Hogyan etessünk 1 millió ember Mars-kolóniát

Készítette: Charles Q. Choi 2019. szeptember 18

Túl kell esnünk attól, hogy idegenkedünk a hibák elfogyasztásától.

egymillió

Mi lehet egy millió ember táplálásához a Marson? Laboratóriumi termesztésű hús, alagútban termesztett növények és tücsökfarmok - derül ki egy új tanulmányból.

Ami a terveket illeti legénységgel ellátott missziók a Marsra, A NASA általában oda-vissza utazást vállal, csak rövid megállókkal a vörös bolygón. Kereskedelmi űrcégek azonban megjelentek a világűr gyarmatosításának céljával, a SpaceX kifejezetten erre törekedett dolgozzon ki egy civilizációt a Marson.

A legpraktikusabb stratégia a hosszú tartózkodásra Mars magában foglalja a Vörös Bolygón már meglévő erőforrásokból való megélést, ahelyett, hogy a Földről származó utánpótlás hajókra támaszkodna. Az öt fő fogyóeszköz, amelyre a kutatók azonosították a marsi telepeket, energiára, vízre, oxigénre, építőanyagokra és élelmiszerekre van szükség, és az első négy potenciálisan bőséges a Marson.

Például a napenergia, valószínűleg kiegészítve azzal maghasadásos reaktorok, segíthet energiát biztosítani a leendő marslakók számára. A Mars jége és hidratált ásványai vízforrások. A szén-dioxid oxigénné alakulhat. Végül a marsi talajból könnyen téglák készíthetők az építési kellékek számára.

Összehasonlításképpen: a Marson nincs természetes módon élelmiszer, és nincs egyszerű módja annak létrehozására a Vörös Bolygó bármely nyersanyagából, mondjuk egy egyszerű kémiai reaktor segítségével - mondták a kutatók.

"Valószínűleg az ételeket lesz a legnehezebb lokálisan elkészíteni a Marson, és nem csak importálni tudja az egészet, ha önellátó települést szeretne elérni" - jelentette ki Kevin Cannon, a tanulmány vezető szerzője, a Közép-Florida Orlandóban, mondta a Space.com.

Tekintettel erre a kihívásra, a tudósok meg akarták tudni, hogy mire lehet szükség ahhoz a radikális cél eléréséhez, hogy elegendő ételt termeljenek a Marson 1 millió ember táplálására.

"Sok emberrel dolgoztunk együtt, akik növényeket akartak termeszteni az általunk létrehozott szimulált Mars-talajokban, és ez arra késztetett minket, hogy megvizsgáljuk, milyen kutatásokat végeztek a jövőbeni Hold-vagy Mars-küldetésekhez való élelmiszer-előállítás szempontjából." - mondta Cannon. "Kiderült, hogy a legtöbb figyelmet a nagyon alacsony kalóriatartalmú zöldségekre helyezték, és az alternatív fehérjeforrások legújabb újításait nem vették figyelembe. Feltettük a kérdést: Mi lenne a rövid NASA-típusú Mars-küldetés helyett 1 millió lakosú város táplálására, például mit képzel a SpaceX? "

A kutatók megjegyezték, hogy a haszonállatok tejtermeléshez és húshoz való nevelése a közeljövőben nem lenne praktikus a Marson, mivel az űrben történő szállításuk kihívásai miatt. Ugyanakkor megjegyezték, hogy az emberek többsége nem akar teljesen vegetáriánus lenni. A megoldás? Rovartartó telepek és laboratóriumban termesztett hús - javasolták.

A rovartartó telepek alkalmasak erre Marsi konyha, mivel sok kalóriát biztosítanak földegységenként, miközben viszonylag kis mennyiségű vizet és takarmányt használnak fel - mondták a kutatók. Különösen a tücskök az egyik ígéretesebb példa az ehető rovarokra, amelyekhez sokféle receptben potenciálisan krikettlisztet építettek be és rejtettek el - jegyezték meg.

"A hibák a helyes út, ha az emberek túl tudnak lépni a bruttó tényezőn" - mondta Cannon.

Azok számára, akik nem kedvelik a rovarokat, a "sejtszintű mezőgazdaság" - vagyis a laboratóriumi edényekben termesztett sejtekből származó élelmiszer - segíthet a Marson élőknek valamivel ismertebb étrendben - mondták a kutatók. Azt mondták, hogy az algáktól kezdve a húson és a halon át a tehén nélküli tejig és a csirke nélküli tojásig minden lehetséges. Az a nagy összeg, amelyet a befektetők az ilyen technológia finomításába öntöttek, két év alatt már csökkentette a tenyésztett húsburger költségeit 325 000 dollárról 11 dollárra pogácsánként - tették hozzá.

Ami a növényeket illeti, a marsi települések koncepciójának művészete általában üvegházakat tartalmaz, de ezek nem bizonyulnak praktikusnak - mondták a kutatók. Mivel a Mars olyan messze van a naptól, még az „Egyenlítőn is, ahol a napfény a legerősebb, a növények fénymennyisége hasonló lenne, mint amit Alaszkában kapnak. Sőt, bár az üvegházak tiszta ablaktáblákból készülnek, ezek mégis jellemzően a Föld fényének 50-70 százalékát elnyelik, és még többet blokkolhatnak a Marson, mivel a fűtött, nyomás alatt álló belső tér alátámasztásához valószínűleg erősebb anyagra van szükség, tekintettel a a vörös bolygón a levegő sokkal hidegebb és vékonyabb, mint a Földön.

Ehelyett valószínűleg nagy erõsségû LED-ekkel megvilágított alagutakra van szükség a növények termesztéséhez a Marson, kiegészítve napfénnyel, amelyet száloptikai kábeleken keresztül gyűjtöttek és vezetnek le - mondták a kutatók. A talaj nélküli gazdálkodás hidroponikus vagy aeroponikus rendszerekkel lehetséges, de ezekhez a stratégiákhoz nagyobb tömegre lenne szükség a Marsra tálcák, szivattyúk és tartályok formájában - mondták. Ezenkívül a talajalapú gazdálkodás erőteljesebb lehet a növénybetegségek ellen, de a szervetlen marsi szennyeződésekhez jelentős kutatásra és kezelésre lenne szükség ahhoz, hogy élő talajsá alakítsák, amely támogathatja a növények növekedését - tették hozzá a kutatók.

Korábbi kutatások szerint számos növény különösen praktikusnak bizonyulhat a marsi gyarmatosítók - például búza, kukorica, szójabab, földimogyoró és édesburgonya - táplálásakor. A genetikai módosítás a növényeket többféle módon is hasznosabbá teheti a marslakók számára - például nagyobb szén-dioxid-fogyasztással és a termelékenység növelésével.

"Az eddigi szinte minden kutatás a növénytermesztésre összpontosított, hogy táplálja az űrhajósokat, de a növények rengeteg helyet foglalnak el, és egy másik bolygón ez azt jelenti, hogy nagy beltéri gyárakat kell építeni, amelyeket nyomásnak, fűtésnek és megvilágításnak kell alávetni" - mondta Cannon. "Ha egy másik bolygó nagyszámú lakosságát szeretné táplálni, akkor el kell távolodnia a vizes zöldségek gondolatától, és valóban el kell gondolkodnia az elegendő kalória előállításához szükséges óriási mennyiségű energián, vízen és nyersanyagon."

Hogy lássa, mire lehet szükség az etetéshez a Marsi 1 millió lakosú város, a kutatók egy olyan népességet modelleztek, amely a bevándorlásból, valamint a Földön évi 1000 emberre jutó 10 születési rátából nőtt, ez az arány jellemző a Föld fejlett nemzeteire. Összességében azt feltételezték, hogy körülbelül 1 900 személyzetű hajóra van szükség ahhoz, hogy egy évszázad alatt mintegy 1 millió bevándorlót szállítsanak a Marsra, és a Marson ez idő alatt mintegy 340 000 ember született.

A tudósok kiszámolták az egyes embereknek szükséges kalóriák számát, és modellezték a földhasználatot, mivel olyan étrendet tartalmaztak, amely tartalmazott búzát, kukoricát, édesburgonyát, tücsköt és laboratóriumban termesztett csirkét. Megállapították, hogy az egymillió embert számláló marsi kolónia 100 éven belül elérheti az önellátást az élelem terén, mintegy 9,6 mérföld (3 500 méter) széles, 12,6 láb széles alagutakra támaszkodva, amelyek függőlegesen egymásra rakhatók.

Ezeknek a gyarmatosítóknak azonban hatalmas mennyiségű élelmiszerre lenne szükségük időközben, közel 54 000 rakományszállítás során. A tudósok megjegyezték, hogy különféle stratégiák alkalmazhatók az importált élelmiszerek mennyiségének jelentős csökkentésére, például a marsi gazdaságépítés arányának növelése.

A marslakók legjobb takarmányozásának jövőbeli kutatásának a növények termelékenységének növelésére, a leghatékonyabb és legízletesebb rovarfajok kidolgozására, a tenyésztett hús ízének és állagának javítására, a növénytermesztéshez használt LED-es világítás hatékonyságának javítására és automatizált módszerek fejlesztésére kell összpontosítania. a nyomások alatt álló, árnyékolt területek gyors kiépítéséhez a gazdaságok elhelyezéséhez - mondták a kutatók.

"A nyilvánvaló kritika az, hogy ez sci-fi - emberi küldetések a Marsra évtizedekig vannak hátra, akkor miért foglalkozna most ezzel a témával? "mondta Cannon." Aki ezen a vonalon gondolkodik, annak komolyan meg kell vizsgálnia, hogy mit csinál a SpaceX - már építenek és tesztelnek azoknak a hajóknak a prototípusait, amelyek elküldik a első telepesek a Marsra. "

Itt az ideje, hogy "kitaláljuk, hogyan lehet megvalósítani" - tette hozzá.

A kutatók szerint a marslakók táplálásának kutatása szintén segíthet az emberek táplálásában a Földön.

"A Mars által előírt korlátozások - a hideg, vékony légkör - arra kényszeríti Önt, hogy olyan ételeket állítson elő, amelyek valóban fenntarthatóbbak és etikusabbak, mint amit a Földön a jelenlegi gyárgazdálkodási gyakorlattal végeznek "- mondta Cannon." Tehát a "marsi étrendre" való áttérés segíthet bolygónknak. " egy weboldal, http://eatlikeamartian.org, amely ad némi információt arról, hogyan kell ezt megtenni.

Ágyú és Daniel Britt tanulmány, a Közép-Floridai Egyetem tanulmánya megállapításaik online augusztus 30-án a New Space folyóiratban.

A szerkesztő megjegyzése: A történet eredeti változata tévesen Keith Cannon néven emlegette Kevin Cannon-t.