Å sende mennesker til Mars er ikke en lett oppgave i seg selv, men det vil være mye vanskeligere å etablere en koloni på Mars. Livet utenfor jordas biosfære vil kreve enten matforsyninger fra hjemmeplaneten vår, eller så må vi dyrke mat allerede på stedet, og siden det første alternativet er helt upraktisk og ekstremt kostbart i det lange løp, vil vi måtte ty til jordbruk på den røde planeten.
Hvis du så filmen "The Martian", så husk hvordan hovedpersonen vokste poteter i et drivhus ved å bruke Martian jord, frosne avføringer fra ekspedisjonsteamet og vann oppnådd under en kjemisk reaksjon.
"Virkeligheten er mye mer komplisert," sier Ralf Fritzsche, prosjektleder for matproduksjon ved Space Center. Kennedy (NASA).
NASA planlegger å sende astronauter til Mars innen 2030, og SpaceX, ledet av Elon Musk, foreslår et aggressivt Mars-koloniseringsprogram basert på Interplanetary Transport System (ITS). Men selv om SpaceX klarer å sende mennesker til Mars, har de ingen plan ennå om hvordan de vil dyrke mat der.
For å opprettholde minst en person på Mars vil det kreve minst 1 milliard dollar i året - bare for mat. Det er klart det er nødvendig med en annen tilnærming her.
"Elon Musk har tilbudt verden en utfordring," sa Daniel Batcheldor, professor i fysikk og romvitenskap ved Florida Institute of Technology og direktør for Buzz Aldrin Space Institute.”Vi vet at vi ikke kan opprettholde en koloni på Mars med forsyninger fra Jorden alene. Kolonien må bli selvforsynt med å overleve på den røde planeten."
Fritzsche og NASA-kollega Trent Smith har gått sammen med forskere ved Buzz Aldrin Space Center for å finne ut hvordan du kan dyrke noe på Mars. Astronauters biologiske avfall kan være en stor hjelp i denne saken, men for å lage en analog jordsmonn trenger vi mye mer - fra avgiftningsprodukter fra jord til kunstige bakterier.
"Det er ikke noe organisk materiale i Martian-regolitten," sier Brooke Wheeler fra Florida Aeronautical College of Technology. "For å bruke avfall, det være seg ekskrementer eller matrester til kompost, trenger du spaltning, organismer som mineraliserer organisk materiale (bakterier eller sopp) - bare i deres nærvær kan planter konsumere næringsstoffene i avfallet."
Salgsfremmende video:
Wheeler og hennes kollega Drew Palmer, assisterende professor i biologiske vitenskaper ved Florida Institute of Technology, bruker jord som etterligner Marsjord, i håp om at de fremdeles kan finne ut en måte å dyrke mat på Mars. Den analoge bruken av Marsjord er vulkansk sand fra Hawaii, som mangler viktige næringsstoffer for planter.
Å simulere Mars-regolitten er en god start, men Wheeler og Palmer erkjenner at simuleringen er ufullstendig. Et av hovedproblemene som fremtidige kolonisatorer vil måtte møte er giftigheten i Marsjorda. Marsoldolit pakkes til kapasitet med perkloratsalter, giftige for mennesker, som brukes i produksjon på jorden og kan forårsake alvorlig skjoldbrusk sykdom. Før vi kan gjøre Mars om til jordbruksland, trenger vi en måte å bli kvitt Marsjord av perklorater.
"Vi er ekstremt interessert i å lage kunstige mikroorganismer som kan rense jorden for giftige stoffer," sier Palmer. "Dette er ganske mulig her på jorden."
Forskerne foreslår også å sende et robotoppdrag til Mars flere måneder før den første mannen setter foten på planetens overflate. Roboter vil være i stand til å forberede Mars-regolitten til bruk, bli kvitt giftige stoffer og begynne å plante planter. Tanken er å gi astronauter en arbeidsgård når de ankommer Mars, som ikke bare vil gi dem mat, men også bidra til å opprettholde livsstøttesystemer ved å gi ytterligere oksygen og regulere lufttoksisitet.
I tillegg til den praktiske oppgaven vil gården på Mars også utføre funksjonen for å opprettholde ekspedisjonsmedlemmers psykologiske helse. Trent Smith, mens han ledet Project Veggie på den internasjonale romstasjonen, som bruker hydroponics for å forsyne planter med næringsstoffer i mikrogravitet, så gleden astronauter på ISS likte å vokse planter på et ellers livløst sted.
"Siden de er på en romstasjon, kan man si, fiendtlige forhold, med alle disse kablene og ledningene, med bare ett metall og plast rundt … når de har disse små voksende bladene og røttene som de bryr seg om - for dem det er som et stykke hjem, et lite stykke natur,”bemerker Smith. "Der på Mars vil det bety mye."
"Hvis vi hadde planlagt en ekspedisjon i flere måneder, ville hydroponics alene være nok - det er ekstremt effektivt," sier Smith. “Men siden vi ønsker at ekspedisjonen skal være der i lang tid, er det fornuftig å bytte til jordbruk. Du kan bruke en av metodene."
Det er som det måtte være, vi må bruke all vår oppfinnsomhet som en art for å lære landbruket på nytt, bare denne gangen - under fiendtlige forhold på en annen planet.
"Det er som om vi skal tilbake til det tidlige jordbrukssamfunnet da vi lærte å drive jordbruk," sier Batcheldor. "I stedet for å bruke planeten vår fruktbare jord, må vi bokstavelig talt skape ny jord på Mars."
