Το SpaceX στοχεύει να βοηθήσει στη δημιουργία μιας πόλης εκατομμυρίων ατόμων στον Άρη. Τι θα έτρωγαν όλοι αυτοί οι άνθρωποι;
(Εικόνα: © SpaceX)
Τι θα μπορούσε να χρειαστεί για να τροφοδοτήσει ένα εκατομμύριο ανθρώπους στον Άρη; Εργαστήριο κρέατος, καλλιέργειες σήραγγας και κρίκετ, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Όταν πρόκειται για σχέδια για πλήρωσε αποστολές στον Άρη, Η NASA αναλαμβάνει συνήθως μετ 'επιστροφής με μόνο σύντομες στάσεις στον Κόκκινο Πλανήτη. Ωστόσο, οι εμπορικές διαστημικές εταιρείες έχουν αναδυθεί με στόχο τον αποικισμό του διαστήματος, με το SpaceX να στοχεύει συγκεκριμένα αναπτύξει έναν πολιτισμό στον Άρη.
Η πιο πρακτική στρατηγική για μακρά παραμονή Άρης περιλαμβάνει τη διαβίωση πόρων που υπάρχουν ήδη στον Κόκκινο Πλανήτη αντί να βασίζονται σε εφοδιασμό πλοίων από τη Γη. Οι πέντε κύριοι αναλώσιμοι πόροι που οι ερευνητές εντόπισαν ότι οι οικισμοί του Άρη θα χρειαζόταν περιλαμβάνουν ενέργεια, νερό, οξυγόνο, δομικό υλικό και τρόφιμα, και οι πρώτοι τέσσερις είναι δυνητικά άφθονοι στον Άρη.
Για παράδειγμα, η ηλιακή ενέργεια, πιθανότατα συμπληρώνεται με αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης, μπορεί να βοηθήσει στην παροχή ενέργειας για τους επίδοξους Αρειανούς. Ο πάγος και τα ενυδατωμένα μέταλλα στον Άρη είναι πηγές νερού. Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να μετατραπεί σε οξυγόνο. Τέλος, το έδαφος του Άρη μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε τούβλα για οικοδομικές προμήθειες.
Συγκριτικά, δεν υπάρχει φυσικά διαθέσιμη τροφή στον Άρη και δεν υπάρχει εύκολος τρόπος να δημιουργηθεί από οποιεσδήποτε πρώτες ύλες στον Κόκκινο Πλανήτη χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, έναν απλό χημικό αντιδραστήρα, ανέφεραν οι ερευνητές.
"Το φαγητό πιθανότατα θα είναι το πιο δύσκολο πράγμα να φτιαχτεί τοπικά στον Άρη και δεν μπορείτε να τα εισαγάγετε όλα εάν θέλετε να έχετε έναν αυτόνομο οικισμό", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Kevin Cannon, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Η Κεντρική Φλόριντα στο Ορλάντο, δήλωσε στο Space.com.
Δεδομένης αυτής της πρόκλησης, οι επιστήμονες ήθελαν να δουν τι θα μπορούσε να πάρει για να επιτύχει τον ριζικό στόχο της παραγωγής αρκετών τροφίμων στον Άρη για να τροφοδοτήσει 1 εκατομμύριο ανθρώπους.
