في عام 2017 ، وضع إيلون ماسك خططه الكاسحة لمستقبل SpaceX ، الشركة التي ستأخذ البشرية إلى المريخ. على مدى عقود ، ستنقل عشرات الآلاف من رحلات Starship مليون شخص إلى سطح الكوكب الأحمر ، وهو الحد الأدنى الذي يتوقعه المسك من أجل إنشاء حضارة مكتفية ذاتيًا.
عدد التفاصيل في جهد كهذا محير للعقل. ماذا عن انخفاض الجاذبية ، والتعرض للإشعاع ، وجنون الفضاء؟ ماذا عن رحلات العودة؟ قطع غيار؟ مواد بناء؟
ماذا سيأكل الجميع؟
من بين جميع التقنيات التي سنحتاجها لإتقان أي شخص ليعيش على كوكب المريخ ، ناهيك عن مليون إنسان ، قد يكون الطعام أحد أكبر التحديات.
وذلك لأن المريخ لا يجلب أي شيء تقريبًا إلى الطاولة عندما يتعلق الأمر بزراعة الكمية الهائلة من الطعام التي يحتاجها البشر. لا نعتقد أن هناك أي نباتات وحيوانات أصلية ، ولا يمكن للأرض الاستمرار في إعادة تزويد مستعمرة المريخ إلى الأبد بحزم رعاية من المنزل. وذلك يهزم فكرة الاكتفاء الذاتي برمتها.
سيحتاج المريخون إلى إنتاج طعامهم محليًا. وهذا يعني تسخير كل شيء تحت تصرفهم على الكوكب الأحمر ، باستخدام أحدث التقنيات في إنتاج الغذاء للحفاظ على تغذية الجميع.
ولكن هل سيزيد عددهم إلى مليون شخص؟
في ورقة جديدة نشرت في المجلة مساحة جديدة اتصل "إطعام مليون شخص على كوكب المريخ"، يقدم كيفن إم كانون ودانيال تي بريت نظرة عامة على التقنيات التي يجب استخدامها لإنتاج أغذية المريخ ، وما هي حدودها.
من الواضح أنه لا يمكنك زراعة النباتات مباشرة على سطح المريخ ، فالبرودة المتجمدة والضغط الجوي المنخفض من شأنه أن يمحو النبات قبل أن ينمو من البذور. لا توجد مواد عضوية قابلة للاستخدام في regolith المريخية ، وحتى الطبقة العليا تحتوي على البركلورات السامة.
الفكرة التقليدية هي أن البستانيين المريخيين سيزرعون محاصيلهم في البيوت الزجاجية العملاقة ، ويبدأون النباتات في الحي مع المواد العضوية المضافة. لقد رأيت المريخ ، تعرف ما أصفه.
ويجب أن يكون من السهل نسبيًا أن تغسل regolith لإزالة البركلورات.
لكن بحسب كانون وبريت ، ربما لن يكون هذا هو الحال في البداية. لن تلمس نباتات المريخ regolith. بدلاً من ذلك ، سيتم زراعتها في الزراعة المائية في حلول غنية بالمغذيات باستخدام الإمدادات التي يتم جلبها من الأرض.
دعوني أريكم مثالاً محددًا لما قد يبدو عليه هذا.
تعتبر أنتارتيكا واحدة من أكثر الأماكن عدائية على الأرض لحياة الإنسان ، ولكن في عام 2018 ، قام العلماء في محطة نيومير ستيشن 2 في القارة القطبية الجنوبية في ألمانيا بحصد محصول ضخم من الخضروات التي تمت زراعتها بالكامل في الزراعة المائية.
تم زراعتها في الدفيئة EDEN ISS ، وهي بيئة نمو مكتفية ذاتيًا تمامًا مع مصابيح نمو LED ، مغذيات مائية ، وتحكم جوي.
على مدى 9.5 أشهر ، تمكنوا من إنتاج 268 كجم من الطعام باستخدام مساحة 12.5 متر مربع فقط. كانوا قادرين على زراعة الخيار والخس والطماطم اللذيذة التي يمكن أن تنمو في حديقتك الخاصة.
يحتاج شخص واحد في المتوسط إلى 3-4 ساعات في اليوم من الجهد لزراعة النباتات.
لا يوجد سبب للاعتقاد بأن هذه التقنية لن تعمل على كوكب المريخ ، على الرغم من أن إدارة الغلاف الجوي ستكون أكثر تحديًا حيث لا يمكنك فتح نافذة فقط عندما تصبح رطبة جدًا في الدفيئة.
قلق من الجاذبية المنخفضة؟ نحن نعلم بالفعل أنه من الممكن زراعة النباتات في الفضاء. هناك تجربة على متن محطة الفضاء الدولية تسمى نظام نمو النبات النباتي ، والذي تم تثبيته في مايو 2016.
يحتوي هذا الدفيئة الصغيرة على ثلاثة أنواع مختلفة من الخس ، تزرع في وسط مائي مع مصابيح LED تنمو. يحصد رواد الفضاء الخس بانتظام ويصنعون السلطة باستخدام صلصة مرسلة من الأرض.
تسمى النسخة الموسعة الموئل النباتي المتقدم ، وهو غرفة متنامية بحجم ثلاجة صغيرة. وهي مصممة لاختبار كيفية استجابة النباتات المختلفة للجاذبية الصغرى وهي مستقلة تمامًا تقريبًا ، تنظم درجة الحرارة والعناصر الغذائية والمياه.
