SpaceX mērķis ir palīdzēt izveidot miljonu cilvēku lielu pilsētu uz Marsa. Ko visi šie cilvēki ēst?
(Attēls: © SpaceX)
Kas varētu būt nepieciešams, lai paēdinātu miljonu cilvēku uz Marsa? Labi audzētas gaļas, tunelī audzētas kultūras un kriketa fermas, atklāts jauns pētījums.
Kad runa ir par plāniem apkalpes komandējumi uz Marsu, NASA parasti veic turp un atpakaļ braucienus ar īsām apstāšanās vietām uz Sarkanās planētas. Tomēr komerciālo kosmosa kompānijas ir izveidojušās ar mērķi kolonizēt kosmosu, un SpaceX mērķis ir tieši tas attīstīt civilizāciju uz Marsa.
Praktiskākā ilgtermiņa uzturēšanās stratēģija Marss Tā nozīmē iztikai no resursiem, kas jau pastāv uz Sarkanās planētas, tā vietā, lai paļautos uz Zemes kuģu krājumiem. Pieci galvenie patērējamie resursi, kas pētniekiem identificējuši Marsa apmetnes, ir enerģija, ūdens, skābeklis, celtniecības materiāli un pārtika, un pirmie četri ir potenciāli bagātīgi uz Marsa.
Piemēram, saules enerģija, iespējams, papildināta ar kodoldalīšanās reaktori, var palīdzēt nodrošināt enerģiju potenciālajiem marsiešiem. Ledus un hidrēti minerāli uz Marsa ir ūdens avoti. Oglekļa dioksīdu var pārveidot par skābekli. Visbeidzot, Marsa augsni var viegli padarīt par ķieģeļiem celtniecības piederumiem.
Salīdzinājumam - uz Marsa nav dabiski pieejama pārtikas, un nav arī vienkāršs veids, kā to izveidot no jebkurām izejvielām uz Sarkanās planētas, izmantojot, teiksim, vienkāršu ķīmisko reaktoru, sacīja pētnieki.
"Pārtika, iespējams, būs vissmagākā lieta, ko pagatavot uz Marsa, un jūs to visu nevarat tikai importēt, ja vēlaties pašpietiekamu norēķinu," - pētījuma vadošais autors Kevins Kanons, planētas zinātnieks Universitātē Centrālā Florida Orlando, pastāstīja Space.com.
Ņemot vērā šo izaicinājumu, zinātnieki vēlējās redzēt, kas varētu būt vajadzīgs, lai sasniegtu radikālo mērķi - uz Marsa ražot pietiekami daudz pārtikas, lai pabarotu 1 miljonu cilvēku.
"Mēs strādājām ar daudziem cilvēkiem, kuri vēlējās audzēt augus mūsu izveidotajās simulētajās Marsa augsnēs, un tas lika mums paskatīties, kādi pētījumi tiek veikti saistībā ar pārtikas ražošanu cilvēku turpmākajām misijām uz Mēnesi vai Marsu," - lielgabals sacīja. "Izrādās, ka galvenā uzmanība ir pievērsta ļoti zemu kaloriju dārzeņiem, un jaunākie jauninājumi alternatīvajos olbaltumvielu avotos netika apsvērti. Mēs uzdevām jautājumu: Īsas NASA stila misijas vietā uz Marsu, ko tas prasītu pabarot pilsētu ar 1 miljonu cilvēku, piemēram, ko iedomājas SpaceX? "
Pētnieki atzīmēja, ka lauksaimniecības dzīvnieku audzēšana piena un gaļas ražošanai tuvākajā laikā nebūtu praktiski uz Marsa, jo ir grūti tos pārvadāt visā kosmosā. Tajā pašā laikā viņi atzīmēja, ka lielākā daļa cilvēku nevēlas iet pilnīgi veģetārieši. Atrisinājums? Viņi ieteica kukaiņu fermas un laboratorijā audzētu gaļu.
Kukaiņu fermas ir labi piemērotas Marsa virtuve, jo tie nodrošina daudz kaloriju uz zemes vienību, vienlaikus izmantojot salīdzinoši nelielu daudzumu ūdens un barības, sacīja pētnieki. Jo īpaši kriketi ir viens no daudzsološākajiem ēdamo kukaiņu piemēriem, un kriketa milti ir potenciāli iestrādāti un paslēpti daudzās dažādās receptēs, viņi atzīmēja.
"Kļūdas ir veids, kā iet, ja cilvēki var pārvarēt bruto koeficientu," sacīja Kanons.
Tiem, kas neiedomājas kukaiņus, "šūnu lauksaimniecība" - tas ir, ēdiens, kas iegūts no šūnām, kas audzētas laboratorijas traukos - varētu palīdzēt cilvēkiem uz Marsa ēst nedaudz pazīstamāku uzturu, sacīja pētnieki. Viņi teica, ka tagad ir iespējams viss, sākot no aļģēm un beidzot ar gaļu un zivīm, beidzot ar pienu un bez vistas, bez olām. Viņi piebilda, ka lielie naudas apjomi, ko investori izlējuši šādas tehnoloģijas uzlabošanai, jau divu gadu laikā samazina kultivētā gaļas burgera izmaksas no 325 000 USD līdz 11 USD par pīrādziņu.
Runājot par kultūrām, Marsa apmetņu koncepcijas mākslā parasti ir siltumnīcas, taču tās var izrādīties praktiskas, sacīja pētnieki. Tā kā Marss atrodas tik tālu no saules, pat uz 'ekvatora', kur visstiprākā ir saules gaisma, saņemto gaismas augu daudzums būtu līdzīgs tam, ko viņi saņem Aļaskā. Turklāt, kaut arī siltumnīcas ir izgatavotas no caurspīdīgām logu rūtīm, tās parasti absorbē 50 līdz 70 procentus gaismas uz Zemes un var vēl vairāk bloķēt uz Marsa, jo, domājams, ka karstā, zem spiediena esošajam interjeram ir nepieciešams spēcīgāks materiāls, lai atbalstītu gaiss uz Sarkanās planētas ir daudz vēsāks un plānāks nekā uz Zemes.
Tā vietā tuneļi, kas apgaismoti ar augstas stiprības gaismas diodēm, visticamāk, ir nepieciešami augu audzēšanai uz Marsa, un tos papildina saules gaisma, kas savākta un novadīta caur optisko šķiedru kabeļiem, sacīja pētnieki. Ir iespējama zemkopība bez augsnes, kas saistīta ar hidroponiskām vai aeroponiskām sistēmām, taču šīm stratēģijām būtu nepieciešams vairāk masas, kas tiek piegādātas uz Marsu paplāšu, sūkņu un rezervuāru veidā, viņi teica. Turklāt augsnes audzēšana var būt izturīgāka pret augu slimībām, bet neorganiskiem Marsa netīrumiem būtu nepieciešami ievērojami pētījumi un apstrāde, lai tos pārveidotu par dzīvu augsni, kas varētu atbalstīt augu augšanu, piebilda pētnieki.
Iepriekšējie pētījumi ierosināja, ka vairākas kultūras var izrādīties īpaši praktiskas, kad tiek baroti Marsa kolonisti, piemēram, kvieši, kukurūza, sojas pupas, zemesrieksti un saldie kartupeļi. Ģenētiskā modifikācija arī varētu padarīt augus marsiešiem noderīgākos dažādos veidos - piemēram, patērējot vairāk oglekļa dioksīda un palielinot produktivitāti.
"Gandrīz visi līdz šim veiktie pētījumi ir vērsti uz augu audzēšanu, lai pabarotu astronautus, taču augi aizņem tonnu vietas, un uz citas planētas tas nozīmē lielu iekštelpu rūpnīcu celtniecību, kurām ir jābūt spiedienam, apsildāmām un apgaismotām," sacīja Kanons. "Ja vēlaties barot lielu iedzīvotāju daudzumu uz citas planētas, jums ir jāatsakās no idejas par ūdeņainiem dārzeņiem un patiešām jādomā par milzīgo enerģijas, ūdens un izejvielu daudzumu, kas vajadzīgs, lai iegūtu pietiekami daudz kaloriju."
Lai redzētu, kas varētu būt nepieciešams, lai pabarotu a Marsa pilsēta, kurā dzīvo 1 miljons cilvēku, pētnieki modelēja tādu iedzīvotāju skaitu, kas pieauga no imigrācijas, kā arī ar dzimstības līmeni 10 uz 1000 cilvēku Zemes gadā - tas ir raksturīgs attīstītajām valstīm uz Zemes. Kopumā viņi uzskatīja, ka gadsimta laikā apmēram 1 miljons imigrantu nogādāšanai uz Marsu ir vajadzīgi apmēram 6900 apkalpotu kuģu, un tajā laikā uz Marsa dzimuši aptuveni 340 000 cilvēku.
Zinātnieki aprēķināja katrai personai vajadzīgo kaloriju skaitu un modelēja zemes izmantošanu, ievērojot diētu, kurā bija kvieši, kukurūza, saldie kartupeļi, crickets un laboratorijā audzēta vistas gaļa. Viņi atklāja, ka 1 miljona cilvēku Marsa kolonija varētu sasniegt pašpietiekamību pārtikas ziņā 100 gadu laikā, paļaujoties uz aptuveni 9000 jūdžu (14 500 kilometru) vērtiem tuneļiem, kuru platums ir aptuveni 12 pēdas (3,6 metri) un kurus varētu sakraut vertikāli.
Tomēr šiem kolonistiem starpposmā būtu vajadzīgi milzīgi pārtikas daudzumi, ko pārvadā gandrīz 54 000 kravas sūtījumu. Zinātnieki atzīmēja, ka pastāv dažādas stratēģijas, kuras var izmantot, lai ievērojami samazinātu importētās pārtikas daudzumu, piemēram, palielinot fermu celtniecības ātrumu uz Marsa.
Turpmākajos pētījumos par to, kā vislabāk barot marsiešus, galvenā uzmanība jāpievērš kultūraugu produktivitātes palielināšanai, visefektīvāko un garšīgāko kukaiņu sugu izstrādei, kultivētās gaļas garšas un struktūras uzlabošanai, kultūraugu audzēšanai izmantotā LED apgaismojuma efektivitātes uzlabošanai un automatizētu metožu izstrādei. pētniekiem teica, ka strauji veidojot zem spiediena zemas, ekranētas teritorijas māju saimniecībām.
"Acīmredzamā kritika ir tā, ka šī ir zinātniskā fantastika - cilvēku misijas uz Marsu ir gadu desmitiem tālu, tad kāpēc gan tagad uztraukties pie šīs tēmas? "sacīja lielgabals." Ikvienam, kurš domā, ievērojot šīs līnijas, nopietni jāapsver SpaceX darbība - viņi jau būvē un testē kuģu, kas nosūtīs pirmie iedzīvotāji uz Marsu. "
Ir pienācis laiks "izstrādāt, kā to panākt", viņš piebilda.
Pētnieki sacīja, ka pētījumi par to, kā barot marsiešus, varētu arī palīdzēt pabarot cilvēkus uz Zemes.
"Marsa noteiktie ierobežojumi - a auksta, plāna atmosfēra - piespiest jūs ražot pārtiku tādā veidā, kas faktiski ir ilgtspējīgāks un ētiskāks nekā tas, kas tiek darīts uz Zemes ar pašreizējo rūpnīcas saimniekošanas praksi, "sacīja Kanons." Tātad pāreja uz “Marsa diētu” var palīdzēt mūsu planētai. ”Zinātnieki izveidoja vietne, http://eatlikeamartian.org, kas sniedz zināmu informāciju par to, kā tieši to izdarīt.
Detalizēti aprakstīts lielgabals un pētījuma vecākais autors Daniels Britts Centrālās Floridas universitātē viņu atradumi tiešsaistē 30. augustā žurnālā New Space.
- NASA Cilvēka Marsa misijai būs nepieciešama dzīvošana ārpus zemes
- Šie satriecošie modeļi parāda, kā varētu izskatīties mūsu nākotne uz Marsa
- No Apollo līdz Artemīdai - kā astronautu ēdiens var mainīties, kad mēs atgriežamies uz Mēness
Redaktora piezīme: šī stāsta oriģinālajā versijā kļūdaini tika minēts Kevins Kanons kā Keita Kanona.
