Ihmisten lähettäminen Marsiin ei ole sinänsä helppo tehtävä, mutta siirtomaa perustaminen Marsille on paljon vaikeampaa. Elämä maapallon biosfäärin ulkopuolella vaatii joko ruokavaroja kotiplaneettamme tai meidän on kasvatettava ruokaa jo paikalla, ja koska ensimmäinen vaihtoehto on täysin epäkäytännöllinen ja erittäin kallis pitkällä tähtäimellä, meidän on turvauduttava maanviljelyyn Punaisella planeetalla.
Jos katsoit elokuvaa "Marsilainen", muista, kuinka päähenkilö kasvatti perunoita kasvihuoneessa käyttäen marsilaista maaperää, retkikunnan joukkueen jäädytettyä ulostetta ja kemiallisen reaktion aikana saatua vettä.
”Todellisuus on paljon monimutkaisempi”, sanoo Ralf Fritzsche, avaruuskeskuksen ruuantuotannon pääprojektipäällikkö. Kennedy (NASA).
NASA aikoo lähettää astronautit Marsiin vuoteen 2030 mennessä, ja SpaceX, jota johtaa Elon Musk, ehdottaa aggressiivista Marsin kolonisaatio-ohjelmaa, joka perustuu planeettojenväliseen liikennejärjestelmään (ITS). Mutta vaikka SpaceX onnistuisi lähettämään ihmiset Marsiin, heillä ei ole vielä suunnitelmaa siitä, kuinka he kasvavat ruokaa siellä.
Ainakin yhden ihmisen ylläpitämiseksi Marsilla tarvitaan vähintään miljardi dollaria vuodessa - vain ruokaa. Tässä tarvitaan tietysti erilaista lähestymistapaa.
"Elon Musk on tarjonnut maailmalle haasteen", sanoi Daniel Batcheldor, Floridan teknillisen instituutin fysiikan ja avaruustieteiden professori ja Buzz Aldrin-avaruusinstituutin johtaja.”Tiedämme, että emme voi ylläpitää siirtokuntaa Marsilla pelkästään maapallon tarvikkeilla. Siirtomaasta tulee tulla omavarainen selviytyäkseen Punaisella planeetalla."
Fritzsche ja NASA-kollega Trent Smith ovat ryhtyneet yhdessä Buzz Aldrin-avaruuskeskuksen tutkijoiden kanssa selvittääkseen kuinka kasvattaa mitä tahansa Marsilla. Astronautien biologinen jäte voi olla suureksi avuksi tässä asiassa, mutta maapallon maaperän analogin luomiseksi tarvitaan paljon enemmän - maaperän vieroitustuotteista keinotekoisiin bakteereihin.
"Marsin regolithissa ei ole orgaanista ainetta", sanoo Brooke Wheeler Floridan ilmailutekniikan korkeakoulusta. heidän läsnä ollessaan kasvit voivat kuluttaa jätteiden ravinteita."
Mainosvideo:
Wheeler ja hänen kollegansa Drew Palmer, Floridan teknologiainstituutin biologisten tieteiden apulaisprofessori, käyttävät maaperää, joka jäljittelee Marsin maaperää, toivoen, että he voivat silti löytää tavan kasvattaa ruokaa Marsilla. Käytetyn Marsin maaperän analogina on Havaijilta peräisin oleva tulivuoren hiekka, josta puuttuu kasveille välttämättömiä ravintoaineita.
Marsin regolithin simulointi on hyvä alku, mutta Wheeler ja Palmer myöntävät, että simulaatio on epätäydellinen. Yksi tärkeimmistä ongelmista, jotka tulevien kolonisaattoreiden on kohdattava, on Marsin maaperän myrkyllisyys. Marsin regoliitti on pakattu ihmisille myrkyllisiin perkloraattisuoloihin, joita käytetään tuotannossa maan päällä ja jotka voivat aiheuttaa vakavia kilpirauhassairauksia. Ennen kuin voimme muuttaa Marsin maatalousmaaksi, tarvitsemme tavan Marsin maaperän poistamiseen perkloraateista.
"Olemme erittäin kiinnostuneita luomaan keinotekoisia mikro-organismeja, jotka voivat puhdistaa myrkyllisten aineiden maaperän," sanoo Palmer. "Tämä on täysin mahdollista täällä maan päällä."
Tutkijat ehdottavat myös robottioperaation lähettämistä Marsiin useita kuukausia ennen kuin ensimmäinen ihminen asettui jalan päälle planeetan pinnalle. Robotit kykenevät valmistamaan Marsin regolithin käyttöä varten, poistamaan sen myrkyllisistä aineista ja aloittamaan kasvien istuttamisen. Ajatuksena on tarjota astronauteille toimiva maatila maahan saapuessaan Marsiin. Se ei vain tarjoa heille ruokaa, vaan myös auttaa ylläpitämään elämän tukijärjestelmiä tarjoamalla ylimääräistä happea ja säätelemällä ilman toksisuutta.
Käytännön tehtävän lisäksi Marsilla sijaitseva maatila hoitaa myös retkikunnan jäsenten psykologisen terveyden ylläpitoa. Trent Smith vetäen Project Veggie -tapahtumaa kansainvälisellä avaruusasemalla, joka käyttää vesiviljelyä toimittamaan kasveja mikropainoon, näki ISS: n astronautien nautinnon nauttivan kasvien kasvattamisesta muuten elottomassa paikassa.
"Koska he ovat avaruusasemalla, voidaan sanoa, vihamielisissä olosuhteissa, kaikilla näillä kaapeleilla ja johdoilla, vain yhden metallin ja muovin ympärillä … kun heillä on nämä vähän kasvavat lehdet ja juuret, joista he välittävät - heille se on kuin pala kotia, pieni pala luontoa”, Smith huomauttaa. "Siellä Marsilla, se tarkoittaa paljon."
"Jos suunnittelisimme retkikunnan kuukausiksi, pelkästään vesiviljely riittää - se on erittäin tehokasta", Smith sanoo.”Mutta koska haluamme retkikunnan pysyvän siellä pitkään, on järkevää siirtyä viljelyyn. Voit käyttää kumpaakin menetelmää."
Joka tapauksessa meidän on käytettävä kaikkea kekseliäisyyttämme lajina maatalouden uudelleenoppimiseen, vain tällä kertaa - vihamielisissä olosuhteissa toisella planeetalla.
"Se on kuin olisimme palaamassa varhaiseen maatalouden yhteiskuntaan opiskellessamme maan viljelyä", sanoo Batcheldor. "Sen sijaan, että käyttäisimme planeettamme hedelmällistä maaperää, meidän on kirjaimellisesti luotava uusi maaperä Marsille."