Во филмовите сè изгледа толку едноставно. Но, за да ја одгледуваме храната на Марс, ние мора да ја создадеме почвата од нула и да изградиме сопствена мини-биосфера.
Слетувањето на луѓе на Марс ќе биде значаен настан во историјата на човештвото. Животот надвор од копнената биосфера останува сон за многумина. Но, создавањето на одржлива населба на Црвената планета ќе бара развој на својата околина. Ќе биде неопходно да се развијат начини за производство на храна на место каде што не се. На крајот на краиштата, снабдувањето од Земјата или ќе биде прекинато или воопшто нема да постои.
Во блокбастерот "Мартија" 2015 година, Марк Ватни (Мет Дејмон) славно го насликал садењето компири во импровизирана стаклена градина, откако влегол во тешка ситуација за време на епска бура што предизвикала остатокот од екипажот да ја запре мисијата и да лета без неа. Употребувајќи го вакуумското пакување од мисијата, Венни го засади компирот во планетарната "почва", извлече вода преку хемиски реакции и ја оплоди растечката компирска култура со отпадоци од замрзнати екипи.
Ова изгледа како прилично едноставен начин да расте растенија на Марс. Но, тоа не е случај.
"Реалноста дури и не се приближува до филмското решение", изјави Ралф Фриче, раководител на проектот за храна во вселенскиот центар Кенеди, НАСА.
НАСА планира да испрати астронаути на Марс во 2030-тите. Шефот на SpaceX, Илон Муск, предложи агресивна кампања за колонизација на планетата, базирана на меѓупланетарниот транспортен систем (СМТ). Но, дури и ако SpaceX има искуство со транспортирање на луѓе на Марс, сè уште нема план за тоа како можат да живеат таму и да произведуваат храна на сметка на земјата. Со оглед дека превозот на храна од Земјата до Марс ќе чини околу една милијарда долари годишно по човек, станува очигледно дека итно ни е потребен друг план за снабдување на храна со идните маршистички истражувачи.
"Илон мошус претставуваше тежок предизвик за светот", рече Даниел Батчелдор, професор по физика и вселенска наука на Институтот за технологија во Флорида и директорот на проектот на Институтот за вселенски летала, Баз Алдрин. "Знаеме дека не можеме да ја испорачаме потребната маса за површината на Марс испратена од Земјата. Треба да создадеме стабилна колонија на Црвената планета, која нема да зависи од земните резерви ".
Додека размислуваме за создавање на првата марсовска колонија или поддршка за мала група астронаути од НАСА, истражувачите работат на развивање на нови стратегии за одгледување на растенија надвор од Земјата.
Фриче и неговиот колега од НАСА Трент Смит се здружија со научници од Институтот за вселенски истражувања "Баз Алдрин" за да истражат што се вистинските методи за одгледување храна на Марс. Иако употребата на физичкиот отпад на астронаутите како ѓубриво може да игра улога, ќе ни треба сè (од отстранување на токсини од организми до "дизајнерски бактерии"), со цел да се создаде морска верзија на почвата што ја имаме на Земјата.
"Не треба да има органска материја во Марсовиот реголит. И за обработка на хранливи материи, ќе ви бидат потребни деструктори за да го уништат она што е таму и да го направите достапно (во правилна форма) за употреба од страна на растенијата ", рече Fordham Brooke Wheeler, вонреден професор на колеџот за астронаутика. "Ова ќе биде една можна стратегија за создавање на колонија која е поотпорна за обработка на отпадот, без оглед дали тие припаѓаат на луѓе, растенија или било кој друг органски отпад". Вилер и неговиот колега Др. Палмер (помошник професор по биолошки науки на Институтот за технологија во Флорида) користат репортер од Марс, надевајќи се дека ќе го истражат процесот на користење на сопствените ресурси за време на човечката мисија на Црвената планета. Симулаторот (вулкански камења во прав од Хавајски Острови) не содржи никакви нутриенти потребни за растење на растенијата, но најмногу е сличен на Марсовиот реголит.
Зелената салата, која се одгледувала само во симулатор на марс (без додавање на хранливи материи), произведувала само мали листови во лабораторијата (ФИТ / Баз Алдрин Институт за вселенски летала).
Иако симулаторот на regolith е добар почеток, Вилер и Палмер ги разбираат нивните ограничувања. Еден од најголемите предизвици во иднина е начинот на кој астронаутите од Марс ќе ги "елиминираат" токсичните космички супстанции за кои се знае дека се присутни на планетата. Како што е потврдено од НАСА Научно-истражувачката лабораторија "Curiosity Martian", Марсовиот реголит е спакуван со соли на перхлорат, кои се користат во индустриските процеси на Земјата и се познати дека предизвикуваат проблеми со тироидната жлезда. Отстранувањето на перхлоратите од марсонскиот реголит ќе го направи ресурсот погоден за земјоделството.
"Кога ќе започнеме со воведување на микроорганизми, би сакале да користиме инженерски микроорганизми кои можат да ги елиминираат токсичните перхлорати, кои ќе бидат многу во почвата", рече Палмер. "Можете да почнете да ги дизајнирате сега, на Земјата".
Но, ова не е последна точка. Бидејќи на Марс има почвени микроорганизми кои ја формираат основата на животните циклуси кои ја регулираат биосферата на Земјата, ние ќе треба да внесеме бактерии и стратешки растенија во марсонскиот реголит за да добиете најмногу хранливи материи. "Ние веруваме дека на долг рок, повторно регистрирање на микроорганизми и организми кои коегзистираат со растенија (на Земјата) ќе создадат одржливи циклуси на азот и фосфор (на Марс)", рече Палмер.
Ѓубрива се суровини на овие циклуси, така што при планирањето на земјоделството на Марс мора да размислиме како ќе се обезбеди тоа. Дали тоа ќе биде снабдување од Земјата? Или ќе се произведува локално за да се намалат трошоците и зависноста од нашата планета?
"За да го надополните овој систем, треба да изградите повеќе структури", додаде Палмер.
Истражувачите веруваат дека пред некое лице да застане на Црвената планета, една роботска мисија може да лета еден месец порано и да подготви револт на Марс за земјоделството. Фарм ботови може да извлече regolith и вршат задачи за отстранување на перхлорат, воведување на потребната биологија за да се создадат циклуси неопходни за опстанок на растенијата. Идејата е да се создадат одржливи фарми пред да пристигне човечката мисија. Астронаутите ќе пристигнат на подготвено место со свежа храна, како и системи за одржување на животот (снабдување со кислород и прилагодување на отрови).
Листовите од зелена салата се одгледуваат на сирење на Марс со додадени хранливи материи. Резултатот е здрава лисја (FIT / Buzz Aldrin Space Institute).
Многу различни проблеми се поврзани со производството на производи на Марс. Но, една од најголемите предности на физичкото растение ќе биде психолошка. Шефот на експерименталниот проект "Veggie" на Меѓународната вселенска станица, кој користи хидропоника за снабдување на растенија со вода и хранливи материи во микрогравитацијата, Трент Смит сфати дека астронаутите на орбиталната застаница добиваат голема радост од растечките растенија во целосно стерилна средина далеку од дома. "Бидејќи тие се наоѓаат на вселенска станица, во многу непријателска средина, со сите овие жици и кабли ... Но, тие ги имаат овие мали растенија за кои им е грижа и кои потсетуваат на дома", рече Смит. "Кога одиме на Марс, ова ќе биде многу важен момент".
Veggie го демонстрираше процесот на растење на зелената салата, што го направи астронаутот НАСА Скот Кели за време на неговата едногодишна мисија на вселенска станица со рускиот астронаут Михаил Корниенко. Но, астронаутите останаа зависни од земните резерви. Иако хидропониката може да има улога во дополнувањето на диетите на истражувачите од Марс, на крајот, ние мора да зависиме од ресурсите на Црвената планета за да создадеме и одржуваме услови за живот.
"Првично можевме да направиме хидропоничко земјоделство. Хидропоника е неверојатно ефикасна ", рече Смит. "Но, ако ви се случува да се задржи долго време, тогаш има смисла да се случи на системите на земјоделство на реголи. Ќе имате два различни начини да растете растенија за храна. "
Без оглед на патеката што ќе ја одберете, ќе треба да го користите техничкиот потенцијал за да научите како да се ре-куќа во непријатна средина.
"Тоа е како да се враќате во рано аграрно општество кога само сакавме да разбереме како да одиме до земјата", рече Батчелдор. "Но, наместо плодна почва, ја негуваме почвата на Марс".
"Креирањето постојана колонија на Марс конечно ќе го реши нашето присуство на планетата", додаде тој.
