Az emberek Marsra küldése önmagában nem könnyű feladat, de sokkal nehezebb egy kolóniát létrehozni a Marson. A Föld bioszféráján kívüli élethez vagy élelmiszer-ellátást kell megszerezni otthoni bolygónktól, vagy az élelmiszereket már a helyszínen kell termelnünk, és mivel az első lehetőség teljesen kivitelezhetetlen és hosszú távon rendkívül költséges, a Vörös Bolygón kell gazdálkodni.
Ha nézte a "Mars" filmet, akkor emlékezzen arra, hogy a főszereplő miként üvegházban termesztette burgonyát marsi talaj, az expedíciós csapat fagyasztott ürülékei és a kémiai reakció során nyert víz felhasználásával.
„A valóság sokkal bonyolultabb” - mondja Ralf Fritzsche, az Űrközpont élelmiszer-termelésének fő projektmenedzsere. Kennedy (NASA).
A NASA azt tervezi, hogy 2030-ra űrhajósokat küld a Marsba, és az SpaceX Elon Musk vezetésével agresszív Mars-kolonizációs programot javasol az Interplanetary Transport System (ITS) alapján. De még ha a SpaceX-nek sikerül embereket is elküldenie a Marsra, még nem tervezik azt, hogy hogyan fogják tenni ott élelmet.
Legalább egy ember Marson történő fenntartásához évente legalább egy milliárd dollárra lesz szükség - csak ételért. Nyilvánvaló, hogy itt más megközelítésre van szükség.
"Elon Musk kihívást kínálott a világnak" - mondta Daniel Batcheldor, a Floridai Technológiai Intézet fizikai és űrtudományi professzora, valamint a Buzz Aldrin Űrintézet igazgatója. „Tudjuk, hogy nem tarthatunk fenn kolóniát a Marson, kizárólag a Föld ellátásával. A kolóniának önellátóvá kell válnia, hogy túlélje a Vörös Bolygót.
Fritzsche és a NASA munkatársa, Trent Smith összefogtak a Buzz Aldrin űrközpont tudósaival, hogy kitalálják, hogyan lehetne bármit is termeszteni a Marson. Biológiai szempontból az űrhajósok hulladéka jó segítség lehet ebben a kérdésben, de a föld talajának analógjának megteremtéséhez sokkal többre van szükségünk - a talaj méregtelenítő termékeitől a mesterséges baktériumokig.
"A marsi regolitban nincs szerves anyag" - mondja Brooke Wheeler a floridai Aeronautical College of Technology-tól. "Ahhoz, hogy hulladékot használjon, akár ürülékként, akár élelmiszer-hulladékként komposztként, bomlókra, szervezetekre, amelyek mineralizálják a szerves anyagokat (baktériumok vagy gombák) - csak jelenlétükben a növények fogyaszthatják a hulladék tápanyagait."
Promóciós videó:
Wheeler és kollégája, Drew Palmer, a Floridai Technológiai Intézet biológiai tudományok adjunktusának talaját használja, amely utánozza a marsi talajt, abban a reményben, hogy még mindig kitalálják a módját, hogyan lehetne élelmet termeszteni a Marson. A használt marsi talaj analógja a Hawaiiból származó vulkáni homok, amely nélkülözhetetlen tápanyagokat tartalmaz a növények számára.
A marsi regolit szimulálása jó kezdet, ám Wheeler és Palmer elismerik, hogy a szimuláció hiányos. Az egyik fő probléma, amellyel a jövőbeli gyarmatosítóknak szembe kell nézniük, a marsi talaj toxicitása. A marsi regolith nagy mennyiségű emberre mérgező perklorát-sóval van csomagolva, amelyet a Földön előállítanak és súlyos pajzsmirigybetegséget okozhatnak. Mielőtt a Marsot mezőgazdasági földré alakíthatnánk, szükségünk van arra, hogy megszabadítsuk a marsi talajt a perklorátoktól.
"Rendkívül érdekeltek olyan mesterséges mikroorganizmusok létrehozása, amelyek megtisztíthatják a mérgező anyagok talaját" - mondja Palmer. "Ez a földön ez teljesen lehetséges."
A kutatók azt is javasolják, hogy küldjön egy robotmissziót Marsra, néhány hónappal azelőtt, hogy az első ember lábát állná a bolygó felszínére. A robotok képesek lesznek felkészíteni a marsi regolitot használatra, megszabadulni a toxikus anyagoktól, és elkezdenek növényeket ültetni. Az ötlet az, hogy az űrhajósoknak működő farmot biztosítsanak, amikor megérkeznek a Marsra, amely nemcsak élelmet fog biztosítani számukra, hanem a további oxigénellátással és a levegőtoxikusság szabályozásával is segíti az életfenntartó rendszerek fenntartását.
A gyakorlati feladatokon túl a Mars-i farm az expedíció tagjainak pszichés egészségének megőrzésével is jár majd. Trent Smith, miközben a Nemzetközi Űrállomás Veggie-projektjét vezetett, amely hidroponikával táplálja a növényeket mikrogravitációban, látta, hogy az ISS űrhajósai örömmel éltették növények növekedését egy egyébként élettelen helyen.
„Mivel űrállomáson vannak, mondhatjuk, ellenséges körülmények között, ezekkel a kábelekkel és vezetékekkel, körülbelül egy fémmel és műanyaggal körül … olyan, mint egy ház, egy kis darab a természetnek”- jegyzi meg Smith. "Ott, a Marson, sokat jelent."
"Ha hónapokig tartó expedíciót terveznénk, önmagában elegendő a hidroponika - ez rendkívül hatékony" - mondja Smith. „Mivel azonban azt akarjuk, hogy az expedíció ott hosszú ideig maradjon, érdemes a gazdálkodásra váltani. Bármelyik módszert használhatja."
Mindenesetre mindenfajta találékonyságunkat fajként kell felhasználnunk a mezőgazdaság megtanulására, csak ezúttal - ellenséges körülmények között egy másik bolygón.
"Olyan, mintha visszatérnénk a korai agrár társadalomba, amikor megtanultuk, hogyan kell művelni a földet" - mondja Batcheldor. "Ugyanakkor ahelyett, hogy bolygónk termékeny talaját használnánk, szó szerint új talajt kell létrehoznunk a Marson."