Kad pienāks laiks sākt regulāras apkalpes misijas uz Marsu un, iespējams, pat tur izveidot pastāvīgu priekšposteni, astronautiem un potenciālajiem Marsa kolonistiem būs jāzina, kā strādāt ar vietējo vidi. Atcerieties šo ainu iekšā Marsietis kur astronauts Marks Whatney (Matt Damon) ir spiests audzēt pats savu ēdienu Marsa augsnes zemes gabalā? Nu, tas būs daudz kā tas, izņemot ar daudz vairāk mutēm, ko pabarot.
Protams, lai zinātu, vai to var izdarīt, ir jāveic daudz pētījumu un eksperimentu. Lai atbalstītu šos centienus, astrofiziķu komanda no Centrālās Floridas Universitātes (UCF) nesen izstrādāja zinātniski pamatotu, standartizētu metodi Marsa un asteroīdu augsnes aizstājēju izveidošanai. Šis Marsa netīrumu atdarinājums, kura cena ir USD 20 par kilogramu (apmēram 10 USD par mārciņu), palīdzēs pētniekiem noteikt, kas nepieciešams kultūru audzēšanai Sarkanajā planētā.
Komandas atzinumi nesen tika publicēti zinātniskajā žurnālā Ikaruss, ar nosaukumu “Marsa globālais simulants MGS-1: uz Rocknest balstītais atklātais standarts bazaltu Marsa regolīta modelējošajiem līdzekļiem”. Komandu vadīja Kevin M. Cannon, UCF pēcdoktorantūras pētnieks, un tajā bija dalībnieki no NASA Kenedija kosmosa centra un Floridas Tehnoloģiju institūta.
Lai gan pētnieki kādu laiku izmantoja Marsa augsnes modeļus, lai veiktu pētījumus, līdz šim nav bijusi standartizēta metode tā izveidošanai. Pašlaik nav veikti eksperimenti, kurus varētu tieši salīdzināt ar citiem. Tāpēc UCF komanda izstrādāja Marsa regolīta formulu, kuras pamatā ir to augsņu ķīmiskais paraksts, kuras savāca Ziņkārība roveris.
Dan Britt - fizikas profesors, UCF Planetāro zinātņu grupas loceklis un pētījuma līdzautors - bija atbildīgs arī par divu kalibrēšanas mērķu izveidi, kurus izmantoja Ziņkārība roveris. Šie mērķi ļāva rovera kamerām koriģēt Marsa apgaismojuma apstākļus, oglekļa dioksīda atmosfēru un dzeltenos putekļus, tādējādi ļaujot tam sūtīt atpakaļ attēlus, kas bija īstā krāsā. Kā viņš paskaidroja nesenā UCF Today ziņu izlaidumā:
“Modelējošais līdzeklis ir noderīgs pētījumiem, jo mēs vēlamies doties uz Marsu. Ja mēs gatavojamies doties, mums būs nepieciešams ēdiens, ūdens un citas pirmās nepieciešamības preces. Tā kā mēs izstrādājam risinājumus, mums ir nepieciešams veids, kā pārbaudīt, kā šīs idejas darbosies ... Jūs nevēlaties uzzināt, ka jūsu metode nedarbojās, kad mēs tur patiesībā esam. Ko jūs tad darītu? Lai tur nokļūtu, nepieciešami gadi. ”
Profesors Britts ir ne tikai fiziķis, bet arī ģeologs, tāpēc diezgan zinošs attiecībā uz netīrumiem. Būtībā netīrumi ir daudzos veidos, atkarībā no tā, no kurienes tie rodas. Dažādās sastāvdaļas (t.i., silīcija dioksīdu, putekļus, oksīdus, organiskās molekulas) var sajaukt dažādos veidos, lai modelētu augsni no dažādu veidu objektiem - piemēram, asteroīdiem un planētām.
Līdzīgi kā Zeme, Marsam ir dažādi augsnes veidi atkarībā no reģiona un tā ģeoloģiskās vēstures. Piemēram, uz Zemes ir melnas smiltis, baltas smiltis, māls un augsnes virskārtas - tās visas iegūst dažādos ģeoloģiskos procesos un laikapstākļos. Uz Marsa situācija ir gandrīz tāda pati: jau ir atrasta dzelzs bagāta augsne, ar māliem bagāta augsne, sāls bagāta augsne un oglekļa bagāta augsne.
"Izmantojot šo paņēmienu, mēs varam radīt daudzas variācijas," sacīja Kanons. "Lielākā daļa minerālu, kas mums nepieciešami, ir atrodami uz Zemes, kaut arī tos ir ļoti grūti iegūt."
Pašlaik komanda strādā pie Mēness augsnes aizstājēja receptes, un Cannon atrodas Montānā, lai šim nolūkam vāc sastāvdaļas. Mēness un asteroīdu materiāli ir reti un dārgi, jo vienīgos zināmos paraugus vai nu atnesa Apollo astronauti, vai arī tie nonāca uz Zemes caur meteorītiem nelielos daudzumos. Tāpēc ir pieprasījums pēc aizstājējiem, kas var tuvināt šo ķermeņu stāvokli.
Komandai jau ir aptuveni 30 neizpildīti pasūtījumi savai Marsa augsnei, tai skaitā viena no NASA Kenedija kosmosa centra par apmēram 450 kg (1000 mārciņas vai puse ASV tonnas)! Tajā pašā laikā viņi ir publiskojuši recepti, lai citas universitātes un pētniecības institūti varētu izveidot savas versijas. Tas nodrošinās, ka nenoteiktības līmeņi tiek samazināti, veicot turpmākus eksperimentus ar Marsa augsnes aizstājējiem.
Komanda ir pārliecināta, ka viņu standartizētā recepte ārpus pasaules augsnes izveidošanai paātrinās mūsu Saules sistēmas izpēti. Jau tagad NASA plāno veikt apkalpoto misiju uz Marsu līdz 2030. gadiem un apsver iespēju izveidot pastāvīgu klātbūtni tur. Arī privāti uzņēmumi un organizācijas, piemēram, SpaceX, Blue Origin un MarsOne, plāno izpētīt un pat kolonizēt Sarkano planētu.
Daži jau ir sākuši eksperimentēt ar Zemes augu audzēšanu Marsa un Mēness augsnēs, ko MarsOne sāka 2013. gadā, izmantojot pētniekus no Vāgeningena universitātes un pētījumu centra Nīderlandē. Kopš laika viņi ir eksperimentējuši ar tārpu un cūku vircas izmantošanu, lai bagātinātu un apaugļotu Marsa regolītu, lai iegūtu labāku ražu.
Standartizējot šo augsnes aizstājēju izveidošanas procesu, UFC pētījumu grupa ir nodrošinājusi, ka turpmākie eksperimenti sniegs konsekventākus rezultātus. Un atklāti sakot, šī pētījuma laiks nevarēja būt labāks, ņemot vērā pieaugošo interesi par mēness, Marsa un Saules sistēmas kolonizēšanu.
Bet pirms mēs sūtām astronautus atpakaļ uz Mēnesi vai Marsu ilgstošām misijām (vai pat sākam domāt par kolonizēšanu jebkur ārpus Zemes), mums jāzina, ka mūsu astronauti un kolonisti varēs audzēt paši savu ēdienu vietējā vidē. Mums arī jāzina, ka viņi varēs ražot ražu gadu no gada, tādējādi nodrošinot ilglaicīgu dzīvesvietu. Vai tas būtu pārāk asi, ja kartupeļi būtu labības raža?
Un noteikti izbaudiet šo video no UCF, kurā parādīts, kā viņi padarījuši savus Marsa netīrumus:
