Pada tahun 2017, Elon Musk menyusun rancangan besarnya untuk masa depan SpaceX, syarikat yang akan membawa manusia ke Mars. Selama beberapa dekad, puluhan ribu penerbangan Starship akan membawa sejuta manusia ke permukaan Planet Merah, Musk minimum yang dijangkakan akan diperlukan untuk mewujudkan peradaban yang dapat bertahan sendiri.
Jumlah butiran dalam usaha seperti ini sangat membingungkan. Bagaimana dengan penurunan graviti, pendedahan radiasi, dan kegilaan ruang? Bagaimana dengan penerbangan pergi balik? Alat ganti? Bahan binaan?
Apa yang akan dimakan oleh semua orang?
Dari semua teknologi yang perlu kita kuasai agar sesiapa sahaja dapat hidup di Marikh, apalagi sejuta manusia, makanan sebenarnya mungkin merupakan salah satu cabaran terbesar.
Ini kerana Marikh hampir tidak membawa apa-apa ke meja ketika menanam banyak makanan yang diperlukan oleh manusia. Kami rasa tidak ada tumbuhan dan haiwan asli, dan Bumi tidak dapat terus menyediakan koloni Mars selamanya dengan pakej penjagaan dari rumah. Itu mengalahkan keseluruhan idea untuk berdikari.
Orang Mars perlu menghasilkan makanan mereka secara tempatan. Dan itu bermaksud memanfaatkan segala yang ada di Red Planet, menggunakan teknologi pengeluaran makanan terkini untuk memastikan semua orang diberi makan.
Tetapi adakah mereka akan mencapai satu juta orang?
Dalam makalah baru yang diterbitkan dalam Jurnal Ruang Baru dipanggil "Memberi Makan Satu Juta Orang di Marikh", Kevin M Cannon dan Daniel T. Britt memberikan gambaran keseluruhan mengenai teknologi yang perlu digunakan untuk pengeluaran makanan di Martian, dan apa batasannya.
Jelas sekali anda tidak dapat menanam tumbuh-tumbuhan tepat di permukaan Marikh, tekanan atmosfera sejuk dan rendah yang membeku akan menghilangkan tanaman sebelum dapat tumbuh dari biji. Tidak ada bahan organik yang boleh digunakan di regolith Martian, dan lapisan atasnya bahkan mengandungi perklorat beracun.
Idea tradisional adalah bahawa tukang kebun Mars akan menanam tanaman mereka di rumah hijau gergasi, memulakan tanaman di regolith dengan menambahkan bahan organik. Anda telah melihat orang Martian, anda tahu apa yang saya gambarkan.
Dan mesti mencuci regolith untuk menghilangkan perklorat secara relatif.
Tetapi menurut Cannon dan Britt, ini mungkin tidak akan berlaku pada awalnya. Tumbuhan Martian tidak akan menyentuh regolith. Sebaliknya, mereka akan ditanam secara hidroponik dalam larutan kaya nutrien menggunakan bekalan yang dibawa dari Bumi.
Izinkan saya menunjukkan kepada anda contoh khusus seperti apa ini.
Salah satu tempat yang paling memusuhi kehidupan manusia adalah Antartica, tetapi pada tahun 2018, para saintis di Neumayer Station II Jerman di Antartika menuai tanaman sayur-sayuran yang banyak ditanam sepenuhnya secara hidroponik.
Mereka ditanam di rumah hijau EDEN ISS, yang merupakan lingkungan tumbuh mandiri dengan lampu tumbuh LED, nutrien hidroponik, dan kawalan atmosfera.
Selama 9.5 bulan, mereka dapat menghasilkan 268 kilogram makanan dengan hanya menggunakan ruang seluas 12.5 meter persegi. Mereka dapat menanam timun, selada, dan tomato yang rasanya enak seperti apa yang mungkin anda tanam di kebun anda sendiri.
Seorang memerlukan purata 3-4 jam sehari untuk menanam tanaman.
Tidak ada alasan untuk berfikir bahawa teknik ini tidak akan berfungsi di Marikh, walaupun mengurus suasananya akan lebih mencabar kerana anda tidak boleh membuka tingkap apabila terlalu lembap di rumah hijau anda.
Bimbang dengan graviti rendah? Kami sudah mengetahui bahawa mungkin menanam tanaman di ruang angkasa. Terdapat percubaan di Stesen Angkasa Antarabangsa yang dinamakan Veggie Plant Growth System, yang dipasang pada bulan Mei 2016.
Rumah hijau kecil ini mengandungi tiga jenis selada, ditanam dalam medium hidroponik dengan lampu LED tumbuh. Angkasawan secara teratur menuai selada dan membuat salad menggunakan pakaian yang dihantar dari Bumi.
Versi yang dinaikkan skala disebut Advanced Plant Habitat, yang merupakan ruang yang berukuran dengan peti sejuk mini. Ia dirancang untuk menguji bagaimana pelbagai tumbuhan bertindak balas terhadap mikrograviti dan hampir sepenuhnya bersifat autonomi, mengatur suhu, nutrien, dan air.
