-talajban, és ez arra késztett minket, hogy megvizsgáljuk, milyen kutatásokat végeznek a Holdra vagy a Marsra való jövőbeli emberi küldetésekhez való élelmiszer-előállítás szempontjából." - mondta Cannon. "Kiderült, hogy a legtöbb hangsúlyt nagyon alacsony kalóriatartalmú zöldségekre helyezték, és az alternatív fehérjeforrások legfrissebb újításait nem fontolják meg. Feltettük a kérdést: mi lenne egy rövid, a NASA-nál zajló NASA-misszió helyett a Marsba menő munka? 1 millió ember városát táplálja, például amire a SpaceX elképzel?
A kutatók megjegyezték, hogy a tejtermékek és húsok céljából történő tenyészállatok nevelése a Marson nem lenne praktikus a közeljövőben, mivel kihívásokkal jár az állatok világűrben történő szállítása. Ugyanakkor rámutattak, hogy a legtöbb ember nem akarja teljesen vegetáriánusnak lenni. A megoldás? Rovarfarmok és laborban termesztett hús - javasolták.
A rovarfarmok jól alkalmazhatók Marsi konyha, mivel nagyon sok kalóriát jelentenek földterületenként, miközben viszonylag kis mennyiségű vizet és takarmányt használnak, mondta a kutatók. Különösen a tücskök az ehető rovarok egyik legígéretesebb példája, ahol a tücsök liszttel valószínűleg számos különféle recept beépül és rejtőzik.
"A hibákat kell megtenni, ha az emberek túljuthatnak a bruttó tényezőn" - mondta Cannon.
Azok számára, akik nem kedvelik a rovarokat, a "sejtes mezőgazdaság" - azaz a laboratóriumi edényekben termelt sejtekből nyert táplálék - segítheti a Marson élő embereket valamivel ismeretlenebb étrendben. Most már minden lehetséges, az algától a húsig és a halig, a tehén nélküli tejig és a csirke nélküli tojásig, mondták. A nagy összegű pénz, amelyet a befektetők az ilyen technológiák finomítására fordítottak, már két év alatt 325 000 dollárról 11 dollárra csökkentette a tenyésztett húsburger költségeit.
Ami a növényeket illeti, a marsi települések koncepcióművészetében általában üvegházak szerepelnek, de ezek valószínűleg nem bizonyulnak praktikusnak - mondta a kutatók. Mivel a Mars nagyon messze van a naptól, még az egyenlítőn is, ahol a napfény a legerősebb, a fénynövények mennyisége hasonló lenne ahhoz, mint amit Alaszkában kapnak. Sőt, bár az üvegházak átlátszó ablaktáblákból készülnek, ezek továbbra is jellemzően 50–70% fényt vesznek fel a Földön, és még inkább blokkolhatják a Marsot, mivel valószínűleg erősebb anyagra van szükség a fűtött, nyomás alatt álló belső tér támogatásához, tekintettel arra, hogy a a Vörös Bolygón a levegő sokkal hidegebb és vékonyabb, mint a Földön.
Ehelyett valószínűleg nagy erősségű LED-ekkel megvilágított alagutakra van szükség a növények Marson történő termesztéséhez, kiegészítve napfénygel, amelyet üvegszálas kábeleken gyűjtenek össze és vezetnek le - mondta a kutatók. Lehetőség van hidroponikus vagy aeroponikus rendszereket is magában foglaló talajművelésre, de ezek a stratégiák megkövetelik, hogy több tömeget szállítsanak a Marsra tálcák, szivattyúk és tartályok formájában. Ezenkívül a talajban történő gazdálkodás robusztusabb lehet a növényi betegségek ellen, de a szervetlen marsi szennyeződés jelentős kutatást és kezelést igényel ahhoz, hogy élő talajmá alakuljon, amely támogathatja a növények növekedését - tette hozzá a kutatók.
A korábbi kutatások szerint számos növény - különösen a búza, a kukorica, a szójabab, a földimogyoró és az édesburgonya - etetésekor különösen praktikusnak bizonyulhat a marsi gyarmatosítók etetésekor. A genetikai módosítás a marsok számára is sokféle hasznosságot tehet a növények számára - például azzal, hogy több szén-dioxidot fogyaszt és növeli a termelékenységet.
