Το 2017, ο Elon Musk παρουσίασε τα μεγάλα του σχέδια για το μέλλον του SpaceX, της εταιρείας που θα μεταφέρει την ανθρωπότητα στον Άρη. Για δεκαετίες, δεκάδες χιλιάδες πτήσεις Starship θα μεταφέρουν ένα εκατομμύριο ανθρώπινα όντα στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη, το ελάχιστο που ο Musk αναμένει ότι θα πάρει για να δημιουργήσει έναν αυτοσυντηρούμενο πολιτισμό.
Ο αριθμός των λεπτομερειών σε μια τέτοια προσπάθεια είναι εντυπωσιακός. Τι γίνεται με τη μειωμένη βαρύτητα, την έκθεση σε ακτινοβολία και την τρέλα στο διάστημα; Τι γίνεται με πτήσεις μετ 'επιστροφής; Ανταλλακτικά? Οικοδομικά υλικά?
Τι θα φάνε όλοι;
Από όλες τις τεχνολογίες που θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε για να ζήσει ο καθένας στον Άρη, πόσο μάλλον ένα εκατομμύριο ανθρώπινα όντα, το φαγητό μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο Άρης δεν φέρνει σχεδόν τίποτα στο τραπέζι όταν πρόκειται για την καλλιέργεια της τεράστιας ποσότητας τροφής που χρειάζονται οι άνθρωποι. Δεν πιστεύουμε ότι υπάρχουν εγγενή φυτά και ζώα και η Γη δεν μπορεί να συνεχίσει να εφοδιάζει για πάντα μια αποικία του Άρη με πακέτα φροντίδας από το σπίτι. Αυτό νικά την όλη ιδέα της αυτάρκειας.
Οι Αρειανοί θα πρέπει να παράγουν το φαγητό τους τοπικά. Και αυτό σημαίνει να εκμεταλλευτείτε τα πάντα στη διάθεσή τους στον Κόκκινο Πλανήτη, χρησιμοποιώντας την τελευταία τεχνολογία παραγωγής τροφίμων για να διατηρήσετε τη διατροφή όλων.
Θα φτάσουν όμως σε ένα εκατομμύριο άτομα;
Σε ένα νέο έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Νέος χώρος που ονομάζεται "Σίτιση ενός εκατομμυρίου ανθρώπων στον Άρη", Ο Kevin M Cannon και ο Daniel T. Britt παρέχουν μια επισκόπηση των τεχνολογιών που θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή τροφίμων από τον Άρη, και ποιοι θα είναι οι περιορισμοί τους.
Προφανώς δεν μπορείτε να καλλιεργήσετε φυτά ακριβώς στην επιφάνεια του Άρη, το κρύο και η χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση που παγώνει θα εξαφανίσει ένα φυτό πριν καν μπορέσει να βλαστήσει από έναν σπόρο. Δεν υπάρχει χρησιμοποιήσιμο οργανικό υλικό στον Άγιο Ρολόλιθ και το πάνω στρώμα περιέχει ακόμη και τοξικά υπερχλωρικά άλατα.
Η παραδοσιακή ιδέα είναι ότι οι Αρειανοί κηπουροί θα καλλιεργήσουν τις καλλιέργειές τους σε γιγαντιαία θερμοκήπια, ξεκινώντας φυτά στο regolith με προστιθέμενο οργανικό υλικό. Είδατε τον Άρη, ξέρετε τι περιγράφω.
Και πρέπει να είναι σχετικά απλό να πλένετε το regolith για να αφαιρέσετε τα υπερχλωρικά άλατα.
Αλλά σύμφωνα με τους Cannon και Britt, αυτό πιθανότατα δεν θα συνέβαινε στην αρχή. Τα αριανά φυτά δεν θα αγγίξουν το regolith Αντ 'αυτού, θα αναπτυχθούν υδροπονικά σε πλούσια σε θρεπτικά συστατικά διαλύματα χρησιμοποιώντας προμήθειες από τη Γη.
Επιτρέψτε μου να σας δείξω ένα συγκεκριμένο παράδειγμα για το πώς μπορεί να είναι αυτό.
Ένα από τα πιο εχθρικά μέρη στη Γη για την ανθρώπινη ζωή είναι η Antartica, αλλά το 2018, οι επιστήμονες του Γερμανικού Σταθμού Neumayer II στην Ανταρκτική συνέλεξαν μια τεράστια καλλιέργεια λαχανικών που καλλιεργήθηκαν εντελώς υδροπονικά.
Αναπτύχθηκαν στο θερμοκήπιο EDEN ISS, το οποίο είναι ένα πλήρως αυτόνομο αναπτυσσόμενο περιβάλλον με φώτα LED, υδροπονικά θρεπτικά συστατικά και ατμοσφαιρικό έλεγχο.
Κατά τη διάρκεια των 9,5 μηνών, κατάφεραν να παράγουν 268 κιλά τροφής χρησιμοποιώντας μόνο χώρο 12,5 τετραγωνικών μέτρων. Μπορούσαν να καλλιεργήσουν αγγούρια, μαρούλι και ντομάτες που έχουν τόσο καλή γεύση όσο και αυτό που θα μπορούσατε να μεγαλώσετε στον δικό σας κήπο.
Ένα άτομο χρειαζόταν κατά μέσο όρο 3-4 ώρες την ημέρα προσπάθειας για την καλλιέργεια των φυτών.
Δεν υπάρχει λόγος να πιστεύετε ότι αυτή η τεχνική δεν θα λειτουργούσε στον Άρη, αν και η διαχείριση της ατμόσφαιρας θα ήταν πιο δύσκολη, καθώς δεν μπορείτε απλά να ανοίξετε ένα παράθυρο όταν γίνεται λίγο υγρό στο θερμοκήπιο σας.
Ανησυχείτε για τη χαμηλή βαρύτητα; Γνωρίζουμε ήδη ότι είναι δυνατό να καλλιεργούνται φυτά στο διάστημα. Υπάρχει ένα πείραμα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό που ονομάζεται Veggie Plant Growth System, ο οποίος εγκαταστάθηκε τον Μάιο του 2016.
Αυτό το μικρό θερμοκήπιο περιέχει τρεις διαφορετικούς τύπους μαρουλιού, που καλλιεργούνται σε υδροπονικό μέσο με φώτα LED. Οι αστροναύτες συγκομίζουν τακτικά το μαρούλι και φτιάχνουν σαλάτες χρησιμοποιώντας σάλτσα που στέλνονται από τη Γη.
Μια κλιμακωτή έκδοση ονομάζεται Advanced Plant Habitat, που είναι ένας θάλαμος ανάπτυξης με μέγεθος μίνι ψυγείου. Έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει πώς διαφορετικά φυτά ανταποκρίνονται στη μικροβαρύτητα και είναι σχεδόν εντελώς αυτόνομο, ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία, τα θρεπτικά συστατικά και το νερό.
Πρόσφατα το σύστημα χρησιμοποιήθηκε για την καλλιέργεια σιταριού νάνου σε μικροβαρύτητα και φαινόταν αρκετά φυσιολογικό.
Ποια φυτά πρέπει να μεγαλώνετε όταν μπορείτε να ξεκινήσετε να καλλιεργείτε στο Martian regolith; Ο Edward Guinan, καθηγητής της Villanova πραγματοποίησε πρόσφατα ένα πείραμα με την προπτυχιακή του κατηγορία αστροβιολογίας The Red Thumbs: Mars Garden Project.
Δοκίμασαν πόσο καλά θα μπορούσαν να αναπτυχθούν διαφορετικά φυτά σε προσομοιωμένο Martian regolith, και το πιο σημαντικό, πώς έχουν τη γεύση τους; Αποδεικνύεται ότι το κριθάρι, ο βασιλικός, το λάχανο, ο λυκίσκος, τα κρεμμύδια, το σκόρδο, το μαρούλι, οι γλυκοπατάτες και η μέντα τα πήγαν καλά.
Επιτρέψτε μου να το επαναλάβω, ώστε να είναι σαφές. λυκίσκος και κριθάρι που καλλιεργούνται στον Άρη, έχουν τόσο καλή γεύση όσο μεγαλώνουν στη Γη. Θα έχω μια μπύρα από τον Άρη.
Εντάξει, λοιπόν, τι άλλο υπάρχει στο μενού για τον Άρη;
Σύμφωνα με την εφημερίδα που ανέφερα νωρίτερα, ο Cannon και ο Britt προτείνουν ότι θα πάρουμε την πρωτεΐνη μας από φυτά, καθώς και από εχθρούς. Είναι γεμάτα με πρωτεΐνες, αλλά είναι ευκολότερο στην εκτροφή από ένα κοπάδι βοοειδών και υπάρχουν πολλές εταιρείες εδώ στη Γη που θα χαρούσαν να σας πουλήσουν γρύλους σε σχεδόν οποιαδήποτε βρώσιμη μορφή που μπορείτε να φανταστείτε.
Υπάρχουν επίσης μερικές απίστευτες εξελίξεις στο καλλιεργημένο κρέας, με βιοαντιδραστήρες που παράγουν μπιφτέκια και κοτόπουλο που δεν ήταν ποτέ σε ζώο.
