SpaceX ma na celu pomóc w utworzeniu milionowego miasta na Marsie. Co jedzą wszyscy ci ludzie?
(Zdjęcie: © SpaceX)
Co może zająć nakarmienie miliona ludzi na Marsie? Jak wynika z nowych badań, mięso hodowane w laboratorium, uprawy tunelowe i gospodarstwa krykieta.
Jeśli chodzi o plany na misje z załogą na MarsaNASA zazwyczaj zakłada podróże w obie strony z krótkimi postojami na Czerwonej Planecie. Pojawiły się jednak komercyjne firmy zajmujące się kosmosem, których celem jest kolonizacja kosmosu, a SpaceX ma to na celu rozwijać cywilizację na Marsie.
Najbardziej praktyczna strategia na długie pobyty Mars polega na utrzymywaniu się z zasobów, które już istnieją na Czerwonej Planecie, zamiast polegać na zaopatrzeniu statków z Ziemi. Pięć głównych materiałów eksploatacyjnych, które naukowcy zidentyfikowali, że marsjańskie osiedla będą potrzebować, obejmują energię, wodę, tlen, materiały budowlane i żywność, a pierwsze cztery są potencjalnie obfite na Marsie.
Na przykład energia słoneczna, prawdopodobnie uzupełniona reaktory rozszczepienia jądrowego, może pomóc dostarczyć energię potencjalnym Marsjanom. Lód i uwodnione minerały na Marsie są źródłami wody. Dwutlenek węgla może zostać przekształcony w tlen. Wreszcie marsjańską glebę można łatwo przerobić na cegły do budowy materiałów.
Dla porównania, na Marsie nie ma naturalnie dostępnej żywności i nie ma łatwego sposobu na stworzenie jej z jakichkolwiek surowców na Czerwonej Planecie przy użyciu, powiedzmy, prostego reaktora chemicznego, powiedzieli naukowcy.
„Jedzenie będzie prawdopodobnie najtrudniejszą rzeczą do zrobienia lokalnie na Marsie i nie możesz po prostu zaimportować wszystkiego, jeśli chcesz mieć samowystarczalną osadę”, autor badań Kevin Cannon, planetolog z University of Centralna Floryda w Orlando, powiedział Space.com.
Biorąc pod uwagę to wyzwanie, naukowcy chcieli zobaczyć, co może być potrzebne do osiągnięcia radykalnego celu, jakim jest wyprodukowanie wystarczającej ilości żywności na Marsie, aby wyżywić 1 milion ludzi.
„Pracowaliśmy z wieloma ludźmi, którzy chcieli uprawiać rośliny w symulowanych przez nas glebach Marsa, co doprowadziło nas do przyjrzenia się badaniom w zakresie produkcji żywności na potrzeby przyszłych misji ludzkich na Księżyc lub Marsa”. Powiedział Cannon. „Okazuje się, że najwięcej uwagi poświęcono bardzo niskokalorycznym warzywom i nie rozważano najnowszych innowacji w alternatywnych źródłach białka. Zadaliśmy pytanie: Zamiast krótkiej misji w stylu NASA na Marsa, co by to zajęło by nakarmić miasto liczące 1 milion ludzi, jak wyobraża sobie SpaceX? ”
Naukowcy zauważyli, że hodowla zwierząt gospodarskich na nabiał i mięso nie będzie praktyczna na Marsie w najbliższym czasie ze względu na wyzwania związane z transportowaniem ich w kosmos. Jednocześnie zauważyli, że większość ludzi nie chce iść całkowicie wegetarianinem. Rozwiązanie? Sugerowali, że są to owady i mięso hodowane w laboratorium.
Farmy owadów są dobrze przystosowane Kuchnia marsjańska, ponieważ dostarczają dużo kalorii na jednostkę ziemi, zużywając stosunkowo niewielkie ilości wody i paszy, naukowcy stwierdzili. Zwrócili uwagę, że świerszcze są jednym z bardziej obiecujących przykładów jadalnych owadów, z mąką krykieta potencjalnie włączoną i ukrytą w wielu różnych przepisach.
„Błędy są dobrym rozwiązaniem, jeśli ludzie mogą pokonać czynnik brutto”, powiedział Cannon.
Naukowcy stwierdzili, że dla tych, którzy nie lubią owadów, „rolnictwo komórkowe” - czyli żywność pochodząca z komórek hodowanych w naczyniach laboratoryjnych - może pomóc ludziom na Marsie w stosowaniu nieco bardziej znanej diety. Powiedzieli, że teraz wszystko, od glonów po mięso i ryby po mleko bez krów i jaja bez kurczaka. Dodali, że ogromne kwoty pieniędzy, które inwestorzy wydali na udoskonalenie takiej technologii, już obniżyły koszty hodowanego burgera mięsnego z 325 000 USD do 11 USD za sztukę w ciągu dwóch lat.
Naukowcy twierdzą, że jeśli chodzi o uprawy, koncepcje osad marsjańskich zwykle obejmują szklarnie, ale mogą one nie okazać się praktyczne. Ponieważ Mars jest tak daleko od Słońca, nawet na równiku, gdzie światło słoneczne jest najsilniejsze, ilość lekkich roślin, które otrzymałby, byłaby podobna do tej, którą dostają na Alasce. Co więcej, chociaż szklarnie są wykonane z przezroczystych szyb, nadal zwykle pochłaniają od 50 do 70 procent światła na Ziemi i mogą blokować jeszcze więcej na Marsie, ponieważ prawdopodobnie potrzebny jest mocniejszy materiał do utrzymania ogrzewanego wnętrza pod ciśnieniem, biorąc pod uwagę, w jaki sposób powietrze na Czerwonej Planecie jest znacznie zimniejsze i cieńsze niż na Ziemi.
Zamiast tego tunele oświetlone diodami LED o wysokiej wytrzymałości są prawdopodobnie potrzebne do uprawy roślin na Marsie, uzupełnione o światło słoneczne zebrane i poprowadzone przez kable światłowodowe, twierdzą naukowcy. Mówi się, że uprawa bezglebowa z wykorzystaniem systemów hydroponicznych lub aeroponicznych, ale strategie te wymagałyby większej masy wysyłanej na Marsa w postaci tac, pomp i zbiorników. Co więcej, rolnictwo oparte na glebie może być bardziej odporne na choroby roślin, ale nieorganiczny brud marsjański wymagałby znacznych badań i obróbki, aby przekształcić go w żyjącą glebę, która mogłaby wspierać wzrost roślin, dodali naukowcy.
Poprzednie badania sugerowały, że wiele upraw może okazać się szczególnie praktycznych, jeśli chodzi o karmienie marsjańskich kolonistów, takich jak pszenica, kukurydza, soja, orzeszki ziemne i słodkie ziemniaki. Modyfikacja genetyczna mogłaby również uczynić rośliny bardziej użytecznymi na Marsa na wiele różnych sposobów - na przykład poprzez większe zużycie dwutlenku węgla i zwiększenie wydajności.
„Niemal wszystkie dotychczasowe badania koncentrowały się na uprawie roślin w celu nakarmienia astronautów, ale rośliny zajmują mnóstwo miejsca na innej planecie, co oznacza budowanie dużych fabryk w pomieszczeniach, które muszą być poddawane ciśnieniu, ogrzewane i oświetlane” - powiedział Cannon. „Jeśli chcesz wyżywić dużą populację na innej planecie, musisz odejść od koncepcji wodnistych warzyw i naprawdę pomyśleć o ogromnych ilościach energii, wody i surowców potrzebnych do wyprodukowania wystarczającej ilości kalorii”.
Aby zobaczyć, co może być potrzebne do nakarmienia Marsjańskie miasto z 1 milionem ludzi, naukowcy modelowali populację, która wzrosła od imigracji, a także poprzez wskaźnik urodzeń wynoszący 10 na 1000 osób na Ziemię rocznie, wskaźnik typowy dla rozwiniętych narodów na Ziemi. Podsumowując, założyli, że w ciągu stulecia potrzebnych jest około 6900 statków załogowych, aby dostarczyć około 1 miliona imigrantów na Marsa, przy czym w tym czasie na Marsie urodziło się około 340 000 osób.
Naukowcy obliczyli liczbę kalorii potrzebnych każdemu człowiekowi i modelowali użytkowanie gruntów, stosując dietę obejmującą pszenicę, kukurydzę, słodkie ziemniaki, świerszcze i kurczaka hodowanego w laboratorium. Odkryli, że kolonia marsjańska licząca 1 milion ludzi mogłaby osiągnąć samowystarczalność pod względem żywności w ciągu 100 lat, opierając się na tunelach o wartości około 9 000 mil (14 500 kilometrów) o szerokości około 3,6 metra, które można ułożyć pionowo.
Jednak ci koloniści potrzebowaliby w międzyczasie ogromnych ilości żywności, przewożonej prawie 54 000 ładunków. Naukowcy zauważyli, że istnieje wiele strategii, które można zastosować do znacznego zmniejszenia ilości importowanej żywności, takich jak zwiększenie tempa budowy farm na Marsie.
Przyszłe badania nad tym, jak najlepiej karmić Marsjan, powinny skupić się na zwiększeniu wydajności upraw, opracowaniu najbardziej wydajnych i smacznych gatunków owadów, poprawie smaku i tekstury hodowanego mięsa, poprawie wydajności oświetlenia LED używanego do uprawy roślin oraz opracowaniu zautomatyzowanych metod Naukowcy powiedzieli, że do szybkiego budowania obszarów pod ciśnieniem, osłoniętych obszarów pod gospodarstwa domowe.
„Oczywistą krytyką jest to, że to science fiction - ludzkie misje na Marsa minęły dziesięciolecia, więc po co męczyć się teraz nad tym tematem? ”Cannon powiedział.„ Każdy, kto myśli w tym kierunku, musi poważnie przyjrzeć się temu, co robi SpaceX - już buduje i testuje prototypy statków, które wyślą pierwsi osadnicy na Marsa. ”
Nadszedł czas, aby „dowiedzieć się, jak to zrobić” - dodał.
Naukowcy powiedzieli, że badania nad tym, jak karmić Marsjan, mogą również pomóc w wyżywieniu ludzi na Ziemi.
„Ograniczenia nałożone przez Marsa - a zimna, cienka atmosfera - zmusić was do produkcji żywności w sposób, który jest rzeczywiście bardziej zrównoważony i etyczny niż to, co dzieje się na Ziemi przy obecnych praktykach produkcji przemysłowej - powiedział Cannon. - Zatem przejście na „dietę marsjańską” może pomóc naszej planecie. ”Naukowcy stworzyli Strona internetowa, http://eatlikeamartian.org, który zawiera informacje o tym, jak to zrobić.
Cannon i starszy autor studiów Daniel Britt z University of Central Florida szczegółowo ich ustalenia online 30 sierpnia w czasopiśmie New Space.
- Ludzka misja Marsa NASA będzie wymagać życia poza lądem
- Te wspaniałe projekty pokazują, jak może wyglądać nasza przyszłość na Marsie
- Od Apolla do Artemidy - jak żywność astronautów może się zmienić, kiedy powrócimy na Księżyc
Nota redaktora: Oryginalna wersja tej historii błędnie odnosiła się do Kevina Cannona jako Keith Cannon.
