تهدف SpaceX إلى المساعدة في إنشاء مدينة تعداد سكانها مليون شخص على كوكب المريخ. ماذا سيأكل كل هؤلاء الناس؟
(الصورة: © SpaceX)
ما الذي قد يتطلبه الأمر لإطعام مليون شخص على كوكب المريخ؟ توصلت دراسة جديدة إلى أن اللحوم المزروعة في المختبر والمحاصيل المزروعة في الأنفاق ومزارع الكريكيت.
عندما يتعلق الأمر بخطط البعثات الطاقم إلى المريخ، تفترض وكالة ناسا عادةً رحلات ذهابًا وإيابًا مع محطات توقف قصيرة فقط على الكوكب الأحمر. ومع ذلك ، برزت شركات الفضاء التجارية بهدف استعمار الفضاء الخارجي ، حيث تهدف SpaceX على وجه التحديد إلى ذلك تطوير حضارة على سطح المريخ.
الاستراتيجية الأكثر عملية للإقامة الطويلة كوكب المريخ ينطوي على العيش من الموارد الموجودة بالفعل على الكوكب الأحمر بدلاً من الاعتماد على إعادة تزويد السفن من الأرض. تتضمن الموارد الخمسة المستهلكة الرئيسية التي حددها الباحثون أن مستوطنات المريخ ستحتاج إلى الطاقة والمياه والأكسجين ومواد البناء والطعام ، والأربعة الأولى من المحتمل أن تكون وفيرة على كوكب المريخ.
على سبيل المثال ، الطاقة الشمسية ، على الأرجح تستكمل بـ مفاعلات الانشطار النووييمكن أن يساعد في توفير الطاقة للمريخيين المحتملين. الجليد والمعادن المائية على المريخ هي مصادر للمياه. يمكن تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين. أخيرًا ، يمكن تحويل تربة المريخ بسهولة إلى طوب لمواد البناء.
وقال الباحثون إنه لا يوجد طعام متوفر بشكل طبيعي على كوكب المريخ ، ولا توجد طريقة سهلة لإنشائه من أي مواد أولية على الكوكب الأحمر باستخدام مفاعل كيميائي بسيط ، على سبيل المثال.
مؤلف الدراسة كيفن كانون ، عالم الكواكب في جامعة كوالالمبور: "من المحتمل أن يكون الطعام هو أصعب شيء يصنعه محليًا على كوكب المريخ ، ولا يمكنك استيراده بالكامل إذا كنت ترغب في الحصول على تسوية مكتفية ذاتيا". وقال لوسط فلوريدا في أورلاندو لموقع Space.com.
بالنظر إلى هذا التحدي ، أراد العلماء رؤية ما قد يتطلبه الأمر للوصول إلى الهدف الجذري المتمثل في إنتاج ما يكفي من الغذاء على كوكب المريخ لإطعام مليون شخص.
"كنا نعمل مع الكثير من الأشخاص الذين أرادوا زراعة نباتات في تربة المريخ التي أنشأناها ، وقد قادنا ذلك إلى النظر في البحث الذي يتم إجراؤه فيما يتعلق بإنتاج الغذاء للبعثات البشرية المستقبلية إلى القمر أو المريخ". قال مدفع. "اتضح أن معظم التركيز كان على الخضروات منخفضة السعرات الحرارية للغاية ، ولم يتم النظر في أحدث الابتكارات في مصادر البروتين البديلة. سألنا السؤال: بدلاً من مهمة قصيرة على غرار وكالة ناسا إلى المريخ ، ما الذي يتطلبه لإطعام مدينة يبلغ عدد سكانها مليون شخص ، مثل ما تتخيله SpaceX؟ "
وأشار الباحثون إلى أن تربية حيوانات المزرعة من أجل منتجات الألبان واللحوم لن تكون عملية على كوكب المريخ على المدى القريب بسبب تحديات نقلها عبر الفضاء. في الوقت نفسه ، لاحظوا أن معظم الناس لا يريدون أن يصبحوا نباتيين تمامًا. الحل؟ واقترحوا أن مزارع الحشرات واللحوم المزروعة في المختبر.
