Elon Musk je 2017. godine izložio svoje velike sveobuhvatne planove za budućnost SpaceX-a, tvrtke koja će čovječanstvo odvesti na Mars. Tijekom desetljeća desetine tisuća letova Starsa izvelo bi milijun ljudskih bića na površinu Crvene planete, najmanji Musk očekuje da će trebati za stvaranje samoodržive civilizacije.
Broj detalja u ovakvom naumu neumoljiv je. Što je sa smanjenom gravitacijom, izlaganjem zračenju i svemirskom ludilu? Što je s povratnim letovima? Zamjenski dijelovi? Građevinski materijal?
Što će svi jesti?
Od svih tehnologija koje bismo trebali savladati da bi bilo tko živio na Marsu, a kamoli milijun ljudskih bića, hrana bi zapravo mogla biti jedan od najvećih izazova.
To je zato što Mars ne donosi gotovo ništa za stol kada je u pitanju uzimanje goleme količine hrane koja je potrebna ljudima. Ne mislimo da postoje domaće biljke i životinje, a Zemlja ne može zauvijek neprestano isporučivati Marsovu koloniju paketima za njegu od kuće. To pobija cijelu ideju o samodostatnosti.
Marsovci će morati hranu hranu proizvesti lokalno. A to znači iskoristiti sve što im stoji na raspolaganju na Crvenoj planeti, koristeći najnoviju tehnologiju proizvodnje hrane kako bi se svi prehranili.
No, hoće li oni doseći i do milijun ljudi?
U novom radu objavljenom u Žurnalu Novi prostor zvani "Na Marsu se hrani milijun ljudi“, Kevin M Cannon i Daniel T. Britt daju pregled tehnologija koje će se trebati koristiti za proizvodnju marsovske hrane i koja će njihova ograničenja biti.
Očito da ne možete uzgajati biljke na površini Marsa, smrzavanje hladnoće i niskog atmosferskog pritiska izbrisalo bi biljku prije nego što je uspjelo čak iz sjemena. U Marsovskom regolitu nema upotrebljivog organskog materijala, a gornji sloj sadrži čak i otrovne perklorate.
Tradicionalna ideja je da marsovski vrtlari uzgajaju svoje usjeve u divovskim staklenicima, započinjući biljke u regolitu s dodatkom organskog materijala. Vidjeli ste Marsovca, znate što opisujem.
I trebalo bi biti relativno jednostavno pranje regolita kako bi se uklonili perklorati.
Ali prema Cannonu i Brittu, u početku to vjerojatno neće biti slučaj Marsovske biljke neće dirati regolit. Umjesto toga, uzgajat će se hidroponski u otopinama bogatim hranjivim tvarima koristeći zalihe dopremljene sa Zemlje.
Dopustite da vam pokažem konkretan primjer kako to može izgledati.
Jedno od naj neprijateljskijih mjesta ljudskog života na Zemlji je Antartica, no 2018. su znanstvenici na njemačkoj postaji Neumayer II na Antarktici pobrali ogroman usjev povrća koje je potpuno hidroponski uzgojeno.
Uzgajane su u stakleniku EDEN ISS, koji je potpuno samostalno uzgojno okruženje s LED rasvjetama, hidroponskim hranjivim tvarima i atmosferskom kontrolom.
Tijekom 9,5 mjeseci uspjeli su proizvesti 268 kilograma hrane koristeći samo 12,5 četvornih metara prostora. Uspjeli su uzgajati krastavce, salatu i rajčicu koje imaju ukus jednako dobro kao što biste mogli uzgajati u svom vrtu.
Jednoj osobi je trebalo prosječno 3-4 sata napora za rast biljaka.
Nema razloga da mislite da ova tehnika neće raditi na Marsu, iako bi upravljanje atmosferom bilo zahtjevnije, jer ne možete jednostavno otvoriti prozor kada u stakleniku postane previše vlažno.
Zabrinuti zbog niske gravitacije? Već znamo da je moguće uzgajati biljke u svemiru. Postoji eksperiment na Međunarodnoj svemirskoj stanici pod nazivom Veggie System of Growth System, instaliran u svibnju 2016. godine.
Ovaj mali staklenik sadrži tri vrste salate, uzgajane u hidroponskom mediju sa LED rasvjetom. Astronauti redovito beru salatu i prave salate pomoću preljeva poslanog sa Zemlje.
Smanjena verzija zove se Advanced Plant Habitat, što je sve veća komora veličine mini-hladnjaka. Dizajniran je za testiranje kako različite biljke reagiraju na mikrogravitaciju i gotovo je potpuno autonomno, regulira temperaturu, hranjive tvari i vodu.
Nedavno je sustav korišten za uzgoj patuljaste pšenice u mikrogravitaciji, a izgledao je prilično normalno.
Koje biljke trebate uzgajati kada možete započeti poljodjelstvo u marsovskom regolitu? Edward Guinan, profesor u Villanovi, nedavno je izveo eksperiment sa svojim preddiplomskim razredom astrobiologije nazvan Crveni palac: Projekt Vrt Mars.
Ispitali su koliko će dobro rasti različite biljke u simuliranom marsovskom regolitu, i što je najvažnije, kako okusiti? Ispostavilo se da su ječam, bosiljak, kelj, hmelj, luk, češnjak, zelena salata, slatki krumpir i metvica dobro uspjeli.
Dopustite da ponovim kako bi bilo jasno; hmelj i ječam koji se uzgajaju na Marsu, imaju ukus jednako dobar kao i kad su ga uzgajali na Zemlji. Popit ću marsovsko pivo.
Okej, pa što je još na jelovniku za Mars?
Prema radu koji sam ranije spomenuo, Cannon i Britt predlažu da svoje bjelančevine uzmemo iz biljaka, kao i, uh, cvrčke. Pakirane su s bjelančevinama, ali ih je lakše uzgajati nego stado goveda, a na Zemlji ima puno tvrtki koje bi vam rado prodavale cvrčke u gotovo bilo kojem jestivom obliku koji možete zamisliti.
Nekoliko je nevjerojatnih napretka u uzgojenom mesu, s bioreaktorima koji proizvode goveđe pljeskavice i piletinu kakvu nikada nisu imali na životinji.
Cannon i Britt izgradili su model kako bi simulirali potrebe za hranom stanovništva na Marsu koje raste na milijun ljudi tijekom 100 zemaljskih godina. Pretpostavili su da će kolonisti istovremeno doći 150 raketama sa Zemlje i uzeti u obzir prirodne stope rođenja i smrti. Također su pretpostavili da će na Marsu biti zdravih rađanja i prirodnog porasta lokalnog stanovništva.
Proračunali su da bi bilo potrebno gotovo 200.000 brodova za opskrbu ako na Marsu ne uzgajaju hranu kako bi se stanovnici hranili. Ali ako bi uspjeli pokrenuti svoj lokalni prehrambeni pogon, taj bi se broj smanjio na nešto više od 50 000 opskrbnih brodova tijekom svih 100 godina.
Oni bi mogli postići samodostatnost u roku od 40 godina ako bi se više poljoprivrede izdvojilo za poljodjelstvo, s teretnim brodovima koji su prevozili više poljoprivrednih zaliha. To znači manje hrane i više hidroponske opreme i sveće svjetla, ali s vremenom se prednosti zbrajaju. Trebat će im samo 6.500 isporuka hrane.
A ako bi svi svoj trud usmjerili na proizvodnju hrane, mogli bi dostići potpunu samodostatnost u roku od oko 20 godina, sa samo 209 isporuka hrane.
Sa svakom osobom koja zahtijeva 46 četvornih metara zemlje, rastući prostor završio bi sa 46 kvadratnih kilometara. To bi se moglo učiniti u tunelima širine oko 4 metra. 14.500 kilometara tunela.
Nevjerojatno, ali jedan stroj za tuneliranje tvrtke Boring Company mogao bi napraviti sve ove tunele ako je potrebno tijekom 53 godine.
Želite biti jedan od ljudi koji putuju na Mars, ali let vašeg broda još nije rezerviran? Dobre vijesti, prehranu možete prilagoditi odmah. Istraživači imaju popratnu web stranicu pod nazivom Eat Like a Martian, s besplatnim vodičem koji će vam omogućiti da jedete voćno povrće, proizvode od insekata i uzgojeno meso koje će biti osnova marsovske prehrane.
Iako je zamisliti da je na Marsu stalna ljudska kolonija na području znanstvene fantastike, poboljšanja tehnologije imaju način da znanstvena fantastika s vremenom postane stvarnost.
Čak i ako se pokaže da Mars nije sjajno mjesto za život, te iste tehnologije bit će potrebne za bilo koju samoodrživu koloniju, bilo na Mjesecu, asteroidu, bilo na svemirskim stanicama s umjetnom gravitacijom na Zemlji-Mjesecu Lagrange bodove.
Zapravo, ove tehnologije će nam pomoći da nahranimo ljude koji već žive ovdje na Zemlji, proizvodeći manji utjecaj na okoliš.
Bez obzira na to što se događa, trebali bismo svladati tehnologiju proizvodnje hrane u bilo kojem okruženju.
