През 2017 г. Елон Мъск изложи своите големи грандиозни планове за бъдещето на SpaceX, компанията, която ще отведе човечеството на Марс. През десетилетия десетки хиляди полети на „Звезден кораб“ биха пренесли милион човешки същества на повърхността на Червената планета, минималният Мъск очаква, че ще е необходимо, за да създаде самоподдържаща се цивилизация.
Броят на детайлите в подобно усилие е умопомрачителен. Какво ще кажете за намалената гравитация, радиационното облъчване и космическата лудост? Ами обратните полети? Резервни части? Строителни материали?
Какво ще ядат всички?
От всички технологии, които ще трябва да усвоим, за да може всеки да живее на Марс, камо ли за милион човешки същества, храната всъщност може да бъде едно от най-големите предизвикателства.
Това е така, защото Марс не носи почти нищо на масата, когато става въпрос за отглеждането на огромното количество храна, от което хората се нуждаят. Ние не смятаме, че има местни растения и животни и Земята не може да продължава да предлага отново колония на Марс завинаги с пакети грижи от дома. Това побеждава цялата идея за самодостатъчност.
Марсианците ще трябва да произвеждат храната си на местно ниво. А това означава да оползотворите всичко, с което разполагате на Червената планета, използвайки най-новата технология на производство на храни, за да запазите всички.
Но дали те ще мащабят до един милион души?
В нов документ, публикуван в списанието Ново пространство Наречен "Хранене на един милион души на Марс”, Кевин М Кенън и Даниел Т. Брит предоставят преглед на технологиите, които ще трябва да се използват за производство на марсианска храна и какви ще бъдат техните ограничения.
Очевидно не можете да отглеждате растения точно на повърхността на Марс, замръзващият студ и ниското атмосферно налягане биха изтрили растението, преди то дори да поникне от семе. В марсианския реголит няма използваем органичен материал, а горният слой дори съдържа токсични перхлорати.
Традиционната идея е марсианските градинари да отглеждат реколтата си в гигантски оранжерии, започвайки растения в реголита с добавен органичен материал. Видяхте марсианеца, знаете какво описвам.
И трябва да бъде сравнително просто да се измие реголитът, за да се премахнат перхлоратите.
Но според Кенън и Брит това в началото вероятно няма да е така. Марсианските растения няма да докоснат реголита. Вместо това те ще се отглеждат хидропонично в разтвори, богати на хранителни вещества, като се използват доставки, донесени от Земята.
Нека ви покажа конкретен пример за това как може да изглежда това.
Едно от най-враждебните места на Земята за човешкия живот е Антартида, но през 2018 г. учените на германската станция Neumayer II в Антарктида събраха огромна реколта от зеленчуци, които се отглеждаха напълно хидропонично.
Те се отглеждат в оранжерията на EDEN ISS, която е напълно самостоятелна среда за отглеждане с LED растящи светлини, хидропонични хранителни вещества и атмосферно управление.
За 9,5 месеца те успяха да произведат 268 килограма храна, използвайки само 12,5 квадратни метра пространство. Те бяха в състояние да отглеждат краставици, маруля и домати, които имат толкова добър вкус, колкото това, което може да отглеждате в собствената си градина.
На един човек са били необходими средно 3-4 часа на ден усилия, за да отглежда растенията.
Няма причина да мислите, че тази техника няма да работи на Марс, въпреки че управлението на атмосферата би било по-трудно, тъй като не можете просто да отворите прозорец, когато стане малко влажно в оранжерията ви.
Притеснявате се от ниската гравитация? Вече знаем, че е възможно да се отглеждат растения в космоса. Има експеримент на борда на Международната космическа станция, наречена Veggie System Growth System, която беше инсталирана през май 2016 г.
Тази малка оранжерия съдържа три различни вида марули, отглеждани в хидропонна среда с LED светлини за отглеждане. Астронавтите редовно събират марулята и правят салати, като използват дресинг, изпратен от Земята.
Мащабирана версия се нарича Advanced Plant Habitat, която представлява разрастваща се камера с размер на мини-хладилник. Той е създаден да тества как различните растения реагират на микрогравитацията и е почти изцяло автономна, регулираща температурата, хранителните вещества и водата.