Ο Cannon και ο Britt δημιούργησαν ένα μοντέλο για την προσομοίωση των αναγκών διατροφής ενός πληθυσμού στον Άρη που αυξάνεται σε ένα εκατομμύριο ανθρώπους κατά τη διάρκεια των 100 χρόνων της Γης. Υποθέτουν ότι οι άποικοι θα έφταναν 150 κάθε φορά σε ρουκέτες από τη Γη, και θα συνυπολογίζονταν στα φυσικά ποσοστά γέννησης και θανάτου. Υποθέτουν επίσης ότι θα υπάρξουν υγιείς γεννήσεις στον Άρη και μια φυσική αύξηση στον τοπικό πληθυσμό.
Υπολόγισαν ότι θα χρειαζόταν σχεδόν 200.000 πλοία εφοδιασμού, εάν δεν υπήρχε τροφή στον Άρη για να διατηρηθεί η διατροφή των κατοίκων. Αλλά αν μπορούσαν να κάνουν την τοπική επιχείρηση τροφής να κυλήσει, ο αριθμός αυτός θα μειωνόταν σε πάνω από 50.000 πλοία εφοδιασμού για όλα τα 100 χρόνια.
Θα μπορούσαν να φθάσουν στην αυτάρκεια εντός 40 ετών, εάν αφιερώθηκε περισσότερη εργασία για τη γεωργία, με φορτηγά πλοία να μεταφέρουν περισσότερα αγροτικά εφόδια. Αυτό σημαίνει λιγότερα τρόφιμα και περισσότερα υδροπονικά εργαλεία και φώτα, αλλά με την πάροδο του χρόνου τα πλεονεκτήματα αυξάνονται πραγματικά. Θα χρειαζόταν μόνο 6.500 παραδόσεις φαγητού.
Και αν όλοι επικεντρώνονταν όλες τις προσπάθειές τους στην παραγωγή τροφίμων, θα μπορούσαν να φτάσουν στην πλήρη αυτάρκεια μέσα σε περίπου 20 χρόνια, με μόνο 209 παραδόσεις τροφίμων.
Με κάθε άτομο που απαιτεί 46 τετραγωνικά μέτρα γης, ο αυξανόμενος χώρος θα κατέληγε να απαιτεί 46 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Αυτό θα μπορούσε να γίνει σε σήραγγες μήκους περίπου 4 μέτρων. 14.500 χιλιόμετρα σηράγγων.
Απίστευτα, μία μηχανή σήραγγας της Boring Company θα μπορούσε να κατασκευάσει όλες αυτές τις σήραγγες εάν είναι απαραίτητο κατά τη διάρκεια των 53 ετών.
Θέλετε να είστε ένα από τα άτομα που ταξιδεύουν στον Άρη, αλλά η πτήση Starship δεν έχει γίνει ακόμα κράτηση; Καλά νέα, μπορείτε να προσαρμόσετε τη διατροφή σας αμέσως. Οι ερευνητές έχουν έναν συνοδευτικό ιστότοπο που ονομάζεται Eat Like a Martian, με έναν δωρεάν οδηγό που θα σας επιτρέψει να φάτε τα είδη των οπωροκηπευτικών, των προϊόντων εντόμων και των καλλιεργημένων κρεάτων που θα αποτελέσουν τη βάση μιας Αριακής διατροφής.
Αν και είναι επιστημονική φαντασία να φανταζόμαστε μια μόνιμη ανθρώπινη αποικία στον Άρη, οι βελτιώσεις στην τεχνολογία έχουν έναν τρόπο να κάνουν την επιστημονική φαντασία τελικά να γίνει πραγματικότητα.
Ακόμα κι αν αποδειχθεί ότι ο Άρης δεν είναι ένα υπέροχο μέρος για να ζήσει, αυτές οι τεχνολογίες θα απαιτηθούν για οποιαδήποτε αυτοσυντηρούμενη αποικία, είτε βρίσκεται στη Σελήνη, σε έναν αστεροειδή ή σε διαστημικούς σταθμούς τεχνητής βαρύτητας στη Γη-Σελήνη Πόντοι Lagrange.
Στην πραγματικότητα, αυτές οι τεχνολογίες θα μας βοηθήσουν να τροφοδοτήσουμε τους ανθρώπους που ζουν ήδη εδώ στη Γη, παράγοντας μικρότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει, πρέπει να κυριαρχήσουμε στην τεχνολογία της παραγωγής τροφίμων, σε οποιοδήποτε περιβάλλον.