تم استخدام النظام مؤخرًا لزراعة القمح القزم في الجاذبية الصغرى ، وبدت طبيعية جدًا.
ما هي النباتات التي يجب أن تنمو عندما يمكنك البدء في الزراعة في المريخ؟ قام إدوارد غينان ، الأستاذ في فيلانوفا مؤخرًا بتجربة مع صف علم الأحياء الفلكية الذي يدرسه الإبهام الأحمر: مشروع حديقة المريخ.
لقد اختبروا مدى نمو النباتات المختلفة في محاكاة المريخ ، والأهم من ذلك ، كيف يتذوقون؟ اتضح الشعير والريحان واللفت والقفزات والبصل والثوم والخس والبطاطا الحلوة والنعناع بشكل جيد.
اسمحوا لي أن أكرر ذلك واضحًا. القفزات والشعير نمت على المريخ ، طعمها جيد كما هو الحال عندما نمت على الأرض. سآخذ بيرة المريخ.
حسنًا ، ماذا يوجد أيضًا في قائمة كوكب المريخ؟
وفقًا للورقة التي أشرت إليها سابقًا ، يقترح كانون وبريت أننا سنحصل على بروتيننا من النباتات ، وكذلك الصراصير. إنها مليئة بالبروتين لكن زراعتها أسهل من قطيع من الماشية ، وهناك الكثير من الشركات هنا على الأرض التي سيكون من دواعي سرورها بيع الصراصير في أي شكل صالح للأكل يمكنك تخيله.
هناك أيضًا بعض التقدم المذهل في اللحوم المستزرعة ، حيث تنتج المفاعلات الحيوية برغر اللحم البقري والدجاج التي لم تكن على الحيوانات.
بنى كانون وبريت نموذجًا لمحاكاة الاحتياجات الغذائية لسكان على كوكب المريخ ينمو إلى مليون شخص على مدار 100 عام من الأرض. وافترضوا أن المستعمرين سيصلون 150 في المرة الواحدة على صواريخ من الأرض ، ومراعاة معدلات الولادة والوفيات الطبيعية. وافترضوا أيضًا أنه سيكون هناك ولادات صحية على كوكب المريخ وزيادة طبيعية للسكان المحليين.
حسبوا أن الأمر سيستغرق ما يقرب من 200000 سفينة إمداد إذا لم يزرع أي طعام على المريخ للحفاظ على تغذية السكان. ولكن إذا استطاعوا الحصول على عملياتهم الغذائية المحلية ، فإن هذا العدد سينخفض إلى ما يزيد قليلاً عن 50.000 سفينة إمداد على مدى 100 عام بالكامل.
يمكن أن تصل إلى الاكتفاء الذاتي في غضون 40 عامًا إذا تم تخصيص المزيد من العمالة للزراعة ، مع سفن الشحن التي تحمل المزيد من الإمدادات الزراعية. وهذا يعني كمية أقل من الطعام ، والمزيد من معدات الزراعة المائية وزراعة الأضواء ، ولكن بمرور الوقت ، فإن المزايا تضيف بالفعل. سيحتاجون فقط 6500 توصيل الطعام.
وإذا ركز الجميع جهودهم على إنتاج الغذاء ، فيمكنهم الوصول إلى الاكتفاء الذاتي الكامل في غضون 20 عامًا ، مع 209 توصيلات غذائية فقط.
مع كل شخص يحتاج إلى 46 مترًا مربعًا من الأرض ، ستنتهي المساحات المتزايدة بـ 46 كيلومترًا مربعًا. يمكن القيام بذلك في أنفاق يبلغ طولها حوالي 4 أمتار. 14500 كيلومتر من الأنفاق.
بشكل لا يصدق ، يمكن لآلة حفر الأنفاق شركة مملة واحدة أن تصنع كل هذه الأنفاق إذا لزم الأمر على مدار 53 عامًا.
هل تريد أن تكون أحد الأشخاص الذين يسافرون إلى كوكب المريخ ، ولكن لم يتم حجز رحلة Starship حتى الآن؟ أخبار جيدة ، يمكنك تعديل نظامك الغذائي على الفور. يمتلك الباحثون موقعًا إلكترونيًا مصاحبًا يسمى Eat Like a Martian ، مع دليل مجاني يتيح لك تناول أنواع خضار الفاكهة ومنتجات الحشرات واللحوم المستنبتة التي ستكون أساس النظام الغذائي للمريخ.
على الرغم من أنه من الخيال العلمي حاليًا أن نتخيل مستعمرة بشرية دائمة على كوكب المريخ ، فإن التحسينات في التكنولوجيا لديها طريقة لجعل الخيال العلمي يصبح حقيقة واقعة في نهاية المطاف.
وحتى إذا اتضح أن كوكب المريخ ليس مكانًا رائعًا للعيش ، فستكون هذه التقنيات نفسها مطلوبة لأي مستعمرة مكتفية ذاتيا ، سواء كانت على سطح القمر ، أو كويكب ، أو في محطات فضاء الجاذبية الاصطناعية في الأرض والقمر نقاط لاغرانج.
في الواقع ، ستساعدنا هذه التقنيات في إطعام البشر الذين يعيشون هنا بالفعل على الأرض ، مما ينتج عنه تأثير أقل على البيئة.
بغض النظر عما يحدث ، يجب علينا إتقان تكنولوجيا إنتاج الغذاء ، في أي بيئة.