«Συνεργαζόμασταν με πολλούς ανθρώπους που ήθελαν να καλλιεργήσουν φυτά στα προσομοιωμένα εδάφη του Άρη που δημιουργούμε, και αυτό μας οδήγησε να δούμε ποια έρευνα γινόταν όσον αφορά την παραγωγή τροφίμων για μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές στο φεγγάρι ή στον Άρη». Είπε ο Cannon. "Αποδεικνύεται ότι το μεγαλύτερο μέρος της εστίασης ήταν στα λαχανικά με πολύ χαμηλές θερμίδες και οι τελευταίες καινοτομίες σε εναλλακτικές πηγές πρωτεϊνών δεν ελήφθησαν υπόψη. Υποβάλαμε την ερώτηση: Αντί για μια σύντομη αποστολή τύπου NASA στον Άρη, τι θα χρειαζόταν; να τροφοδοτήσει μια πόλη 1 εκατομμυρίου ανθρώπων, όπως φαντάζεται το SpaceX; "
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι η εκτροφή ζώων εκτροφής για γαλακτοκομικά και κρέατα δεν θα ήταν πρακτική στον Άρη στο εγγύς μέλλον λόγω των προκλήσεων της μεταφοράς τους στο διάστημα. Ταυτόχρονα, σημείωσαν ότι οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θέλουν να πάνε εντελώς χορτοφάγοι. Η λύση? Πρότειναν τα αγροκτήματα εντόμων και το εργαστήριο που καλλιεργήθηκε.
Τα αγροκτήματα εντόμων είναι κατάλληλα για Αρειανή κουζίνα, καθώς παρέχουν πολλές θερμίδες ανά μονάδα γης ενώ χρησιμοποιούν σχετικά μικρές ποσότητες νερού και ζωοτροφών, ανέφεραν οι ερευνητές. Οι κρίκετ ειδικότερα είναι ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα παραδείγματα βρώσιμων εντόμων, με αλεύρι κρίκετ που πιθανώς ενσωματώνεται και κρύβεται σε πολλές διαφορετικές συνταγές, σημείωσαν.
"Τα σφάλματα είναι ο τρόπος να πάνε, εάν οι άνθρωποι μπορούν να ξεπεράσουν τον ακαθάριστο παράγοντα", δήλωσε ο Cannon.
Για εκείνους που δεν λατρεύουν τα έντομα, η «κυτταρική γεωργία» - δηλαδή, τρόφιμα που προέρχονται από κύτταρα που καλλιεργούνται σε εργαστηριακά πιάτα - θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ανθρώπους στον Άρη να τρώνε μια κάπως πιο οικεία διατροφή, ανέφεραν οι ερευνητές. Τα πάντα, από τα φύκια έως το κρέας και τα ψάρια έως το γάλα χωρίς αγελάδες και τα αυγά χωρίς κοτόπουλο είναι τώρα δυνατά, είπαν. Τα μεγάλα χρηματικά ποσά που έχουν επενδύσει οι επενδυτές στη διύλιση μιας τέτοιας τεχνολογίας έχουν ήδη μειώσει το κόστος ενός καλλιεργημένου burger κρέατος από 325.000 $ σε 11 $ ανά patty σε δύο χρόνια, πρόσθεσαν.
Όσον αφορά τις καλλιέργειες, το concept art των οικισμών του Άρη συνήθως περιλαμβάνει θερμοκήπια, αλλά αυτά μπορεί να μην αποδειχθούν πρακτικά, ανέφεραν οι ερευνητές. Επειδή ο Άρης είναι τόσο μακριά από τον ήλιο, ακόμη και στον ισημερινό, όπου το φως του ήλιου είναι ισχυρότερο, η ποσότητα των ελαφρών φυτών θα ήταν παρόμοια με εκείνη που παίρνουν στην Αλάσκα. Επιπλέον, παρόλο που τα θερμοκήπια είναι κατασκευασμένα από καθαρά παράθυρα παραθύρων, αυτά εξακολουθούν να απορροφούν συνήθως το 50 έως 70 τοις εκατό του φωτός στη Γη και μπορεί να μπλοκάρουν ακόμη περισσότερο στον Άρη, καθώς πιθανότατα απαιτείται ένα ισχυρότερο υλικό για να υποστηρίξει ένα θερμαινόμενο, υπό πίεση εσωτερικό, δεδομένου ότι ο αέρας στον Κόκκινο Πλανήτη είναι πολύ πιο κρύος και λεπτότερος από ότι στη Γη.
