Amikor eljön az ideje, hogy rendszeres személyzettel indítsanak missziókat a Marsba, és talán még állandó kikötőt is létesítsenek ott, az űrhajósoknak és a potenciális marsi telepeseknek tudniuk kell, hogyan kell működni a helyi környezettel. Ne felejtsd el ezt a jelenetet A marsi ahol Mark Whatney űrhajós (Matt Damon) kénytelen saját ételeit termeszteni egy marsi talajon? Nos, ez nagyon hasonló lesz, kivéve, ha sokkal több szája van etetésre.
Természetesen annak megismerése, hogy meg lehet-e csinálni, sok kutatást és kísérletet igényel. Ezen erőfeszítések elősegítése érdekében a Közép-Floridai Egyetemen (UCF) lévő asztrofizikusok egy csoportja nemrégiben tudományosan megalapozott, szabványosított módszert dolgozott ki a marsi és aszteroida talaj-utánzó modellek előállítására. Ez a marsi szennyeződés utánzat, melynek összege 20 dollár kilogrammonként (kb. 10 dollár font), segít a kutatóknak meghatározni, hogy mi szükséges a növények termesztéséhez a Vörös Bolygón.
A csoport eredményeit nemrégiben közzétették a tudományos folyóiratban Icarus, melynek címe: „Mars globális MGS-1 modellanyag: Rocknest-alapú nyílt szabvány a bazaltos marsi regolit szimulánsok számára”. A csoportot Kevin M. Cannon vezette, az UCF posztdoktori kutatója, és tagjai voltak a NASA Kennedy Űrközpontból és a Floridai Technológiai Intézetből.
Míg a kutatók már egy ideje a marsi talajszimulánsokat használják vizsgálatok elvégzéséhez, eddig nem volt szabványos módszer a készítésre. Mint ilyen, nem került sor olyan kísérlet elvégzésére, amely közvetlenül összehasonlítható lenne másokkal. Ezért az UCF csapata kidolgozott egy formulát a marsi regolithra a talajok kémiai aláírása alapján, amelyeket a Kíváncsiság rover.
Dan Britt - a fizika professzora, az UCF Bolygótudományi Csoportjának tagja és a tanulmány társszerzője - a két kalibrációs cél megteremtéséért is felelős volt, amelyeket a Kíváncsiság rover. Ezek a célok lehetővé tették a rover kameráinak a Mars megvilágítási körülményeinek, a szén-dioxid légkörének és a sárga pornak a helyreigazítását, lehetővé téve ezzel a valódi színű képek visszajuttatását. Ahogyan egy nemrégiben megjelent UCF Today sajtóközleményben kifejtette:
„A modellanyag hasznos a kutatáshoz, amikor a Marsra tartunk. Ha megyünk, akkor élelmiszerre, vízre és egyéb nélkülözhetetlen anyagokra van szükségünk. A megoldások fejlesztése közben szükségünk van módra annak tesztelésére, hogy ezek az ötletek hogyan fognak megvalósulni. Nem szeretné felfedezni, hogy a módszer nem működött, amikor ténylegesen ott vagyunk. Mit tennél akkor? Évekbe telik, hogy odakerüljek. ”
Britt professzor amellett, hogy fizikus, geológus, és ezért nagyon ismeri a szennyeződést. A szennyeződés alapvetően számos formában van, attól függően, hogy honnan származnak. A különféle összetevők (azaz szilícium-dioxid, por, oxidok, szerves molekulák) különféle módon keverhetők, hogy szimulálják a talajt különféle típusú tárgyakból - például aszteroidákból és bolygókból.
És hasonlóan a Földhöz, a Marsnak különböző típusú talajai vannak, a régiótól és annak geológiai története alapján. Például a Földön van fekete homok, fehér homok, agyag és a talajtalaj - mindegyiket különböző geológiai folyamatok és időjárási viszonyok képezik. A Marson a helyzet nagyjából ugyanaz: a vasban gazdag, az agyagban gazdag, a sóban gazdag és a szénben gazdag talajban már találkoztak.
"Ezzel a technikával sokféle variációt tudunk előállítani" - mondta Cannon. "A szükséges ásványi anyagok többsége megtalálható a Földön, bár ezeket nagyon nehéz megszerezni."
Jelenleg a csapat dolgozik egy holdtalaj-modellanyag receptjének kidolgozásán, és a Cannon Montanában dolgozik összetevőket gyűjtve erre a célra. A hold- és aszteroidadagok ritkák és drágák, mivel az egyetlen ismert mintát vagy az Apollo űrhajósai hozták vissza, vagy meteoritok útján, kis mennyiségben érkeztek a Földre. Ezért van szükség olyan modellanyagokra, amelyek megközelíthetik ezen test körülményeit.
A csapatnak már körülbelül 30 függőben lévő megrendelése van a marsi talajra vonatkozóan, köztük egy a NASA Kennedy Űrközpontjából, amely kb. 450 kg (1000 font vagy fél amerikai tonna)! Ugyanakkor közzétették a receptet, hogy más egyetemek és kutatóintézetek elkészítsék saját verziójukat. Ez biztosítja, hogy a bizonytalansági szint csökkenjen, ha a marsai talaj-utánzó modelleket bevonó jövőbeli kísérleteket elvégzik.
A csapat biztos abban, hogy a világon kívüli talajok létrehozására szolgáló szabványosított receptük felgyorsítja a Naprendszer felfedezésének ösztönzését. A NASA már a 2030-as évekre tervezi egy személyzettel folytatott missziót a Marsba, és tartós jelenlét létesítését tervezi ott. Magánvállalatok és szervezetek, mint például a SpaceX, a Blue Origin és a MarsOne, szintén tervezik a Vörös Bolygó feltárását és akár gyarmatosítását is.
Néhányan már elkezdték kísérletezni a Föld növények termesztésével a marsi és a holdtalajban is, amelyet a MarsOne 2013-ban kezdte meg a hollandiai Wageningeni Egyetem és Kutatóközpont kutatói segítségével. Azóta kísérleteket végeztek férgek és sertés-hígtrágya felhasználásával, hogy dúsítsák és megtermékenyítsék a marsi regolitot, hogy jobb terméshozamot érjenek el.
A talaj-modellanyagok létrehozásának folyamatának szabványosításával az UFC kutatócsoport biztosította, hogy a jövőbeli kísérletek következetesebb eredményeket kapjanak. És őszintén szólva, ennek a tanulmánynak az ütemezése nem lehetne jobb, tekintettel a növekvő érdeklődésre a hold, a Mars és a Naprendszer kolonizálása iránt.
De mielőtt űrhajósokat küldünk vissza a Holdra vagy a Marsra hosszú távú küldetések céljából (vagy akár meg is kezdnénk fontolni a gyarmatosítást bárhol a Földön kívül), tudnunk kell, hogy űrhajósaink és településeink képesek lesznek saját ételeiket termeszteni a helyi környezetben. Azt is tudnunk kell, hogy évről évre képesek lesznek terményeket termelni, ezáltal biztosítva a hosszú távú lakást. Túl orr lenne, ha a burgonya a választott növény?
És ne felejtsd el élvezni ezt az UCF videót, amely bemutatja, hogyan készítették el a marsi szennyeződésüket:
