Elon Musk pani 2017. aastal paika oma suurejoonelised plaanid SpaceXi - ettevõtte, mis viib inimkonna Marsile, tuleviku jaoks. Aastakümnete jooksul viiksid kümned tuhanded Starshipi lennud Punase Planeedi pinnale miljoni inimese - see on minimaalne muskus, kelle hinnangul on vaja isemajandava tsivilisatsiooni loomist.
Selliste jõupingutuste arv on mõistlik. Mis saab vähenenud raskusjõust, kiirgusest ja kosmosehullusest? Aga edasi-tagasi lennud? Tagavara jupid? Ehitusmaterjalid?
Mida kõik sööma hakkavad?
Kõigist tehnoloogiatest, mida peame omandama, et keegi Marsil elaks, rääkimata miljonist inimesest, võib toit olla tegelikult üks suurimaid väljakutseid.
Seda seetõttu, et Marss ei too peaaegu midagi lauale, kui on vaja kasvatada tohutut toidukogust, mida inimesed vajavad. Me ei arva, et seal on ühtegi põnevat taime ja looma ning Maa ei suuda koduseid hoolduspakette igavesti Marsi kolooniat varustada. See lükkab ümber kogu iseseisva idee.
Marslased peavad oma toitu tootma kohapeal. Ja see tähendab kõigi nende käsutuses oleva Punase Planeedi rakendamist, kasutades uusimat toidutootmise tehnoloogiat, et hoida kõiki toidetud.
Kuid kas nad mahutavad kuni miljon inimest?
Ajakirjas avaldatud uues artiklis Uus ruum nimega “Miljoni inimese toitmine Marsil”, Kevin M Cannon ja Daniel T. Britt annavad ülevaate tehnoloogiatest, mida tuleb kasutada Marsi toidutootmisel, ja millised on nende piirangud.
Ilmselt ei saa te taimi otse Marsi pinnal kasvatada, külmutav külm ja madal õhurõhk pühiks taime enne ära, kui see isegi seemnest võrsuks. Marsi regoliidis pole kasutatavat orgaanilist materjali ja pealmine kiht sisaldab isegi mürgiseid perkloraate.
Traditsiooniline idee on see, et Marsi aednikud kasvatavad oma põllukultuure hiiglaslikes kasvuhoonetes, alustades taimi regoliitis orgaanilise materjaliga. Olete marsi näinud, teate, mida ma kirjeldan.
Ja perkloraatide eemaldamiseks tuleks regoliiti pesta suhteliselt otse.
Kuid Cannon ja Britt väidavad, et tõenäoliselt pole see alguses nii. Marsi taimed ei puutu regoliiti. Selle asemel kasvatatakse neid hüdropooniliselt toitainerikkates lahustes, kasutades Maalt toodud varusid.
Lubage mul näidata teile konkreetset näidet, kuidas see võib välja näha.
Üks inimelu jaoks kõige vaenulikumaid kohti Maal on Antartica, kuid 2018. aastal koristasid Antarktikas Saksamaa Neumayer II jaama teadlased tohutu hulga köögivilju, mida kasvatati täiesti hüdropooniliselt.
Neid kasvatati EDEN ISS kasvuhoones, mis on täiesti iseseisev kasvukeskkond, kus LED-valgustite, hüdropooniliste toitainete ja atmosfääri kontrolli all kasvavad.
9,5 kuu jooksul suutsid nad toota 268 kilogrammi toitu, kasutades vaid 12,5 ruutmeetrit ruumi. Nad suutsid kasvatada kurke, salatit ja tomateid, mis maitsevad sama hästi kui need, mida võiksite oma aias kasvatada.
Taimede kasvatamiseks vajas üks inimene päevas keskmiselt 3-4 tundi pingutusi.
Pole põhjust arvata, et see tehnika Marsil ei töötaks, ehkki atmosfääri haldamine oleks keerulisem, kuna te ei saa lihtsalt akent avada, kui see on teie kasvuhoones pisut liiga niiske.
Kas olete mures madala raskuse pärast? Me juba teame, et kosmoses on võimalik taimi kasvatada. Rahvusvahelise kosmosejaama pardal on katse Veggie taimekasvatussüsteem, mis paigaldati 2016. aasta mais.
See väike kasvuhoone sisaldab kolme erinevat tüüpi salatit, mida kasvatatakse hüdropoonilises keskkonnas koos LED-kasvuvalgustitega. Astronaudid koristavad regulaarselt salatit ja teevad salateid Maalt saadetud kastmete abil.
Ulatuslikumat versiooni nimetatakse Advanced Plant Habitat, mis on mini-külmiku suurune kasvukamber. Selle eesmärk on testida, kuidas erinevad taimed reageerivad mikrogravitatsioonile, ning see on peaaegu täielikult autonoomne, reguleerides temperatuuri, toitaineid ja vett.
Hiljuti kasutati seda süsteemi kääbusnisu kasvatamiseks mikrogravitatsioonil ja see nägi välja üsna normaalne.
Milliseid taimi peaksite kasvatama, kui saate hakata Marsi regolitis põllukultuuri kasvatama? Hiljuti tegi Villanova professor Edward Guinan eksperimendi oma astrobioloogia klassi kutsutud bakalaureuseõppega Punased pöidlad: Marsi aiaprojekt.
Nad testisid, kui hästi erinevad taimed simuleeritud Marsi regolithis kasvaksid, ja mis kõige tähtsam, kuidas nad maitsevad? Selgub, et oder, basiilik, lehtkapsas, humal, sibul, küüslauk, salat, bataat ja piparmünt said hästi hakkama.
Lubage mul korrata, nii et see on selge; Marsi peal kasvatatud humal ja oder maitsevad täpselt sama hästi kui siis, kui neid Maal kasvatatakse. Mul on marsi õlu.
Olgu, mis siis veel Marsil menüüs on?
Varem viidatud paberi kohaselt soovitavad Cannon ja Britt, et me saaksime oma valku taimedest, aga ka krõpsudest. Need on valguga pakitud, kuid neid on lihtsam kasvatada kui veisekari. Siin Maal on palju ettevõtteid, kes müüksid teile hea meelega ritsikaid peaaegu igas söödavas vormis, mida võite ette kujutada.
Kultiveeritud liha osas on ka mõned uskumatud edusammud - bioreaktoritega toodetakse veiselihaburgereid ja kana, mida kunagi loomadel pole olnud.
Cannon ja Britt ehitasid mudeli, et simuleerida Maal elanud elanikkonna toiduvajadust 100 maa-aasta jooksul miljonini. Nad arvasid, et kolonistid jõuavad Maalt rakettide juurde korraga 150 ja neid arvestatakse loomuliku sündimuse ja surmaarvuga. Samuti eeldasid nad, et Marsil sünnib tervislikke sünnitusi ja kohalike elanike loomulik tõus.
Nad arvutasid, et kui Marsil ei kasvatata toitu, kuluks peaaegu 200 000 varustuslaeva, et elanikke toita ei saaks. Kuid kui nad saaksid oma kohaliku toidutoimingu käiku lasta, väheneks see arv 100 aasta jooksul pisut üle 50 000 varustuslaeva.
Nad saaksid isevarustatuse saavutada 40 aasta jooksul, kui põllumajanduseks eraldataks rohkem tööjõudu, kaubalaevadel oleks rohkem põllumajandustarbeid. See tähendab vähem toitu ja rohkem hüdropoonikat ning suurendab tulede kasvu, kuid aja jooksul lisavad eelised tõepoolest palju. Neil oleks vaja ainult 6500 toidutransporti.
Ja kui kõik keskenduksid kõik oma jõupingutused toidutootmisele, võiksid nad umbes 20 aasta jooksul saavutada täieliku iseseisva toimetuleku, vaid 209 toiduainete tarnimist.
Kui iga inimene vajab 46 ruutmeetrit maad, nõuaks kasvuruum 46 ruutkilomeetrit. Seda võiks teha tunnelites, mille läbimõõt on umbes 4 meetrit. 14 500 kilomeetrit tunnelit.
Uskumatu, et üksainus igav kompanii tunnelimasin saaks 53 aasta jooksul vajaduse korral kõik need tunnelid teha.
Kas soovite olla üks neist inimestest, kes reisib Marsile, kuid teie Starshipi lend pole veel broneeritud? Hea uudis, saate oma dieeti kohe kohandada. Teadlastel on kaaslaste veebisait nimega Eat Like marsi, kus on tasuta juhend, mis lubab teil süüa erinevaid puuvilju, köögivilju, putukatooteid ja kultiveeritud liha, mis on Marsi dieedi aluseks.
Ehkki praegu on ulme ette kujutada püsivat inimkolooniat Marsi peal, on tehnoloogia täiustamisel võimalus muuta ulme lõpuks reaalsuseks.
Ja isegi kui selgub, et Marss pole hea koht elamiseks, on vajalikud samad tehnoloogiad iga iseseisva koloonia jaoks, olgu see siis Kuul, asteroidil või Maa-Kuu kunstliku gravitatsiooni kosmosejaamades Lagrange'i punktid.
Tegelikult aitavad need tehnoloogiad meil toita inimesi, kes juba elavad siin Maa peal, avaldades keskkonnale väiksemat mõju.
Pole tähtis, mis juhtub, peaksime toidutootmise tehnoloogia valdama mis tahes keskkonnas.