Αντ 'αυτού, σήραγγες φωτισμένες με LED υψηλής αντοχής είναι πιθανό να χρειαστούν για την καλλιέργεια φυτών στον Άρη, συμπληρωμένα με το φως του ήλιου που συλλέγεται και διοχετεύεται μέσω καλωδίων οπτικών ινών, ανέφεραν οι ερευνητές. Είναι δυνατή η καλλιέργεια χωρίς νερό που περιλαμβάνει υδροπονικά ή αεροπονικά συστήματα, αλλά αυτές οι στρατηγικές απαιτούν περισσότερη μάζα να αποσταλεί στον Άρη με τη μορφή δίσκων, αντλιών και δεξαμενών, ανέφεραν. Επιπλέον, η καλλιέργεια με βάση το έδαφος μπορεί να είναι πιο ισχυρή έναντι της ασθένειας των φυτών, αλλά η ανόργανη βρωμιά του Άρη θα απαιτούσε σημαντική έρευνα και θεραπεία για τη μετατροπή της σε ένα ζωντανό έδαφος που θα μπορούσε να υποστηρίξει την ανάπτυξη των φυτών, πρόσθεσαν οι ερευνητές.
Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι ορισμένες καλλιέργειες μπορεί να αποδειχθούν ιδιαίτερα πρακτικές όσον αφορά τη διατροφή των Άριων αποίκων, όπως σιτάρι, καλαμπόκι, σόγια, φιστίκια και γλυκοπατάτες. Η γενετική τροποποίηση θα μπορούσε επίσης να κάνει τα φυτά πιο χρήσιμα με διάφορους τρόπους για τους Άρη - για παράδειγμα, καταναλώνοντας περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα και ενισχύοντας την παραγωγικότητα.
"Σχεδόν όλες οι έρευνες μέχρι σήμερα έχουν επικεντρωθεί στην καλλιέργεια φυτών για να τροφοδοτούν αστροναύτες, αλλά τα φυτά καταλαμβάνουν έναν τόνο χώρου και σε έναν άλλο πλανήτη, αυτό σημαίνει την κατασκευή μεγάλων εσωτερικών εργοστασίων που πρέπει να συμπιεστούν, να θερμανθούν και να φωτιστούν", δήλωσε ο Cannon. "Αν θέλετε να τροφοδοτήσετε έναν μεγάλο πληθυσμό σε έναν άλλο πλανήτη, πρέπει να απομακρυνθείτε από την ιδέα των υδαρών λαχανικών και να σκεφτείτε πραγματικά τις τεράστιες ποσότητες ενέργειας, νερού και πρώτων υλών που απαιτούνται για την παραγωγή αρκετών θερμίδων."
Για να δείτε τι μπορεί να χρειαστεί για τη διατροφή a Πόλη του Άρη 1 εκατομμυρίου ανθρώπων, οι ερευνητές μοντελοποίησαν έναν πληθυσμό που αυξήθηκε από τη μετανάστευση καθώς και μέσω ενός ποσοστού γεννήσεων 10 ανά 1.000 άτομα ανά Γήινο έτος, ένα ποσοστό τυπικό των ανεπτυγμένων χωρών στη Γη. Συνολικά, υπέθεσαν ότι χρειάστηκαν περίπου 6.900 πλοία με πλήρωμα για να παραδώσουν περίπου 1 εκατομμύριο μετανάστες στον Άρη κατά τη διάρκεια ενός αιώνα, με περίπου 340.000 ανθρώπους να γεννήθηκαν στον Άρη κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν τον αριθμό των θερμίδων που κάθε άτομο θα χρειαζόταν και μοντελοποίησε τη χρήση γης με δίαιτα που περιελάμβανε σιτάρι, καλαμπόκι, γλυκοπατάτες, γρύλοι και κοτόπουλο. Διαπίστωσαν ότι μια αποικία του Άρη 1 εκατομμυρίου ανθρώπων θα μπορούσε να επιτύχει αυτάρκεια σε ό, τι αφορά τα τρόφιμα μέσα σε 100 χρόνια, στηριζόμενη σε σήραγγες αξίας περίπου 9.000 μιλίων (14.500 χιλιόμετρα) πλάτους περίπου 12 ποδιών, τα οποία θα μπορούσαν να στοιβάζονται κάθετα.
Ωστόσο, αυτοί οι άποικοι θα χρειαζόταν τεράστιες ποσότητες τροφίμων που εισήχθησαν εν τω μεταξύ, μεταφέροντας σχεδόν 54.000 φορτία. Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι υπήρχε μια ποικιλία στρατηγικών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη σημαντική μείωση της ποσότητας των εισαγόμενων τροφίμων, όπως η αύξηση του ποσοστού κατασκευής αγροκτημάτων στον Άρη.
Η μελλοντική έρευνα για το πώς να ταΐσουμε καλύτερα τους Αρειανούς πρέπει να εστιάσει στην ενίσχυση της παραγωγικότητας των καλλιεργειών, στην επεξεργασία των πιο αποτελεσματικών και εύγευστων ειδών εντόμων, στη βελτίωση της γεύσης και της υφής του καλλιεργημένου κρέατος, στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του φωτισμού LED που χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια καλλιεργειών και στην ανάπτυξη αυτοματοποιημένων μεθόδων για την ταχεία κατασκευή υπό πίεση, θωρακισμένων περιοχών για τη στέγαση αγροκτημάτων, ανέφεραν οι ερευνητές.
"Η προφανής κριτική είναι ότι πρόκειται για επιστημονική φαντασία - ανθρώπινες αποστολές στον Άρη είναι δεκαετίες μακριά, οπότε γιατί να ασχοληθείτε με αυτό το θέμα τώρα; "είπε ο Cannon." Όποιος σκέφτεται προς αυτή την κατεύθυνση πρέπει να ρίξει μια σοβαρή ματιά στο τι κάνει το SpaceX - ήδη κατασκευάζουν και δοκιμάζουν πρωτότυπα των πλοίων που θα στείλουν πρώτοι άποικοι στον Άρη. "
Ήρθε η ώρα να "επεξεργαστείτε πώς να το συμβεί", πρόσθεσε.
Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η έρευνα σχετικά με τον τρόπο σίτισης των Αρειανών θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τη διατροφή ανθρώπων στη Γη.
"Οι περιορισμοί που επιβάλλονται από τον Άρη - α κρύα, λεπτή ατμόσφαιρα - σας αναγκάζει να παράγετε τρόφιμα με τρόπους που είναι πραγματικά πιο βιώσιμοι και ηθικοί από ό, τι γίνεται στη Γη με τις τρέχουσες εργοστασιακές πρακτικές, "είπε ο Cannon." Έτσι, η μετάβαση σε μια "Αρειανή διατροφή" μπορεί να βοηθήσει τον πλανήτη μας. "Οι επιστήμονες δημιούργησαν μία ιστοσελίδα, http://eatlikeamartian.org, το οποίο δίνει μερικές πληροφορίες για το πώς να το κάνουμε ακριβώς αυτό.
Το Cannon και ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Daniel Britt στο Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα αναλυτικά τα ευρήματά τους online στις 30 Αυγούστου στο περιοδικό New Space.
- Η αποστολή Human Mars της NASA θα απαιτήσει το Living Off the Land
- Αυτά τα εντυπωσιακά σχέδια δείχνουν πώς μοιάζει το μέλλον μας στον Άρη
- Από τον Απόλλωνα στην Άρτεμις - Πώς μπορεί να αλλάξει το φαγητό του αστροναύτη όταν επιστρέψουμε στη Σελήνη
Σημείωση του συντάκτη: Η αρχική έκδοση αυτής της ιστορίας αναφέρθηκε κατά λάθος στον Kevin Cannon ως Keith Cannon.
