מה יידרש כדי להאכיל מיליון אנשים במאדים?

בשנת 2017, אלון מאסק פרש את התוכניות המובילות שלו לעתיד SpaceX, החברה שתיקח את האנושות למאדים. במשך עשרות שנים, אלפי טיסות Starship יעבירו מיליון בני אדם אל פני כדור הארץ האדום, המינימום שמאש מצפה שיידרש כדי ליצור תרבות שמקיימת את עצמה.

מספר הפרטים במאמץ כזה הוא מדהים. מה לגבי הכבידה המופחתת, חשיפת הקרינה וטירוף החלל? מה עם טיסות חזרה? חלקי חילוף? חומרי בנייה?

מה כולם הולכים לאכול?

מבין כל הטכנולוגיות שנצטרך לשלוט בכדי שמישהו יחיה על מאדים, קל וחומר מיליון בני אדם, אוכל עשוי להיות אחד האתגרים הגדולים ביותר.

הסיבה לכך היא שמאדים לא מביא כמעט כלום לשולחן כשמדובר בגידול הכמות העצומה של האוכל שבני האדם זקוקים לו. אנחנו לא חושבים שיש צמחים ובעלי חיים ילידים, וכדור הארץ לא יכול להמשיך לספק מושבה של מאדים לנצח עם חבילות טיפול מהבית. זה מביס את כל הרעיון של עצמיות.

מאדים ייאלצו לייצר את האוכל שלהם באופן מקומי. וזה אומר לרתום את כל העומד לרשותם בכוכב האדום, להשתמש בטכנולוגיה העדכנית ביותר של ייצור מזון כדי להאכיל את כולם.

אבל האם הם יגדלו עד מיליון אנשים?

במאמר חדש שפורסם בכתב העת חלל חדש שקוראים לו "מאכילים מיליון אנשים על מאדים", קווין M תותח ודניאל ט. בריט מספקים סקירה כללית של הטכנולוגיות שיצטרכו להשתמש בהן לצורך ייצור מזון ממאדים, ומה יהיו המגבלות שלהם.

ברור שאי אפשר לגדל צמחים ממש על פני מאדים, הקור המקפיא והלחץ האטמוספרי הנמוך היו מוחקים צמח לפני שהוא אפילו יכול להנביט מזרע. ברגולית המאדים אין חומר אורגני שמיש, והשכבה העליונה אפילו מכילה פרכלורטים רעילים.

הרעיון המסורתי הוא שגנני מאדים יגדלו את גידולם בחממות ענק, ויחלו צמחים ברגולית עם חומר אורגני נוסף. ראית את המאדים, אתה יודע מה אני מתאר.

וזה צריך להיות פשוט יחסית לשטוף את הרגולית כדי להסיר את הפרכלורטים.

אבל לטענת קנון ובריט, כנראה שזה לא היה המקרה בהתחלה. צמחי מאדים לא ייגעו בריגולית. במקום זאת הם יגדלו באופן הידרופוני בתמיסות עשירות בחומרים מזינים באמצעות אספקה ​​שהובאה מכדור הארץ.

הרשה לי להראות לך דוגמה ספציפית לאיך שזה יכול להיראות.

אחד המקומות העוינים ביותר בכדור הארץ לחיי אדם הוא אנטרטיקה, אך בשנת 2018, מדענים בתחנת Neumayer II הגרמנית השנייה באנטארקטיקה, קצרו יבול ענק של ירקות שגדלו באופן הידרופוני לחלוטין.

הם גודלו בחממה של EDEN ISS, שהיא סביבת גידול עצמאית לחלוטין עם נורות לגידול LED, חומרים מזינים הידרופוניים ושליטה אטמוספרית.

במהלך 9.5 חודשים הם הצליחו לייצר 268 קילוגרמים של מזון בעזרת שטח של 12.5 מ"ר בלבד. הם הצליחו לגדל מלפפונים, חסה ועגבניות שטעמם טוב כמו מה שאתה יכול לגדל בגינה שלך.

אדם אחד נדרש בממוצע 3-4 שעות ביום של מאמץ לגידול הצמחים.

אין סיבה לחשוב שהטכניקה הזו לא תעבוד על מאדים, אם כי ניהול האווירה יהיה מאתגר יותר מכיוון שאתה לא יכול פשוט לפתוח חלון כשהוא נעשה קצת לח מדי בחממה שלך.

מודאגים מכוח הכבידה הנמוך? אנו כבר יודעים שאפשר לגדל צמחים בחלל. ישנו ניסוי בתחנת החלל הבינלאומית בשם מערכת צמיחת Veggie Plant, שהותקנה במאי 2016.

חממה קטנה זו מכילה שלושה סוגים שונים של חסה, הגדלים במדיום הידרופוני עם נורות לגידול LED. אסטרונאוטים קוצרים באופן קבוע את החסה ומכינים סלטים באמצעות רוטב שנשלח מכדור הארץ.

גרסת גודל מוגדלת נקראת Advanced Plant Habitat, שהיא תא גדל בגודל של מיני מקרר. זה נועד לבחון כיצד צמחים שונים מגיבים למיקרוביה וכמעט אוטונומיים לחלוטין, מווסתים טמפרטורה, חומרים מזינים ומים.

לאחרונה נעשה שימוש במערכת לגידול חיטה ננסית במיקרובייט, והיא נראתה די רגילה.

אילו צמחים עליכם לגדל כשאתם יכולים להתחיל לחוות ברגולית המאדים? אדוארד גוינאן, פרופסור בווילנובה, ביצע לאחרונה ניסוי בשיעור האסטרוביולוגיה הראשון שלו שנקרא האגודלים האדומים: פרויקט גן מאדים.

הם בדקו עד כמה צמחים שונים יגדלו בריגולית מאדים מדומה, והכי חשוב, איך הם טועמים? מסתבר שעורה, בזיליקום, קייל, כשות, בצל, שום, חסה, בטטות ונענע עשו טוב.

הרשו לי לחזור ולהדגיש כך שיהיה ברור; כשות ושעורה הגדלים על מאדים, טעמם טוב כמו שהם גדלים על כדור הארץ. יהיה לי בירה ממאדים.

אוקיי, אז מה עוד נמצא בתפריט למאדים?

על פי העיתון אליו התייחסתי קודם, קנון ובריט מציעים לנו לקבל את החלבון שלנו מצמחים, כמו גם, אה, צרצרים. הם ארוזים בחלבון אך קלים יותר לחקלאות מאשר עדר בקר, ויש הרבה חברות כאן על פני האדמה שישמחו למכור לכם צרצרים כמעט בכל צורה אכילה שתוכלו לדמיין.

יש גם כמה התקדמות מדהימה בבשר מתורבת, כאשר ביו-ריאקטורים מייצרים המבורגרים בקר ועוף שמעולם לא היה על חיה.

קאנון ובריט בנו מודל המדמה את צרכי המזון של אוכלוסייה במאדים שגדלה למיליון איש במהלך 100 שנות כדור הארץ. הם הניחו שהמתיישבים יגיעו 150 בכל פעם על רקטות מכדור הארץ, ונבדקו בשיעורי לידה ומוות טבעיים. הם גם הניחו כי יהיו לידות בריאות במאדים ועלייה טבעית באוכלוסייה המקומית.

הם חישבו שיידרשו כמעט 200,000 אוניות אספקה ​​אם לא יגדל מזון במאדים בכדי להאכיל את התושבים. אבל אם הם היו יכולים להפעיל את פעילות המזון המקומית שלהם, המספר הזה יירד לכמעט 50,000 אוניות אספקה ​​במשך כל 100 השנים.

הם יכלו להגיע לסיפוק עצמי תוך 40 שנה אם יופנו יותר עבודה לחקלאות, כאשר ספינות מטען יובילו יותר ציוד לחקלאות. המשמעות היא פחות אוכל, ויותר ציוד הידרופוניקה וגידול אורות, אך עם הזמן היתרונות באמת מסתכמים. הם יצטרכו רק 6,500 משלוחי אוכל.

ואם כולם יתמקדו במאמציהם בייצור מזון, הם היו יכולים להגיע לסיפוק עצמי מוחלט תוך כעשרים שנה, עם 209 משלוחי מזון בלבד.

כאשר כל אדם נדרש 46 מ"ר אדמה, בסופו של דבר שטח הגידול ידרוש 46 קמ"ר. ניתן לעשות זאת במנהרות בגובה של כ -4 מטרים. 14,500 קילומטרים של מנהרות.

לא ייאמן, מכונה מנהרה אחת של חברת Boring Company יכולה לייצר את כל המנהרות הללו במידת הצורך במשך 53 שנים.

רוצה להיות אחד האנשים שנוסעים למאדים, אך טיסת Starship שלך עדיין לא הוזמנה? חדשות טובות, תוכלו להתאים את הדיאטה שלכם מייד. לחוקרים יש אתר מלווה בשם Eat Like a Martian, עם מדריך בחינם שיאפשר לכם לאכול את מיני ירקות הפירות, מוצרי החרקים והבשרים המתורבתים שיהוו בסיס לתזונה של מאדים.

למרות שכרגע מדע בדיוני לדמיין מושבה אנושית קבועה במאדים, לשיפורים בטכנולוגיה יש דרך להפוך את המדע הבדיוני בסופו של דבר למציאות.

וגם אם יתברר שמאדים אינם מקום נהדר לחיות בו, אותן טכנולוגיות יידרשו לכל מושבה שתומכת בעצמה, בין אם זה על הירח, אסטרואיד, או בתחנות חלל מלאכותיות בכבידה-ירח נקודות לגראנז '.

למעשה, טכנולוגיות אלה יסייעו לנו להאכיל את בני האדם שכבר חיים כאן על פני כדור הארץ, וייצרו השפעה קטנה יותר על הסביבה.

לא משנה מה יקרה, עלינו לשלוט בטכנולוגיה של ייצור מזון, בכל סביבה.