Posílat lidi na Mars není samo o sobě snadný úkol, ale založení kolonie na Marsu bude mnohem obtížnější. Život mimo biosféru Země bude vyžadovat buď zásoby potravin z naší domovské planety, nebo budeme muset pěstovat jídlo již na místě, a protože první možnost je z dlouhodobého hlediska zcela nepraktická a extrémně nákladná, budeme se muset uchýlit k zemědělství na Rudé planetě.
Pokud jste sledovali film „Marťan“, pamatujte si, jak hlavní postava pěstovala brambory ve skleníku pomocí marťanské půdy, zamrzlých výkalů expedičního týmu a vody získané během chemické reakce.
"Realita je mnohem složitější," říká Ralf Fritzsche, hlavní projektový manažer pro výrobu potravin ve Vesmírném centru. Kennedy (NASA).
NASA plánuje do roku 2030 poslat astronauty na Mars a SpaceX pod vedením Elona Muska navrhuje agresivní kolonizační program na Marsu založený na meziplanetárním dopravním systému (ITS). Ale i když se SpaceXu podaří poslat na Mars lidi, zatím nemají žádný plán, jak tam budou pěstovat jídlo.
Pro udržení alespoň jedné osoby na Marsu bude vyžadovat alespoň 1 miliardu dolarů ročně - jen na jídlo. Samozřejmě je zde zapotřebí jiný přístup.
„Elon Musk nabídl světu výzvu,“řekl Daniel Batcheldor, profesor fyziky a kosmických věd na Floridském technologickém institutu a ředitel Buzz Aldrin Space Institute. "Víme, že na Marsu nemůžeme udržovat kolonii se zásobami pouze ze Země." Kolonie musí být soběstačná, aby přežila na Rudé planetě. ““
Fritzsche a kolega NASA Trent Smith se spojili s vědci v kosmickém centru Buzz Aldrin, aby zjistili, jak na Marsu pěstovat cokoli. Biologicky může být odpad astronautů v této věci dobrou pomocí, ale abychom vytvořili analog zemské půdy, budeme potřebovat mnohem více - od produktů detoxikace půdy po umělé bakterie.
„V marťanském regolitu neexistuje žádná organická hmota,“říká Brooke Wheeler z Florida Aeronautical College of Technology. „Aby bylo možné použít odpad, ať už je to exkrement nebo zbytky potravin pro kompost, potřebujete rozkladače, organismy, které mineralizují organickou hmotu (bakterie nebo houby) - pouze v jejich přítomnosti mohou rostliny konzumovat živiny v odpadu. “
Propagační video:
Wheeler a její kolega Drew Palmer, odborný asistent biologických věd na Floridském technologickém institutu, používají půdu napodobující marťanskou půdu a doufají, že si stále dokážou vymyslet způsob, jak na Marsu pěstovat jídlo. Analogem použité marťanské půdy je vulkanický písek z Havaje, kterému chybí základní živiny pro rostliny.
Simulace marťanského regolitu je dobrý začátek, ale Wheeler a Palmer si uvědomují, že simulace je neúplná. Jedním z hlavních problémů, kterým budou budoucí kolonizátoři čelit, je toxicita marťanské půdy. Marťanský regolit je balen do kapacity s chloristanovými solemi, toxickými pro člověka, které se používají při výrobě na Zemi a mohou způsobit vážné onemocnění štítné žlázy. Než budeme moci přeměnit Mars na zemědělskou půdu, potřebujeme způsob, jak zbavit marťanskou půdu chloristany.
„Velmi nás zajímá vytvoření umělých mikroorganismů, které dokážou očistit půdu od toxických látek," říká Palmer. „Tohle je na Zemi docela možné."
Vědci také navrhují vyslat robotickou misi na Mars několik měsíců předtím, než se první muž postaví na povrch planety. Roboti budou schopni připravit marťanský regolit na použití, zbavit jej toxických látek a začít s pěstováním rostlin. Cílem je poskytnout astronautům pracovní farmu, když dorazí na Mars, což jim nejen poskytne jídlo, ale také pomůže udržovat systémy na podporu života, poskytuje další kyslík a reguluje toxicitu pro vzduch.
Kromě praktického úkolu bude farma na Marsu vykonávat také funkci udržování psychického zdraví členů expedice. Trent Smith, zatímco vedl Projekt Veggie na Mezinárodní kosmické stanici, která používá hydroponii k zásobování rostlin živinami v mikrogravitaci, viděl, jak si pochutnávají astronauti na ISS, kteří si užili pěstování rostlin na jinak neživém místě.
"Protože jsou na vesmírné stanici, dalo by se říci, nepřátelské podmínky, se všemi těmito kabely a dráty, pouze kolem kovu a plastu … když mají tyto malé rostoucí listy a kořeny, na kterých jim záleží - pro ně je to jako kousek domova, kousek přírody, “poznamenává Smith. "Tam na Marsu to bude hodně znamenat."
"Pokud bychom plánovali výpravu na měsíce, stačila by jen hydroponie - je to velmi efektivní," říká Smith. "Protože ale chceme, aby tam expedice zůstala dlouhou dobu, má smysl přejít na zemědělství." Můžete použít kteroukoli metodu. “
Ať už je to jakkoli, budeme muset celou svou vynalézavost použít jako druh k opětovnému učení zemědělství, pouze tentokrát - v nepřátelských podmínkách na jiné planetě.
"Je to, jako bychom se vraceli k rané agrární společnosti, když jsme se učili, jak obdělávat půdu," říká Batcheldor. "Avšak místo toho, abychom použili úrodnou půdu naší planety, musíme doslova na Marsu vytvořit novou půdu."