Leta 2017 je Elon Musk predstavil svoje velike velike načrte za prihodnost SpaceX-a, podjetja, ki bi človeštvo odpeljalo na Mars. Skozi desetletja bi na desetine tisoč zvezdnih letov na površje Rdečega planeta preneslo milijon človeških bitij, najmanjši Musk pa pričakuje, da bo potreben za oblikovanje samoodržne civilizacije.
Število podrobnosti v takšnem naporu je vznemirljivo. Kaj pa zmanjšana gravitacija, izpostavljenost sevanju in vesoljska norost? Kaj pa povratni leti? Nadomestni deli? Gradbeni materiali?
Kaj bodo vsi jedli?
Od vseh tehnologij, ki jih bomo morali obvladati, da bi kdo živel na Marsu, kaj šele milijon človeških bitij, je hrana morda dejansko eden največjih izzivov.
To je zato, ker Mars skoraj nič ne prinese na mizo, ko gre za gojenje ogromne količine hrane, ki jo potrebujejo ljudje. Menimo, da ni domačih rastlin in živali, in Zemlja ne more vedno znova oskrbovati Marsove kolonije s paketi za nego domov. To premaga celotno idejo o samozadostni.
Marsovci bodo morali hrano pridelati lokalno. To pomeni, da lahko na Rdečem planetu izkoristite vse, kar jim je na voljo, z najnovejšo tehnologijo pridelave hrane, da se vsi hranijo.
Toda, ali bodo obsegali do milijon ljudi?
V novem prispevku, objavljenem v Journal Nov prostor imenovano "Na Marsu se nahrani milijon ljudi«, Kevin M Cannon in Daniel T. Britt ponujata pregled tehnologij, ki jih bo treba uporabiti za marsovsko proizvodnjo hrane, in kakšne bodo njihove omejitve.
Očitno ne morete gojiti rastlin na površini Marsa, bi mraz in nizki atmosferski tlak izbrisali rastlino, še preden bi lahko vzklila iz semena. V marsovskem regolitu ni uporabnega organskega materiala, zgornja plast pa celo vsebuje strupene perklorate.
Tradicionalna ideja je, da bi marsovski vrtnarji gojili svoje pridelke v velikanskih rastlinjakih, začenjajo rastline v regolitu z dodanim organskim materialom. Videli ste Marsovca, veste, kaj opisujem.
In regolit bi moral biti relativno enostaven za odstranjevanje perkloratov.
Toda po besedah Cannona in Britta to na začetku verjetno ne bo tako. Marsovske rastline se ne bodo dotaknile regolita. Namesto tega jih bodo hidroponično gojili v raztopinah, bogatih s hranili, z uporabo zalog, ki jih prinesejo z Zemlje.
Naj vam pokažem konkreten primer, kako bi to lahko izgledalo.
Eno najbolj sovražnih krajev človeškega življenja na Zemlji je Antartica, vendar so leta 2018 znanstveniki na nemški postaji Neumayer na Antarktiki pobrali ogromen pridelek zelenjave, ki so ga gojili popolnoma hidroponično.
Gojene so bile v rastlinjaku EDEN ISS, ki je popolnoma samostojno rastno okolje z LED lučmi, hidroponskimi hranili in atmosferskim nadzorom.
V 9,5 mesecih so uspeli pridelati 268 kilogramov hrane, pri čemer so porabili le 12,5 kvadratnih metrov prostora. Lahko so gojili kumare, solato in paradižnik, ki imajo tako dober okus, kot bi ga lahko gojili na svojem vrtu.
Ena oseba je za rast rastlin potrebovala povprečno 3-4 ure na dan.
Ni razloga, da bi mislili, da ta tehnika ne bo delovala na Marsu, čeprav bi bilo upravljanje ozračja bolj zahtevno, saj ne morete preprosto odpreti okna, ko je v vašem rastlinjaku nekoliko preveč vlažno.
Vas skrbi nizka težnost? Že vemo, da je mogoče gojiti rastline v vesolju. Na mednarodni vesoljski postaji se je imenoval sistem za rast rastlin Veggie, ki je bil nameščen maja 2016.
Ta majhen rastlinjak vsebuje tri različne vrste solate, gojene v hidroponskem mediju z LED-lučkami. Astronavti redno nabirajo solato in si pripravljajo solate s prelivom, poslanim z Zemlje.
Razširjena različica se imenuje Advanced Plant Habitat, ki je vedno večja komora velikosti mini hladilnika. Zasnovan je za preizkus, kako se različne rastline odzivajo na mikrogravitacijo in je skoraj povsem samostojen, uravnava temperaturo, hranila in vodo.
