SpaceXi eesmärk on aidata miljonile inimesele rajada linn Marsile. Mida kõik need inimesed sööksid?
(Pilt: © SpaceX)
Mis võib võtta miljoni inimese toitmiseks Marsile? Labori korras kasvatatud liha, tunnelis kasvatatud põllukultuurid ja kriketifarmid, leiab uus uuring.
Kui tegemist on plaanidega meeskonnaga missioonid Marsile, Eeldab NASA edasi-tagasi sõite Punasel planeedil ainult lühikeste vahemaandumistega. Äriruumiettevõtted on aga tekkinud eesmärgiga koloniseerida kosmos, mille SpaceX on konkreetselt võtnud sihiks arendada Marsil tsivilisatsiooni.
Kõige praktilisem strateegia pikaajaliseks viibimiseks Marss See tähendab Punasel planeedil juba olemasolevate ressursside äraelamist, selle asemel et tugineda Maalt laevu varustavatele laevadele. Viis peamist tarbitavat ressurssi, mida teadlased Marsi asunduste jaoks vajaksid, hõlmavad energiat, vett, hapnikku, ehitusmaterjale ja toitu ning nelja esimest on Marsil potentsiaalselt palju.
Näiteks päikeseenergia, millele on tõenäoliselt lisatud tuuma lõhustumisreaktorid, võib aidata pakkuda energiat potentsiaalsetele marslastele. Jää ja Marsil olevad hüdreeritud mineraalid on vee allikad. Süsinikdioksiid võib muutuda hapnikuks. Lõpuks saab Marsi pinnase hõlpsalt ehitustarveteks tellisteks.
Võrdluseks - Marsil pole looduslikult saadaolevat toitu ja pole ka lihtsat võimalust seda Punase Planeedi mis tahes toorainest valmistada, kasutades näiteks lihtsat keemilist reaktorit, ütlesid teadlased.
"Toit on ilmselt kõige raskem asi, mida Marsi peal kohapeal valmistada, ja te ei saa seda kõike lihtsalt importida, kui soovite iseseisvat asustust," ütles uuringu juhtiv autor Kevin Cannon, Maaülikooli planeediteadlane Kesk-Florida Orlandos, rääkis Space.com.
Seda väljakutset silmas pidades soovisid teadlased teada saada, mis võib võtta radikaalse eesmärgi saavutamiseks toota Marsile piisavalt toitu, et toita miljon inimest.
"Me tegime koostööd paljude inimestega, kes tahtsid meie loodud simuleeritud Marsi muldadel taimi kasvatada, ja see viis meid vaatama, milliseid uuringuid tehti toidu tootmiseks tulevasteks inimmissioonideks Kuule või Marsile," Ütles Cannon. "Selgub, et suurem osa fookusest on olnud väga madala kalorsusega köögiviljadel ja alternatiivsete valguallikate uusimaid uuendusi ei kaalutud. Esitasime küsimuse: NASA-stiilis lühikese missiooni asemel Marsile võiksime võtta selle, mis kuluks et toita linna, kus elab miljon inimest, nagu see, mida SpaceX ette kujutab? "
Teadlased märkisid, et piimakarja ja liha tootmiseks põllumajandusloomade kasvatamine pole Marsil lähitulevikus otstarbekas, kuna neid on keeruline kosmosesse toimetada. Samal ajal märkisid nad, et enamik inimesi ei soovi täielikult taimetoitlaseks minna. Lahendus? Putukafarmid ja laboris kasvatatud liha soovitasid nad.
Putukafarmid sobivad hästi Marsi köök, kuna need annavad maaühiku kohta palju kaloreid, kasutades samal ajal suhteliselt väikeses koguses vett ja sööta, väitsid teadlased. Eelkõige krõpsud on üks paljulubavamaid näiteid söödavatest putukatest, kus kriketijahu on potentsiaalselt ühendatud ja peidetud paljudesse erinevatesse retseptidesse, märkisid nad.
"Vead on tee, kui inimesed saavad brutofaktorist üle," sõnas Cannon.
Neile, kes putukaid välja ei kujuta, võiks "rakuline põllumajandus" - see tähendab laborinõudes kasvatatud rakkudest saadud toit - aidata Marsi inimestel süüa mõnevõrra tuttavamat dieeti, ütlesid teadlased. Nad ütlesid, et nüüd on võimalik kõike alates vetikatest kuni liha ja kalani ning lõpetades lehmavaba piima ja kanavabade munadega. Suured rahasummad, mille investorid on sellise tehnoloogia täiustamiseks valanud, on juba kahe aasta jooksul vähendanud kultiveeritud lihaburgeri kulusid 325 000 dollarilt 11 dollarini paki kohta, lisasid nad.
Põllukultuuride osas on Marsi asulate kontseptsioonikunstis tavaliselt kasvuhooned, kuid need ei pruugi osutuda otstarbekaks, ütlesid teadlased. Kuna Mars asub päikesest nii kaugel, isegi ekvaatoril, kus päikesevalgus on kõige tugevam, oleks valgusetaimede hulk sarnane Alaska saagisega. Veelgi enam, kuigi kasvuhooned on valmistatud läbipaistvatest aknaklaasidest, neelavad need tavaliselt Maal 50–70 protsenti valgust ja võivad Marsil veelgi enam blokeerida, kuna kuumutatud, survestatud siseruumi toetamiseks on tõenäoliselt vaja tugevamat materjali, arvestades, kuidas õhk Punasel planeedil on palju külmem ja õhem kui Maal.
