SpaceX има за цел да помогне за създаването на град с милиони хора на Марс. Какво биха яли всички тези хора?
(Изображение: © SpaceX)
Какво може да отнеме, за да нахрани милион души на Марс? Ново проучване открива лабораторно месо, отглеждани в тунели култури и крикет ферми.
Когато става въпрос за планове за екипирани мисии до Марс, НАСА обикновено предприема обиколки с обиколка с само кратки спирки на Червената планета. Въпреки това, търговските космически компании се появиха с цел да колонизират космическото пространство, като SpaceX специално има за цел развийте цивилизация на Марс.
Най-практичната стратегия за дълъг престой Марс включва живеене извън ресурсите, които вече съществуват на Червената планета, вместо да разчитат на презареждане на кораби от Земята. Петте основни консумативни ресурса, от които изследователите определят, че марсианските селища ще се нуждаят, включват енергия, вода, кислород, строителни материали и храна, а първите четири са потенциално изобилни на Марс.
Например слънчевата енергия, вероятно допълнена с ядрено-делещи реактори, може да помогне за осигуряването на енергия за бъдещите марсианци. Ледът и хидратираните минерали на Марс са източници на вода. Въглеродният диоксид може да се превърне в кислород. И накрая, марсианската почва може лесно да се превърне в тухли за строителни материали.
За сравнение, на Марс естествено не се предлага храна и няма лесен начин да я създадете от всякакви суровини на Червената планета, използвайки, да речем, обикновен химически реактор, казват изследователите.
"Храната вероятно ще бъде най-трудното нещо за местно производство на Марс и не можете просто да ги импортирате, ако искате да имате самодостатъчно селище", водещият автор на изследването Кевин Кенън, планетарен учен от Университета на Централна Флорида в Орландо, каза за Space.com.
Като се има предвид това предизвикателство, учените искаха да видят какво може да бъде необходимо за постигането на радикалната цел да се произведе достатъчно храна на Марс, която да изхрани 1 милион души.
"Работихме с много хора, които искаха да отглеждаме растения в симулираните Марсови почви, които създаваме. Това ни накара да разгледаме какви изследвания се правят по отношение на производството на храна за бъдещи човешки мисии до Луната или Марс", - каза Кенън. „Оказва се, че по-голямата част от акцентите са били върху много нискокалорични зеленчуци и не се обмислят най-новите иновации в алтернативните източници на протеини. Зададохме въпроса: Вместо кратка мисия в НАСА стил до Марс, какво ще отнеме да изхранва град от 1 милион души, като това, което SpaceX си представя? "
Изследователите отбелязаха, че отглеждането на селскостопански животни за мляко и месо няма да бъде практично на Марс в близко бъдеще поради предизвикателствата при транспортирането им в космоса. В същото време те отбелязаха, че повечето хора не искат да отидат напълно вегетариански. Решението? Предложиха ферми за насекоми и месо, отглеждани в лаборатории.
Фермите за насекоми са добре пригодени за Марсианска кухня, тъй като те осигуряват много калории на единица земя, докато използват сравнително малки количества вода и фуражи, казват изследователите. В частност щурците са един от по-обещаващите примери за ядливи насекоми, като крикетното брашно е потенциално включено и скрито в много различни рецепти, отбелязват те.
"Грешките са пътят, ако хората могат да преодолеят брутния фактор", каза Кенън.
За тези, които не харесват насекомите, "клетъчното селско стопанство" - тоест храната, получена от клетки, отглеждани в лабораторни ястия - би могла да помогне на хората на Марс да се хранят с малко по-позната диета, твърдят изследователите. Всичко от водорасли до месо и риба до мляко без крави и яйца без пилешко месо сега е възможно, казаха те. Големите суми пари, които инвеститорите вляха в рафинирането на подобна технология, вече доведоха до намаляване на разходите за културно месо бургер от 325 000 до 11 долара на пат за две години, добавиха те.
Що се отнася до културите, концептуалното изкуство на марсианските селища обикновено включва оранжерии, но те може да не се окажат практични, казват изследователите. Тъй като Марс е толкова далеч от слънцето, дори и на „екватора, където слънчевата светлина е най-силна, количеството светлинни растения, които биха получили, би било подобно на това, което получават в Аляска. Освен това, въпреки че оранжериите са направени от прозрачни стъкла, те все още обикновено поглъщат от 50 до 70 процента светлина на Земята и може да блокират още повече на Марс, тъй като вероятно е необходим по-здрав материал за поддържане на отоплен, под налягане интериор, като се има предвид въздухът на Червената планета е много по-студен и по-тънък, отколкото на Земята.