Наскоро системата беше използвана за отглеждане на пшеница-джудже в микрогравитация и изглеждаше доста нормално.
Кои растения трябва да отглеждате, когато можете да започнете земеделие в марсианския реголит? Едуард Гинан, преподавател във Виланова наскоро проведе експеримент със своя студентски клас по астробиология, наречен Проект „Червените палци: градина на Марс“.
Те изпробваха колко добре ще растат различни растения в симулиран марсиански реголит и най-важното - как те имат вкус? Оказва се, че ечемикът, босилекът, зелето, хмелът, лукът, чесънът, марулята, сладките картофи и ментата се справиха добре.
Нека да повторя, за да е ясно; хмел и ечемик, отглеждани на Марс, имат вкус също толкова добре, колкото когато са отглеждани на Земята. Ще пия марсианска бира.
Добре, така че какво друго има в менюто за Марс?
Според документа, на който споменах по-рано, Кънън и Брит предполагат, че ще си набавим протеина от растенията, както и щурците. Те са пълни с протеини, но по-лесни за отглеждане от стадо добитък и тук има много компании на Земята, които биха се радвали да ви продадат щурци в почти всякакви ядливи форми, които можете да си представите.
Има и невероятен напредък в културното месо, като биореакторите произвеждат говеждо бургери и пиле, които никога не са били на животно.
Кенън и Брит създадоха модел, който да симулира хранителните нужди на население на Марс, нарастващо до милион души за 100 земни години. Предполагаха, че колонистите ще пристигнат по 150 на ракети от Земята и вземат предвид естествените нива на раждаемост и смърт. Те също така предположиха, че на Марс ще има здрави раждания и естествен прираст на местното население.
Те изчислиха, че ще са необходими почти 200 000 кораби за доставка, ако на Марс не се отглежда храна, за да се хранят жителите. Но ако те успеят да накарат местните си хранителни операции да се подвижат, този брой ще намалее до малко над 50 000 кораба за доставка през всичките 100 години.
Те биха могли да достигнат до самодостатъчност в рамките на 40 години, ако повече труд се отдели за селско стопанство, с товарни кораби да носят повече селскостопански запаси. Това означава по-малко храна и повече хидропоника съоръжения и увеличаване на светлините, но с времето предимствата наистина се трупат. Те се нуждаят само от 6 500 доставки на храна.
И ако всеки съсредоточи всичките си усилия върху производството на храни, би могъл да достигне пълна самодостатъчност в рамките на около 20 години, само с 209 доставки на храна.
С всеки човек, който се нуждае от 46 квадратни метра земя, нарастващото пространство ще се окаже необходимо 46 квадратни километра. Това може да стане в тунели с размери около 4 метра. 14 500 километра тунели.
Невероятно е, че една единствена тунелна машина Boring Company може да направи всички тези тунели, ако е необходимо в течение на 53 години.
Искате да сте един от хората, които пътуват до Марс, но вашият полет на Starship все още не е резервиран? Добра новина, можете да адаптирате диетата си веднага. Изследователите имат придружаващ уебсайт, наречен Eat Like a Martian, с безплатен справочник, който ще ви позволи да ядете видовете плодови зеленчуци, продукти от насекоми и култивирани меса, които ще бъдат в основата на марсианската диета.
Въпреки че понастоящем е научна фантастика да си представяме постоянна човешка колония на Марс, подобренията в технологиите могат да превърнат научната фантастика в крайна сметка в реалност.
И дори ако се окаже, че Марс не е чудесно място за живеене, същите тези технологии ще са необходими за всяка самоподдържаща се колония, независимо дали е на Луната, астероид или в космически станции с изкуствена гравитация на Земята-Луната Lagrange точки.
Всъщност тези технологии ще ни помогнат да нахраним хората, които вече живеят тук на Земята, произвеждайки по-малко въздействие върху околната среда.
Без значение какво се случва, ние трябва да овладеем технологията на производство на храни, във всяка среда.