Selle asemel vajavad Marsil taimede kasvatamiseks tõenäoliselt ülitugevate LED-idega valgustatud tunnelid, millele on lisatud päikesekiirgust, mis on kogutud ja kiudoptiliste kaablite kaudu alla lastud, ütlesid teadlased. Võimalik on hüdropoonika- või aeropoonilisi süsteeme kasutav mullaharimine, kuid need strateegiad nõuavad Marsile suurema massi kandmist kandikute, pumpade ja reservuaaridena. Lisaks sellele võib mullapõhine põllupidamine taimehaiguste vastu olla kindlam, kuid Marsi anorgaaniline mustus nõuaks olulist uurimist ja töötlemist, et muuta see mulda, mis võiks toetada taimede kasvu, lisasid teadlased.
Varasemad uuringud näitasid, et mitmed kultuurid, näiteks nisu, mais, sojaoad, maapähklid ja bataadid, võivad osutuda eriti praktilisteks marsside kolonistide söötmisel. Geneetiline modifikatsioon võib muuta taimed ka marslastele kasulikuks mitmel viisil - näiteks tarbides rohkem süsihappegaasi ja suurendades tootlikkust.
"Peaaegu kõik senised uuringud on keskendunud taimede kasvatamisele astronautide toitmiseks, kuid taimed võtavad tonni ruumi ja teisele planeedile tähendab see suurte siseruumides asuvate tehaste ehitamist, mida tuleb survestada, soojendada ja valgustada," ütles Cannon. "Kui soovite toita suurt elanikkonda teisel planeedil, peate eemalduma vesistest köögiviljadest ja mõtlema tõesti tohutul hulgal energiat, vett ja toorainet, mis on vajalik piisavalt kalorite tootmiseks."
Et näha, mida söötmiseks kulub 1 miljoni elanikuga Marsi linn, modelleerisid teadlased elanikkonna arvu, mis kasvas nii sisserände kui ka sündimuse kaudu 10 inimese kohta inimese kohta aastas Maa kohta, mis on iseloomulik arenenud riikidele Maal. Kokkuvõttes arvasid nad, et sajandi jooksul Marsile toimetamiseks on vaja umbes 1 miljon sisserändajat, umbes 6900 meeskonnaga laeva, sel ajal sündis Marsil umbes 340 000 inimest.
Teadlased arvutasid välja kalorite arvu, mida iga inimene vajaks, ja modelleerisid maakasutuse, kasutades dieeti, mis sisaldas nisu, maisi, maguskartulit, kriketit ja laboris kasvatatud kana. Nad leidsid, et miljonist elanikust koosnev Marsi koloonia suudab toiduga isevarustatuse saavutada 100 aasta jooksul, tuginedes umbes 9000 miili (14 500 kilomeetrit) väärtusele umbes 12 jalga (3,6 meetrit) tunnelitele, mida saab vertikaalselt virnastada.
Need kolonistid vajaksid aga vahepeal tohutul hulgal toitu, mida veeti ligi 54 000 kaubasaadetisega. Teadlased märkisid, et imporditud toidu koguse oluliseks vähendamiseks saab kasutada mitmesuguseid strateegiaid, näiteks suurendada Marsi talude ehituse määra.
Tulevased uuringud, kuidas marslased kõige paremini toituda, peaksid keskenduma saagikuse tootlikkuse tõstmisele, kõige tõhusamate ja maitsvate putukate liikide välja töötamisele, kultiveeritud liha maitse ja tekstuuri parandamisele, põllukultuuride kasvatamiseks kasutatava LED-valgustuse tõhususe parandamisele ja automatiseeritud meetodite väljatöötamisele teadustöötajad ütlesid, et majapidamiste jaoks on vaja kiiresti ehitada survestatud varjestatud alasid.
"Ilmne kriitika on see, et see on ulme - inimmissioonid Marsile on aastakümnete kaugusel, nii et miks vaevata selle teema kallal praegu töötama? "sõnas Cannon." Kõik, kes arvavad seda laadi, peavad tõsiselt uurima, mida SpaceX teeb - nad juba ehitavad ja katsetavad laevade prototüüpe, mis esimesed asustajad Marsile. "
On aeg "välja töötada, kuidas see teoks teha", lisas ta.
Teadlased ütlesid, et ka marslaste toitmise uuringud võiksid aidata inimesi Maal.
"Marsi seatud piirangud - a külm, õhuke atmosfäär - sunnib teid toitu tootma viisil, mis on tegelikult säästlikum ja eetilisem kui see, mida tehakse Maal praeguse tehaseviljeluse tavadega, "sõnas Cannon." Niisiis võib marsside dieedile üleminek aidata meie planeeti. "Teadlased lõid veebisait, http://eatlikeamartian.org, mis annab teavet selle kohta, kuidas seda teha.
Cannon ja uuringu vanem autor Daniel Britt Kesk-Florida ülikoolis üksikasjalikud nende järeldused Internetis 30. august ajakirjas New Space.
- NASA inimmarsi missioon nõuab elamist maismaalt
- Need suurepärased kujundused näitavad, milline võiks välja näha meie tulevik Marsil
- Apollost Artemiseni - kuidas võib astronauditoit muutuda, kui me tagasi Kuule
Toimetaja märkus: Selle loo algses versioonis viidati ekslikult Kevin Cannonile kui Keith Cannonile.