"Az eddigi szinte valamennyi kutatás az űrhajósok táplálására szolgáló növénytermesztésre összpontosított, de a növények egy csomó helyet foglalnak el, és egy másik bolygón ez azt jelenti, hogy nagy beltéri gyárakat építenek, amelyeket nyomás alá kell helyezni, fűtni és meg kell világítani" - mondta Cannon. "Ha egy másik bolygón nagy lakosságot szeretne táplálni, el kell távolodnia a vizes zöldségek gondolatától, és valóban gondolkodnia kell az óriási mennyiségű energiáról, vízről és alapanyagokról, amelyek ahhoz szükségesek, hogy elegendő kalóriát biztosítsanak."
Hogy megnézze, mi szükséges az etetéshez 1 millió lakosú marsi város, a kutatók egy olyan lakosságot modelleztek, amely növekedett a bevándorlásból, valamint a földi évenkénti 10 lakosra eső 10 születési arányból, ami a fejlett nemzetekre jellemző a Földön. Összességében azt feltételezték, hogy körülbelül 6900 legénységgel rendelkező hajóra van szükség ahhoz, hogy körülbelül 1 millió bevándorlót szállítsanak a Marsra egy század folyamán, körülbelül 340 000 ember született a Marson ebben az időben.
A tudósok kiszámították az egyes személyek számára szükséges kalóriák számát, és modellezték a földhasználatot olyan étrend mellett, amely búzát, kukoricát, édesburgonyt, tücsköket és laboratóriumi termesztett csirkét tartalmazott. Megállapították, hogy az egymillió emberből álló marsi kolónia 100 éven belül élelmezéshez képes önellátást elérni, körülbelül 9,5 mérföld (14 500 kilométer) értékű, körülbelül 12 méter (3 méter) széles alagutakra támaszkodva, amelyek függőlegesen egymásra rakhatók.
Ezeknek a gyarmatosítóknak azonban átmenetileg hatalmas mennyiségű élelmiszerre lenne szükségük, közel 54 000 rakományszállításra. A tudósok rámutattak, hogy számos olyan stratégia létezik, amelyek jelentősen csökkenthetik az importált élelmiszerek mennyiségét, például a Marson történő farmépítés arányának növelése.
A marslakók legjobb táplálkozására vonatkozó jövőbeli kutatásoknak a növénytermesztés fokozására, a leghatékonyabb és legízletesebb rovarfajok kidolgozására, a tenyésztett hús ízének és textúrájának javítására, a növények termesztésére használt LED-es világítás hatékonyságának javítására és az automatizált módszerek fejlesztésére kell összpontosítaniuk. a kutatók szerint a nyomás alatt álló, árnyékolt területek gyors építéséhez háztartási gazdaságok számára.
"A nyilvánvaló kritika az, hogy ez sci-fi - emberi küldetések a Marsba évtizedek távol vannak, tehát miért érdekli most a témát ezen a témán dolgozni? "- mondta Cannon. - Azoknak, akik ezt gondolják, komolyan kell gondolkodniuk azon, hogy mit tesz a SpaceX - már építenek és tesztelik azoknak a hajóknak a prototípusait, amelyek elküldik a első telepesek a Marsba. "
Ideje "kidolgozni, hogy miként valósuljon meg" - tette hozzá.
A kutatók szerint a marslakók etetésének kutatása segíthetne a Földön élő emberek táplálásában.
"A Mars által előírt korlátozások - a hideg, vékony légkör - kényszerítsen ételeket olyan módon, hogy valóban fenntarthatóbb és etikusabb legyen, mint amit a Földön a jelenlegi gyárgazdálkodási gyakorlatokkal végeznek, "mondta Cannon." Tehát a "marsi étrendre" való váltás segíthet bolygónkban. "A tudósok egy weboldal, http://eatlikeamartian.org, amely néhány információt nyújt arról, hogyan kell ezt megtenni.
Cannon és tanulmányozta Daniel Britt, a Közép-Floridai Egyetem vezető íróját az eredményeik Online augusztus 30., a New Space folyóiratban.
- A NASA emberi Mars-missziójának a földön kívülre kell élnie
- Ezek a lenyűgöző minták megmutatják, hogy nézhet ki a Mars jövője
- Apollótól Artemiszig - Hogyan változhat az űrhajós ételek, amikor visszatérünk a Holdra
A szerkesztő megjegyzés: A történet eredeti változata tévesen Kevin Cannon-re hivatkozott, mint Keith Cannon.
