SpaceX bertujuan untuk membantu mewujudkan bandar berjuta-juta orang di Marikh. Apa yang akan dimakan oleh semua orang itu?
(Imej: © SpaceX)
Apa yang diperlukan untuk memberi makan satu juta orang di Marikh? Daging hasil makmal, tanaman terowong dan ladang kriket, satu kajian baru mendapati.
Ketika datang ke rancangan untuk kru misi ke Marikh, NASA biasanya melakukan perjalanan pergi balik dengan hanya persinggahan singkat di Red Planet. Walau bagaimanapun, syarikat ruang komersial telah muncul dengan tujuan menjajah angkasa lepas, dengan SpaceX secara khusus bertujuan mengembangkan tamadun di Marikh.
Strategi paling praktikal untuk jangka masa panjang Marikh melibatkan sumber daya hidup yang sudah ada di Planet Merah dan bukannya bergantung pada bekalan kapal dari Bumi. Lima sumber utama yang boleh digunakan oleh para penyelidik untuk mengenal pasti penempatan orang Mars termasuk tenaga, air, oksigen, bahan binaan dan makanan, dan empat yang pertama berpotensi melimpah di Marikh.
Sebagai contoh, tenaga suria, mungkin ditambah dengan reaktor pembelahan nuklear, dapat membantu membekalkan tenaga untuk calon Martian. Ais dan mineral terhidrat di Marikh adalah sumber air. Karbon dioksida boleh ditukar menjadi oksigen. Akhirnya, tanah Martian dapat dengan mudah dijadikan batu bata untuk bekalan bangunan.
Sebagai perbandingan, tidak ada makanan yang terdapat secara semula jadi di Marikh, dan tidak ada cara mudah untuk membuatnya dari bahan mentah mana pun di Planet Merah menggunakan, katakanlah, reaktor kimia sederhana, kata para penyelidik.
"Makanan mungkin akan menjadi perkara paling sukar untuk dibuat secara tempatan di Marikh, dan anda tidak boleh mengimport semuanya jika anda ingin mempunyai penyelesaian yang mencukupi," kata penulis utama kajian Kevin Cannon, seorang saintis planet di University of Florida Tengah di Orlando, memberitahu Space.com.
Memandangkan cabaran ini, para saintis ingin melihat apa yang diperlukan untuk mencapai tujuan radikal untuk menghasilkan cukup makanan di Marikh untuk memberi makan 1 juta orang.
"Kami bekerja dengan banyak orang yang ingin menanam tanaman di tanah Mars yang disimulasikan yang kami buat, dan ini mendorong kami untuk melihat penyelidikan apa yang sedang dilakukan untuk menghasilkan makanan untuk misi manusia ke bulan atau Marikh," Kata Cannon. "Ternyata kebanyakan fokus adalah pada sayur-sayuran berkalori rendah, dan inovasi terbaru dalam sumber protein alternatif tidak dipertimbangkan. Kami mengajukan pertanyaan: Daripada misi gaya NASA yang pendek ke Mars, apa yang diperlukan untuk memberi makan bandar yang berjumlah 1 juta orang, seperti apa yang dibayangkan oleh SpaceX? "
Para penyelidik menyatakan bahawa memelihara haiwan ternakan untuk tenusu dan daging tidak akan praktikal di Marikh dalam masa terdekat kerana cabaran menghantarnya ke luar angkasa. Pada masa yang sama, mereka menyatakan bahawa kebanyakan orang tidak mahu menjadi vegetarian sepenuhnya. Penyelesaian? Mereka mencadangkan ladang serangga dan daging yang ditanam di makmal.
Ladang serangga sangat sesuai untuk Masakan Martian, kerana mereka menyediakan banyak kalori per unit tanah sambil menggunakan sejumlah kecil air dan makanan, kata para penyelidik. Crick khususnya adalah salah satu contoh serangga yang boleh dimakan yang lebih menjanjikan, dengan tepung kriket berpotensi dimasukkan dan tersembunyi dalam banyak resipi yang berbeza, mereka mencatat.
"Bug adalah cara untuk pergi, jika orang dapat mengatasi faktor kasar," kata Cannon.
Bagi mereka yang tidak menyukai serangga, "pertanian selular" - iaitu makanan yang berasal dari sel yang tumbuh di dalam piring makmal - dapat membantu orang di Marikh memakan makanan yang agak biasa, kata para penyelidik. Segala-galanya dari alga hingga daging dan ikan hingga susu tanpa lembu dan telur tanpa ayam kini boleh dilakukan, kata mereka. Sejumlah besar wang yang telah dicurahkan oleh pelabur untuk menyempurnakan teknologi tersebut telah menurunkan kos burger daging kultur dari $ 325,000 hingga $ 11 per patty dalam dua tahun, tambah mereka.
Mengenai tanaman, seni konsep penempatan orang Mars biasanya mempunyai rumah hijau, tetapi mungkin tidak praktikal, kata para penyelidik. Kerana Mars jauh dari matahari, bahkan di 'khatulistiwa, di mana sinar matahari terkuat, jumlah tanaman cahaya yang akan diterima akan serupa dengan yang mereka dapatkan di Alaska. Lebih-lebih lagi, walaupun rumah hijau terbuat dari panel tingkap yang jelas, ini biasanya menyerap 50 hingga 70 peratus cahaya di Bumi, dan mungkin menyekat lebih banyak lagi di Marikh, kerana bahan yang lebih kuat mungkin diperlukan untuk menyokong bahagian dalam yang dipanaskan dan diberi tekanan, mengingat bagaimana udara di Planet Merah jauh lebih sejuk dan lebih nipis daripada di Bumi.