Вместо това тунелите, осветени с високоякостни светодиоди, вероятно са необходими за отглеждане на растения на Марс, допълнени със слънчева светлина, събрана и прокарана надолу чрез оптични кабели, казват изследователите. Възможно е безземелно земеделие, включващо хидропонни или аеропонни системи, но тези стратегии ще изискват по-масово изпращане до Марс под формата на тави, помпи и резервоари, казаха те. В допълнение, земеделското земеделие може да бъде по-стабилно срещу болести по растенията, но неорганичната марсианска мръсотия ще изисква значителни изследвания и лечение, за да се превърне в жива почва, която може да подпомогне растежа на растенията, добавят изследователите.
Предишни изследвания предполагат, че редица култури могат да се окажат особено практични, когато става въпрос за хранене на марсиански колонисти, като пшеница, царевица, соя, фъстъци и сладки картофи. Генетичната модификация може също да направи растенията по-полезни по различни начини за марсианците - например чрез консумация на повече въглероден диоксид и повишаване на производителността.
"Почти всички изследвания до момента са насочени към отглеждане на растения за хранене на астронавти, но растенията заемат тон пространство и на друга планета, това означава изграждане на големи фабрики в закрити помещения, които трябва да бъдат под налягане, отоплени и запалени", каза Кенън. "Ако искате да изхранвате голяма популация на друга планета, трябва да се отдалечите от идеята за воднисти зеленчуци и наистина да помислите за огромните количества енергия, вода и суровини, необходими за производството на достатъчно калории."
За да видите какво може да отнеме захранването на Марсиански град от 1 милион души, изследователите моделират население, което нараства както от имиграцията, така и чрез раждаемостта от 10 на 1000 души на земна година, честота, характерна за развитите нации на Земята. Общо взето, те предположиха, че за да доставят около 1 милион имигранти на Марс в продължение на един век са необходими около 6900 екипажи, като през това време на Марс са родени около 340 000 души.
Учените изчислили броя на калориите, от които всеки човек ще се нуждае, и моделирали използването на земята, като взели диета, която включвала пшеница, царевица, сладки картофи, щурци и пиле, отглеждани в лаборатория. Те откриха, че марсианска колония от 1 милион души може да постигне самодостатъчност по отношение на храните в рамките на 100 години, разчитайки на тунели на стойност около 9 000 мили (ширина 3,6 метра), които могат да бъдат подредени вертикално.
Тези колонисти обаче ще се нуждаят от огромни количества храна, внесени междувременно, превозени на близо 54 000 товарни пратки. Учените отбелязаха, че има различни стратегии, които могат да бъдат използвани за значително намаляване на количеството на вносна храна, като например увеличаване на темповете на строителство на ферми на Марс.
Бъдещите изследвания за това как най-добре да се хранят марсианците трябва да се съсредоточат върху повишаване на производителността на културите, изработване на най-ефективните и приятни видове насекоми, подобряване на вкуса и текстурата на култивираното месо, подобряване на ефективността на LED осветлението, използвано за отглеждане на култури, и разработване на автоматизирани методи за бързо изграждане на защитени зони под налягане, за да се разположат ферми, казаха изследователите.
„Очевидната критика е, че това е научна фантастика - човешки мисии до Марс са десетилетия далеч, така че защо да се занимавам да работим по тази тема сега? ", каза Кенън." Всеки, който мисли по тези линии, трябва да се вгледа сериозно какво прави SpaceX - те вече изграждат и тестват прототипи на корабите, които ще изпращат първи заселници на Марс. "
Време е "да разработим как да го направим", добави той.
Според изследователите изследванията как да се хранят марсианци също могат да помогнат за изхранването на хората на Земята.
„Ограниченията, наложени от Марс - a студена, тънка атмосфера - принуждавайте ви да произвеждате храна по начини, които всъщност са по-устойчиви и етични от това, което се прави на Земята с настоящите фабрично-земеделски практики, "каза Кенън." Така че преминаването към "марсианска диета" може да помогне на нашата планета. "Учените създадоха уебсайт, http://eatlikeamartian.org, която дава известна информация как да направите точно това.
Канон и старши автор Даниел Брит в Университета на Централна Флорида подробно техните открития онлайн 30 август в списание New Space.
- Мисията на НАСА на Човешкия Марс ще изисква живот извън земята
- Тези зашеметяващи дизайни показват как може да изглежда нашето бъдеще на Марс
- От Аполон до Артемида - как храната на астронавтите може да се промени, когато се върнем на Луната
Бележка на редактора: Оригиналната версия на тази история погрешно е посочена Кевин Кенън като Кийт Кенън.