Pred kratkim so sistem uporabljali za gojenje pritlikave pšenice v mikrogravitaciji in je bil videti povsem normalno.
Katere rastline bi morale gojiti, ko boste lahko začeli kmetovati v marsovskem regolitu? Edward Guinan, profesor na Villanovi, je nedavno izvedel eksperiment s svojim dodiplomskim razredom astrobiologije, imenovanim Projekt Rdeče palce: Mars Garden.
Preizkusili so, kako dobro bi rasle različne rastline v simuliranem marsovskem regolitu, in kar je najpomembneje, kako imajo okus? Izkazalo se je, da je ječmen, bazilika, ohrovt, hmelj, čebula, česen, zelena solata, sladki krompir in meta naredili dobro.
Naj ponovim, da bo jasno; hmelj in ječmen, ki ga gojijo na Marsu, imajo okus tako dobro kot takrat, ko ga gojijo na Zemlji. Spil bom marsovsko pivo.
Ok, torej kaj je še na meniju za Mars?
Glede na prispevek, ki sem ga prej navedla, Cannon in Britt predlagata, da bi svoje rastline dobili iz rastlin, pa tudi čričkov. Napolnjeni so s beljakovinami, vendar jih je lažje gojiti kot čredo goveda in na Zemlji je ogromno podjetij, ki bi vam z veseljem prodala čričke v skoraj kateri koli užitni obliki, ki si jo lahko zamislite.
Nekaj neverjetnega napredka je bilo tudi v gojenem mesu, z bioreaktorji, ki proizvajajo goveje burgerje in piščanca, ki nikoli niso bili na živali.
Cannon in Britt sta zgradila model, s katerim so simulirali prehranske potrebe prebivalcev na Marsu, ki so v 100 zemeljskih letih naraščali na milijon ljudi. Predvidevali so, da bodo kolonisti na rakete z Zemlje prispeli 150 naenkrat in upoštevali naravne stopnje rojstva in smrti. Predvidevali so tudi, da bo na Marsu prišlo do zdravih rojstev in naravnega naraščanja lokalnega prebivalstva.
Izračunali so, da bi potrebovali skoraj 200.000 ladij za oskrbo, če na Marsu ne bi gojili hrane, da bi se prebivalci hranili. Če pa bi lahko svojo lokalno prehrambeno dejavnost začeli spreminjati, bi se ta številka v vseh 100 letih zmanjšala na nekaj več kot 50.000 ladij za oskrbo.
Samooskrbo bi lahko dosegli v 40 letih, če bi več kmetovanja namenili kmetovanju, tovorne ladje pa bi imele več kmetijskih potrebščin. To pomeni manj hrane in več hidroponskih orodij in več luči, sčasoma pa se prednosti resnično seštevajo. Potrebovali bodo le 6.500 dobav hrane.
In če bi vsi svoje napore usmerili v proizvodnjo hrane, bi lahko v približno 20 letih dosegli popolno samooskrbo, le z 209 dostavami hrane.
Z vsako osebo, ki potrebuje 46 kvadratnih metrov zemlje, bi naraščajoči prostor na koncu potreboval 46 kvadratnih kilometrov. To je mogoče storiti v predorih, ki merijo približno 4 metre. 14.500 kilometrov predorov.
Neverjetno, en sam predorni stroj Boring Company bi lahko v teh 53 letih naredil vse te predore, če bi bilo to potrebno.
Želite biti eden od ljudi, ki potujejo na Mars, a vaš let Starship še ni rezerviran? Dobra novica, prehrano lahko prilagodite takoj. Raziskovalci imajo spremljevalno spletno mesto Eat Like Martian, z brezplačnim vodnikom, ki vam bo dovolil jesti vrste sadne zelenjave, izdelke za žuželke in gojeno meso, ki bodo osnova marsovske prehrane.
Čeprav si je trenutno zamisliti, da bi na Marsu stalna človeška kolonija predstavljala znanstveno fantastiko, imajo izboljšave v tehnologiji način, da znanstvena fantastika sčasoma postane realnost.
In četudi se izkaže, da Mars ni odličen kraj za življenje, bodo te iste tehnologije potrebne za vsako samooskrbno kolonijo, naj bo to na Luni, asteroidu ali v vesoljskih postajah z umetno gravitacijo na Zemlji-Luni Lagrange točke.
Pravzaprav nam bodo te tehnologije pomagale hraniti ljudi, ki že živijo tukaj na Zemlji, kar bo imelo manjši vpliv na okolje.
Ne glede na to, kaj se zgodi, bi morali obvladati tehnologijo pridelave hrane v katerem koli okolju.
