Slanje ljudi na Mars nije težak zadatak sam po sebi, ali bit će mnogo teže uspostaviti koloniju na Marsu. Život izvan biosfere Zemlje zahtijevat će ili zalihe hrane s našeg matičnog planeta ili ćemo morati uzgajati hranu već na licu mjesta, a budući da je prva opcija dugoročno potpuno nepraktična i izuzetno skupa, morat ćemo pribjeći uzgoju na Crvenoj planeti.
Ako ste gledali film "Marsovci", sjetite se kako je glavni lik uzgajao krumpir u stakleniku koristeći marsovsko tlo, smrznuti izmet ekspedicijskog tima i vodu dobivenu tijekom kemijske reakcije.
"Stvarnost je mnogo složenija", kaže Ralf Fritzsche, glavni voditelj projekta proizvodnje hrane u Svemirskom centru. Kennedy (NASA).
NASA planira poslati astronaute na Mars do 2030. godine, a SpaceX, pod vodstvom Elona Muska, predlaže agresivni program kolonizacije Marsa temeljen na međuplanetarnom prometnom sustavu (ITS). Ali čak i ako SpaceX uspije poslati ljude na Mars, oni još nemaju plan kako će tamo uzgajati hranu.
Za održavanje barem jedne osobe na Marsu trebat će najmanje milijardu dolara godišnje - samo za hranu. Očito je ovdje potreban drugačiji pristup.
"Elon Musk ponudio je svijetu izazov", rekao je Daniel Batcheldor, profesor fizike i svemirskih znanosti na Institutu za tehnologiju na Floridi i direktor Svemirskog instituta Buzz Aldrin. "Znamo da ne možemo održati koloniju na Marsu samo s zalihama sa Zemlje. Kolonija mora postati samodostatna kako bi preživjela na Crvenoj planeti."
Fritzsche i NASA-in kolega Trent Smith udružili su se sa znanstvenicima iz svemirskog centra Buzz Aldrin kako bi smislili kako uzgajati bilo što na Marsu. Biološki, otpad astronauta može biti dobra pomoć u tom pitanju, ali da bismo stvorili analog zemljine zemlje, trebat će nam puno više - od proizvoda za detoksikaciju tla do umjetnih bakterija.
„U Marsovskom regolitu nema organske materije,“kaže Brooke Wheeler sa Floridskog zrakoplovnog tehnološkog fakulteta. „Da biste otpad koristili, bilo da su to izmet ili ostaci hrane za kompost, potrebni su vam dekompozitori, organizmi koji mineraliziraju organsku tvar (bakterije ili gljivice) - samo u njihovoj prisutnosti biljke mogu trošiti hranjive tvari u otpadu."
Promotivni video:
Wheeler i njezin kolega Drew Palmer, docentica bioloških znanosti na Floridskom tehnološkom institutu, koriste tlo koje oponaša marsovsko tlo, nadajući se da će još uspjeti smisliti način uzgoja hrane na Marsu. Analog korištenog marsovskog tla je vulkanski pijesak s Havaja, kojem nedostaju bitne hranjive tvari za biljke.
Simulacija marsovskog regolita je dobar početak, ali Wheeler i Palmer prepoznaju da je simulacija nepotpuna. Jedan od glavnih problema s kojim će se budući kolonizatori morati suočiti je toksičnost marsovskog tla. Marsovski regolit prepun je perhloratnih soli toksičnih za ljude koje se koriste u proizvodnji na Zemlji i mogu izazvati ozbiljne bolesti štitnjače. Prije nego što možemo pretvoriti Mars u poljoprivredno zemljište, potreban nam je način da se oslobodimo marsovskog tla perklorata.
"Izuzetno smo zainteresirani za stvaranje umjetnih mikroorganizama koji mogu očistiti tlo od toksičnih tvari. To je sasvim moguće, ovdje na Zemlji."
Istraživači također predlažu slanje robotske misije na Mars nekoliko mjeseci prije nego što se prvi čovjek zakoračio na površinu planeta. Roboti će moći pripremiti marsovski regolit za uporabu, osloboditi ga otrovnih tvari i započeti saditi biljke. Ideja je osigurati astronautima radnu farmu kada dođu na Mars, što im neće osigurati samo hranu, već će pomoći u održavanju sustava za održavanje života pružanjem dodatnog kisika i reguliranjem toksičnosti zraka.
Farma na Marsu, osim praktičnog zadatka, obavljat će i funkciju održavanja psihološkog zdravlja članova ekspedicije. Trent Smith, dok je vodio Project Veggie na Međunarodnoj svemirskoj stanici, koji koristi hidroponiku za opskrbu biljaka hranjivim tvarima u mikrogravitaciji, vidio je kako astronauti na ISS-u uživaju u uzgoju biljaka na inače beživotnom mjestu.
"Budući da se nalaze u svemirskoj stanici, u, moglo bi se reći, neprijateljskim uvjetima, sa svim tim kablovima i žicama, samo metalom i plastikom okolo … kad imaju malo rastuće lišće i korijenje do kojih im je stalo - za njih to je poput doma, malo djelić prirode ", napominje Smith. "Tamo na Marsu, značit će puno."
"Ako smo mjesecima planirali ekspediciju, sama hidroponika bila bi dovoljna - to je izuzetno učinkovito", kaže Smith. "Ali budući da želimo da ekspedicija ostane tamo dulje vrijeme, ima smisla prebaciti se na poljoprivredu. Možete koristiti bilo koju metodu."
U svakom slučaju, morat ćemo upotrijebiti svu svoju domišljatost kao vrstu za ponovno učenje poljoprivrede, samo ovaj put - u neprijateljskim uvjetima na drugom planetu.
"Kao da se vraćamo u rano agrarno društvo kad smo učili kako obrađivati zemlju", kaže Batcheldor. "Međutim, umjesto da koristimo plodno tlo našeg planeta, doslovno moramo stvoriti novo tlo na Marsu."