Baru-baru ini sistem ini digunakan untuk menanam gandum kerdil dalam mikrograviti, dan itu kelihatannya cukup normal.
Tumbuhan mana yang harus anda tanam apabila anda boleh mula bertani di Martian regolith? Edward Guinan, seorang profesor di Villanova baru-baru ini melakukan eksperimen dengan kelas astrobiologi sarjananya yang dipanggil Projek The Red Thumbs: Mars Garden.
Mereka menguji seberapa baik tumbuh-tumbuhan yang berbeza tumbuh di regolith Martian simulasi, dan yang paling penting, bagaimana rasanya? Ternyata barli, kemangi, kangkung, hop, bawang, bawang putih, selada, ubi jalar, dan pudina ternyata baik.
Izinkan saya mengulangi supaya jelas; hop dan barli yang ditanam di Marikh, rasanya sama seperti ketika mereka tumbuh di Bumi. Saya akan minum bir Martian.
Baiklah, jadi apa lagi yang ada di menu Mars?
Menurut makalah yang saya rujuk sebelumnya, Cannon dan Britt menyarankan agar kami mendapat protein dari tumbuh-tumbuhan, dan juga, jangkrik. Mereka dipenuhi dengan protein tetapi lebih mudah diusahakan daripada kawanan lembu, dan terdapat banyak syarikat di Bumi yang dengan senang hati akan menjual anda jangkrik dalam bentuk apa saja yang boleh anda bayangkan.
Terdapat juga beberapa kemajuan yang luar biasa dalam daging kultur, dengan bioreaktor menghasilkan burger daging sapi dan ayam yang tidak pernah ada pada binatang.
Cannon dan Britt membuat model untuk mensimulasikan keperluan makanan populasi di Marikh yang meningkat menjadi satu juta orang selama 100 tahun Bumi. Mereka menganggap penjajah akan tiba 150 pada satu masa dengan roket dari Bumi, dan diperhitungkan dalam kadar kelahiran dan kematian semula jadi. Mereka juga menganggap bahawa akan ada kelahiran yang sihat di Marikh dan peningkatan semula jadi penduduk tempatan.
Mereka mengira bahawa memerlukan hampir 200,000 kapal bekalan jika tidak ada makanan yang ditanam di Marikh untuk memastikan penduduknya diberi makan. Tetapi jika mereka dapat menjalankan operasi makanan tempatan mereka, jumlah itu akan menurun menjadi lebih dari 50,000 kapal bekalan sepanjang 100 tahun.
Mereka dapat mencapai swasembada dalam 40 tahun jika lebih banyak tenaga kerja disisihkan untuk bertani, dengan kapal kargo membawa lebih banyak bekalan pertanian. Ini bermaksud kurang makanan, lebih banyak gear hidroponik dan lampu tumbuh, tetapi lama-kelamaan kelebihannya bertambah. Mereka hanya memerlukan 6,500 penghantaran makanan.
Dan jika semua orang memfokuskan semua usaha mereka pada pengeluaran makanan, mereka dapat mencapai kemandirian lengkap dalam waktu sekitar 20 tahun, dengan hanya 209 pengiriman makanan.
Dengan setiap orang memerlukan tanah seluas 46 meter persegi, ruang yang semakin bertambah memerlukan 46 kilometer persegi. Ini dapat dilakukan di terowong berukuran sekitar 4 meter. Terowong sejauh 14.500 kilometer.
Hebatnya, satu mesin terowong Boring Company dapat membuat semua terowong ini jika perlu selama 53 tahun.
Ingin menjadi salah satu orang yang melancong ke Marikh, tetapi penerbangan Starship anda belum ditempah? Berita baik, anda boleh menyesuaikan diet anda dengan segera. Para penyelidik mempunyai laman web pendamping bernama Eat Like a Martian, dengan panduan percuma yang membolehkan anda memakan jenis sayur buah, produk serangga dan daging kultur yang akan menjadi asas diet orang Mars.
Walaupun pada masa ini fiksyen sains untuk membayangkan jajahan manusia kekal di Marikh, peningkatan teknologi mempunyai cara untuk menjadikan fiksyen sains akhirnya menjadi kenyataan.
Dan walaupun ternyata Marikh bukanlah tempat tinggal yang baik, teknologi yang sama ini diperlukan untuk mana-mana jajahan mandiri, sama ada di Bulan, asteroid, atau di stesen angkasa graviti buatan di Bumi-Bulan Mata Lagrange.
Sebenarnya, teknologi ini akan membantu kita memberi makan kepada manusia yang sudah tinggal di Bumi, menghasilkan kesan yang lebih kecil terhadap alam sekitar.
Walau apa pun yang berlaku, kita harus menguasai teknologi pengeluaran makanan, dalam persekitaran apa pun.
