У 2017 році Елон Маск виклав свої грандіозні плани щодо майбутнього SpaceX, компанії, яка доставить людство на Марс. Протягом десятиліть десятки тисяч польотів зіркового корабля перенесуть мільйон людських істот на поверхню Червоної планети, мінімальний Муск очікує, що знадобиться для створення самодостатньої цивілізації.
Кількість деталей у подібних зусиллях викликає враження. А як щодо зменшеної сили тяжіння, радіаційного опромінення та космічного божевілля? А як щодо зворотних рейсів? Запасні частини? Будівельні матеріали?
Що їсти всі?
З усіх технологій, які нам потрібно освоїти для того, щоб кожен жив на Марсі, не кажучи вже про мільйон людських істот, їжа насправді може бути однією з найбільших проблем.
Це тому, що Марс не приносить майже нічого до столу, коли йдеться про вирощування величезної кількості їжі, яка потрібна людині. Ми не думаємо, що є місцеві рослини і тварини, і Земля не може продовжувати постачати колонію Марса назавжди за допомогою пакетів догляду з дому. Це перемагає всю ідею самодостатнього.
Марсіанам потрібно буде виробляти їжу на місцях. А це означає використовувати все, що є у їхньому розпорядженні на Червоній планеті, використовуючи новітні технології виробництва продуктів харчування, щоб усіх годувати.
Але чи будуть вони масштабувати до мільйона людей?
У новому документі, опублікованому в Журналі Новий простір називається "Годують один мільйон людей на Марсі”, Кевін М Кеннон та Даніель Т. Брітт надають огляд технологій, які потрібно буде використовувати для марсіанського виробництва продуктів харчування, та якими будуть їх обмеження.
Очевидно, що ви не можете вирощувати рослини прямо на поверхні Марса, морози і низький атмосферний тиск знищують рослину, перш ніж воно може прорости з насіння. У марсіанському реголіті немає корисного органічного матеріалу, а верхній шар навіть містить токсичні перхлорати.
Традиційна ідея полягає в тому, що марсіанські садівники вирощуватимуть свої культури в гігантських теплицях, починаючи рослини в реголіті з додаванням органічного матеріалу. Ви бачили марсіана, ви знаєте, що я описую.
І промивати реголіт слід досить просто, щоб видалити перхлорати.
Але, на думку Кеннона та Брітта, це, мабуть, так не буде на початку. Марсіанські рослини не торкнуться реголіту. Натомість їх вирощуватимуть гідропонічно в розчинах, багатих поживними речовинами, використовуючи запаси, що надходять із Землі.
Дозвольте показати вам конкретний приклад того, як це може виглядати.
Одне з найбільш ворожих місць на Землі для життя людини - Антарктида, але в 2018 році вчені на станції II Ноймаєр в Німеччині в Антарктиді зібрали величезний урожай овочів, які вирощували повністю гідропонічно.
Їх вирощували в теплиці EDEN ISS, яка є повністю автономним середовищем вирощування з світлодіодними світильниками росту, гідропонними поживними речовинами та атмосферним контролем.
За 9,5 місяців вони змогли виробити 268 кілограмів їжі, використовуючи лише 12,5 квадратних метрів площі. Вони змогли виростити огірки, салат і помідори, які мають такий смак, як і те, що ви можете виростити у власному саду.
Одній людині в середньому потрібно було 3-4 години зусиль, щоб виростити рослини.
Немає підстав вважати, що ця техніка не працює на Марсі, хоча керувати атмосферою було б складніше, оскільки ви не можете просто відкрити вікно, коли у вашій теплиці стає занадто волого.
Турбуєтесь про низьку гравітацію? Ми вже знаємо, що можна вирощувати рослини в просторі. На борту Міжнародної космічної станції під назвою Система росту рослин рослин Veggie встановлено експеримент, який був встановлений у травні 2016 року.
Цей невеликий парник містить три різних сорти салату, вирощених у гідропонному середовищі із світлодіодними вирощуваннями. Астронавти регулярно збирають салат і роблять салати, використовуючи заправку, що надсилається з Землі.
Масштабована версія називається Advanced Plant Habitat, яка являє собою зростаючу камеру розміром з міні-холодильником. Він розроблений для перевірки того, як різні рослини реагують на мікрогравітацію і майже повністю автономні, регулюючи температуру, поживні речовини та воду.
Нещодавно систему використовували для вирощування карликової пшениці в мікрогравітації, і це виглядало цілком нормально.
Які рослини слід вирощувати, коли можна розпочати землеробство в марсіанському реголіті? Нещодавно Едуард Гвінан, професор Вільянова, провів експеримент зі своїм студентом з класу астробіології під назвою Проект «Червоні великі пальці: Сад Марса».
Вони перевірили, наскільки добре ростуть різні рослини в імітованому марсіанській реголіті, і головне, як вони смакують? Виявляється, ячмінь, базилік, капуста, хміль, цибуля, часник, салат, солодка картопля і м'ята добре справились.
Дозвольте повторити, щоб було зрозуміло; хміль та ячмінь, вирощені на Марсі, мають такий же смак, як і коли вони вирощуються на Землі. Я буду пити марсіанське пиво.
Гаразд, так що ще є в меню для Марса?
Згідно з доповіддю, на яку я згадувався раніше, Кеннон та Бріт пропонують нам отримувати свій білок з рослин, а також, цві, цвіркунів. Вони набиті білком, але простіше у господарстві, ніж стадо великої рогатої худоби, і на Землі є багато компаній, які були б раді продати вам цвіркунів майже в будь-якій їстівній формі, яку ви можете собі уявити.
Існує також неймовірний прогрес у культивованому м'ясі: біореактори виробляють котлети з яловичини та курку, яких ніколи не було на тварині.
Кеннон та Брітт побудували модель для моделювання харчових потреб населення на Марсі, що зростає до мільйона людей протягом 100 земних років. Вони припускали, що колоністи прибудуть одночасно 150 ракетами із Землі і враховують природний рівень народжуваності та смертності. Вони також припускали, що на Марсі будуть здорові пологи та природний приріст місцевого населення.
Вони підрахували, що на Марс не буде вирощено їжу майже 200 000, щоб не живити жителів. Але якби вони змогли зафіксувати свою локальну продовольчу операцію, ця кількість знизиться до трохи більше 50 000 суден постачання протягом усіх 100 років.
Вони могли б досягти самоокупності протягом 40 років, якщо більше праці відводиться для ведення сільського господарства, коли вантажні судна перевозять більше сільськогосподарських запасів. Це означає менше їжі, більше спорядження на гідропоніці та збільшення світла, але з часом переваги дійсно накопичуються. Їм потрібно лише 6 500 поставок їжі.
І якби кожен зосередив усі свої зусилля на виробництві їжі, вони могли б досягти повної самодостатності протягом приблизно 20 років, лише 209 поставок їжі.
З кожною людиною, яка потребує 46 квадратних метрів землі, зростаючий простір закінчиться, вимагаючи 46 квадратних кілометрів. Це можна зробити в тунелях розміром близько 4 метрів. 14 500 кілометрів тунелів.
Неймовірно, що один тунельний апарат Boring Company міг зробити всі ці тунелі за потреби протягом 53 років.
Хочете бути одним із людей, які подорожують на Марс, але рейс «Starship» ще не забронювали? Хороша новина, ви можете адаптувати свій раціон відразу. У дослідників є веб-сайт супроводу Eat Like Martian, з безкоштовним довідником, який дозволить вам їсти види фруктових овочів, продукти для комах та культивоване м’ясо, які будуть основою марсіанської дієти.
Хоча в даний час науковою фантастикою уявити собі постійну людську колонію на Марсі, вдосконалення технології дозволяють зробити наукову фантастику з часом реальністю.
І навіть якщо виявиться, що Марс не є прекрасним місцем для життя, ці самі технології знадобляться для будь-якої самодостатньої колонії, будь то на Місяці, астероїді або на космічних станціях штучного тяжіння на Землі-Місяці Окуляри Лагранжа.
Насправді ці технології допоможуть нам годувати людей, які вже живуть тут, на Землі, виробляючи менший вплив на навколишнє середовище.
Незалежно від того, що станеться, нам слід опанувати технологію виробництва продуктів харчування в будь-яких умовах.