Sebaliknya, terowong yang diterangi dengan LED kekuatan tinggi mungkin diperlukan untuk menanam tanaman di Marikh, ditambah dengan cahaya matahari yang dikumpulkan dan disalurkan melalui kabel gentian optik, kata para penyelidik. Perkebunan tanpa tanah yang melibatkan sistem hidroponik atau aeroponik adalah mungkin, tetapi strategi tersebut memerlukan lebih banyak kapal yang dihantar ke Marikh dalam bentuk dulang, pam dan takungan, kata mereka. Sebagai tambahan, pertanian berasaskan tanah mungkin lebih kuat terhadap penyakit tanaman, tetapi kotoran Mars anorganik memerlukan penyelidikan dan rawatan yang signifikan untuk mengubahnya menjadi tanah hidup yang dapat menyokong pertumbuhan tanaman, tambah para penyelidik.
Penyelidikan sebelumnya menunjukkan bahawa sebilangan tanaman mungkin terbukti sangat praktikal untuk memberi makan penjajah Martian, seperti gandum, jagung, kacang soya, kacang tanah dan ubi jalar. Pengubahsuaian genetik juga dapat menjadikan tanaman lebih berguna dalam pelbagai cara untuk orang Mars - misalnya, dengan menggunakan lebih banyak karbon dioksida dan meningkatkan produktiviti.
"Hampir semua penyelidikan hingga kini telah menumpukan pada tumbuh-tumbuhan untuk memberi makan kepada angkasawan, tetapi tanaman memerlukan banyak ruang, dan di planet lain, itu bermaksud membina kilang-kilang dalam ruangan yang besar yang perlu ditekan, dipanaskan dan dinyalakan," kata Cannon. "Sekiranya anda ingin memberi makan penduduk yang banyak di planet lain, anda harus menjauhkan diri dari idea sayur-sayuran berair dan benar-benar memikirkan jumlah tenaga, air dan bahan mentah yang diperlukan untuk menghasilkan kalori yang mencukupi."
Untuk melihat apa yang diperlukan untuk memberi makan a Bandar Martian berjuta-juta orang, para penyelidik memodelkan populasi yang tumbuh dari imigrasi dan juga melalui kadar kelahiran 10 per 1.000 orang per Bumi tahun, kadar yang khas dari negara maju di Bumi. Secara keseluruhan, mereka menganggap kira-kira 6.900 kapal yang diperlukan untuk menghantar sekitar 1 juta pendatang ke Marikh selama satu abad, dengan kira-kira 340,000 orang dilahirkan di Marikh pada masa itu.
Para saintis mengira jumlah kalori yang diperlukan oleh setiap orang, dan memodelkan penggunaan tanah berdasarkan diet yang merangkumi gandum, jagung, ubi jalar, jangkrik dan ayam yang ditanam di makmal. Mereka mendapati bahawa jajahan Martian yang berjumlah 1 juta orang dapat mencapai kemandirian dari segi makanan dalam 100 tahun, bergantung pada terowong bernilai kira-kira 9,000 batu (14,500 kilometer) selebar 12 kaki (3,6 meter), yang dapat ditumpuk secara menegak.
Walau bagaimanapun, penjajah ini memerlukan sejumlah besar makanan yang diimport sementara, yang dilakukan dengan hampir 54,000 penghantaran kargo. Para saintis menyatakan bahawa terdapat berbagai strategi yang dapat digunakan untuk mengurangi jumlah makanan yang diimport secara signifikan, seperti meningkatkan kadar pembinaan ladang di Marikh.
Penyelidikan masa depan mengenai cara memberi makanan terbaik kepada orang Mars harus fokus pada peningkatan produktiviti tanaman, mengusahakan spesies serangga yang paling efisien dan enak, meningkatkan rasa dan tekstur daging kultur, meningkatkan kecekapan pencahayaan LED yang digunakan untuk menanam tanaman, dan mengembangkan kaedah automatik untuk membina kawasan bertekanan dan terlindung dengan pantas untuk menempatkan ladang, kata para penyelidik.
"Kritikan yang jelas adalah bahawa ini adalah fiksyen sains - misi manusia ke Marikh sudah beberapa dekad, jadi mengapa perlu bersusah payah untuk membahas topik ini sekarang? "Kata Cannon." Sesiapa yang berfikir mengikut garis panduan ini perlu memandang serius apa yang dilakukan SpaceX - mereka sudah membina dan menguji prototaip kapal yang akan menghantar peneroka pertama ke Marikh. "
Sudah waktunya untuk "mencari tahu bagaimana mewujudkannya," tambahnya.
Para penyelidik mengatakan bahawa penyelidikan mengenai cara memberi makan orang Mars juga dapat membantu memberi makan orang di Bumi.
"Kekangan yang dikenakan oleh Marikh - a suasana sejuk dan nipis - memaksa anda untuk menghasilkan makanan dengan cara yang sebenarnya lebih lestari dan beretika daripada apa yang dilakukan di Bumi dengan amalan pertanian kilang sekarang, "kata Cannon." Jadi, beralih ke 'diet Martian' dapat membantu planet kita. "Para saintis mencipta laman sesawang, http://eatlikeamartian.org, yang memberikan beberapa maklumat tentang bagaimana melakukan perkara itu.
Cannon dan penulis kanan kajian Daniel Britt di University of Central Florida terperinci penemuan mereka dalam talian 30 Ogos dalam jurnal New Space.
- Misi Manusia Mars NASA Akan Memerlukan Hidup di Darat
- Reka Bentuk Menakjubkan Ini Menunjukkan Seperti Apa Masa Depan Kita di Mars
- Dari Apollo ke Artemis - Bagaimana Makanan Angkasawan Boleh Berubah Ketika Kita Kembali ke Bulan
Catatan editor: Versi asal cerita ini secara keliru menyebut Kevin Cannon sebagai Keith Cannon.
