Inimeste Marsile saatmine pole iseenesest lihtne ülesanne, kuid Marsile koloonia rajamine on palju keerulisem. Elu väljaspool Maa biosfääri nõuab kas meie koduplaneedilt toiduvarusid või peame toitu kasvatama juba kohapeal ning kuna esimene võimalus on täiesti ebapraktiline ja pikas perspektiivis äärmiselt kulukas, peame kasutama Punase planeedi põllupidamist.
Kui olete vaadanud filmi "Marsi", siis pidage meeles, kuidas peategelane kasvatas kasvuhoones kartulit, kasutades selleks Marsi mulda, ekspeditsioonimeeskonna külmutatud väljaheiteid ja keemilise reaktsiooni käigus saadud vett.
“Reaalsus on palju keerulisem,” ütleb kosmosekeskuse toiduainete tootmise projektijuht Ralf Fritzsche. Kennedy (NASA).
NASA plaanib saata astronaudid Marsile 2030. aastaks ja SpaceX eesotsas Elon Muskiga soovitab agressiivset Marsi kolonisatsiooniprogrammi, mis põhineb planeetidevahelisel transpordisüsteemil (ITS). Kuid isegi kui SpaceXil õnnestub inimesi Marsile saata, pole neil veel plaani, kuidas nad seal toitu kasvatavad.
Vähemalt ühe inimese ülalpidamiseks Marsil kulub aastas vähemalt miljard dollarit - ainult toiduks. Ilmselt on siin vaja teistsugust lähenemist.
"Elon Musk on maailmale väljakutse pakkunud," ütles Florida tehnikainstituudi füüsika ja kosmoseteaduse professor ning Buzz Aldrini kosmoseinstituudi direktor Daniel Batcheldor. „Me teame, et ainuüksi Maalt pärit varudega ei saa me Marsil kolooniat pidada. Koloonia peab saama Punasel Planeedil püsimiseks iseseisvaks."
Fritzsche ja NASA kolleeg Trent Smith on teinud koostööd Buzz Aldrini kosmosekeskuse teadlastega, et välja mõelda, kuidas midagi Marsil kasvatada. Astronautide bioloogilised jäätmed võivad selles küsimuses suureks abiks olla, kuid maa pinnase analoogi loomiseks vajame palju enamat - mulla võõrutusproduktidest kuni kunstlike bakteriteni.
"Marsi regoliidis pole orgaanilisi aineid," ütleb Brooke Wheeler Florida Aeronautikakõrgkooli tehnikast. nende juuresolekul võivad taimed jäätmetes sisalduvaid toitaineid tarbida."
Reklaamvideo:
Florida tehnikainstituudi bioloogiateaduste abiprofessor Wheeler ja tema kolleeg Drew Palmer kasutavad Marsi pinnast jäljendavat pinnast, lootes, et nad suudavad ikkagi välja mõelda, kuidas Marsi peal toitu kasvatada. Kasutatava Marsi pinnase analoog on Hawaiilt pärit vulkaaniline liiv, milles puuduvad taimedele olulised toitained.
Marsi regoliidi simuleerimine on hea algus, kuid Wheeler ja Palmer tunnistavad, et simulatsioon on puudulik. Üks peamisi probleeme, millega tulevastel kolonisaatoritel tuleb silmitsi seista, on Marsi pinnase mürgisus. Marsi regoliit on täies mahus inimestele mürgiste perkloraatsooladega, mida kasutatakse Maal tootmisel ja mis võivad põhjustada tõsiseid kilpnäärmehaigusi. Enne kui saaksime Marsi muuta põllumaaks, vajame viisi, kuidas Marsi mullast perkloraatidest lahti saada.
"Oleme äärmiselt huvitatud kunstlike mikroorganismide loomisest, mis võivad puhastada mürgiste ainete mulda," ütleb Palmer. "See on siin Maa peal täiesti võimalik."
Teadlased teevad ettepaneku saata robotmissioon Marsile mitu kuud enne seda, kui esimene mees planeedi pinnale seab. Robotid saavad Marsi regoliidi kasutamiseks ette valmistada, mürgistest ainetest lahti saada ja hakkavad taimi istutama. Idee on pakkuda astronautidele Marsile saabudes töötavat farmi, mis mitte ainult ei paku neile toitu, vaid aitab ka elu toetavaid süsteeme säilitada, pakkudes täiendavat hapnikku ja reguleerides õhumürgisust.
Lisaks praktilisele ülesandele täidab Marsi talu ka ekspeditsiooni liikmete psühholoogilise tervise säilitamise funktsiooni. Trent Smith juhtis projekti Kosmosejaamas projekti Veggie, mis kasutab hüdropoonikat taimede mikrogravitatsiooniliste toitainetega varustamiseks, ja nägi, et ISSi astronaudid nautisid taimede kasvatamist muidu elutus kohas.
"Kuna nad asuvad kosmosejaamas, võiks öelda, et kõigi nende kaablite ja juhtmetega vaenulikes tingimustes, mille ümber on ainult üks metall ja plast … kui neil on need vähe kasvavad lehed ja juured, millest nad hoolivad - nende jaoks see on nagu tükk kodu, väike tükk loodust,”märgib Smith. "Seal Marsil tähendab see palju."
"Kui me kavandaksime ekspeditsiooni kuudeks, piisab hüdropoonikast üksi - see on äärmiselt tõhus," ütleb Smith. “Kuna aga soovime, et ekspeditsioon püsiks seal pikka aega, on mõistlik minna üle talupidamisele. Võite kasutada mõlemat meetodit."
Igal juhul peame põllumajanduse taasõppimiseks kasutama kogu oma leidlikkust liigina, ainult seekord - teise planeedi vaenulikes tingimustes.
"See on nagu oleksime naasmas varajase agraarühiskonna juurde, kui õppisime maad harima," ütleb Batcheldor. "Kuid selle asemel, et kasutada oma planeedi viljakat mulda, peame sõna otseses mõttes looma uue pinnase Marsile."