مزارع الحشرات مناسبة تماما المطبخ المريخيوقال الباحثون ، لأنها توفر الكثير من السعرات الحرارية لكل وحدة أرض بينما تستخدم كميات ضئيلة نسبيًا من الماء والأعلاف. وأشاروا إلى أن الصراصير على وجه الخصوص هي واحدة من أكثر الأمثلة الواعدة للحشرات الصالحة للأكل ، حيث يمكن دمج دقيق الكريكيت وإخفائه في العديد من الوصفات المختلفة.
قال كانون: "الحشرات هي السبيل للذهاب ، إذا تمكن الناس من تجاوز العامل الإجمالي".
قال الباحثون إن "الزراعة الخلوية" - أي الأطعمة المشتقة من الخلايا التي تزرع في أطباق المختبر - يمكن أن تساعد الأشخاص على كوكب المريخ على اتباع نظام غذائي مألوف إلى حد ما بالنسبة لأولئك الذين لا يتوهمون الحشرات. وقالوا إن كل شيء من الطحالب إلى اللحوم والأسماك إلى حليب خال من البقر وبيض الدجاج أصبح الآن ممكناً. وأضافوا أن المبالغ الكبيرة من الأموال التي ضخها المستثمرون في تكرير هذه التكنولوجيا قد خفضت بالفعل تكلفة برغر اللحوم المستزرع من 325 ألف دولار إلى 11 دولارًا للفرد في عامين.
وقال الباحثون إنه عندما يتعلق الأمر بالمحاصيل ، فإن مفهوم مفهوم المستوطنات المريخية عادة ما يحتوي على بيوت بلاستيكية ، ولكن قد لا يكون ذلك عمليًا. نظرًا لأن المريخ بعيد جدًا عن الشمس ، حتى على خط الاستواء ، حيث يكون ضوء الشمس أقوى ، فإن كمية النباتات الخفيفة التي تتلقاها ستكون مشابهة لما تحصل عليه في ألاسكا. علاوة على ذلك ، على الرغم من أن البيوت الزجاجية مصنوعة من ألواح النوافذ الشفافة ، إلا أنها لا تزال تمتص عادة 50 إلى 70 في المائة من الضوء على الأرض ، وقد تحجب أكثر على المريخ ، حيث من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى مادة أقوى لدعم الداخل الداخلي المضغوط والضغط ، نظرًا لكيفية الهواء على الكوكب الأحمر أبرد وأرفع بكثير من الأرض.
وقال الباحثون إنه بدلاً من ذلك ، من المرجح أن تكون الأنفاق المضاءة بمصابيح LED عالية القوة ضرورية لزراعة النباتات على سطح المريخ ، بالإضافة إلى ضوء الشمس الذي تم جمعه وتوصيله عبر كابلات الألياف الضوئية. وقالوا إن الزراعة بدون تربة التي تنطوي على أنظمة مائية أو جوية ممكنة ، لكن هذه الاستراتيجيات تتطلب المزيد من الشحن الجماعي إلى المريخ في شكل صواني ومضخات وخزانات. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون الزراعة القائمة على التربة أكثر قوة ضد أمراض النبات ، ولكن الأوساخ المريخية غير العضوية تتطلب بحثًا وعلاجًا كبيرًا لتحويلها إلى تربة حية يمكن أن تدعم نمو النبات ، كما أضاف الباحثون.
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن عددًا من المحاصيل قد يكون عمليًا بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بإطعام المستعمرين المريخيين ، مثل القمح والذرة وفول الصويا والفول السوداني والبطاطا الحلوة. يمكن أن يجعل التعديل الوراثي النباتات أكثر فائدة في مجموعة متنوعة من الطرق للمريخيين - على سبيل المثال ، من خلال استهلاك المزيد من ثاني أكسيد الكربون وزيادة الإنتاجية.
وقال كانون: "ركزت جميع الأبحاث تقريبًا حتى الآن على زراعة النباتات لإطعام رواد الفضاء ، لكن النباتات تستهلك مساحة كبيرة ، وعلى كوكب آخر ، وهذا يعني بناء مصانع داخلية كبيرة تحتاج إلى الضغط والتسخين والإضاءة". "إذا كنت ترغب في إطعام عدد كبير من السكان على كوكب آخر ، فعليك الابتعاد عن فكرة الخضروات المائية والتفكير حقًا في الكميات الهائلة من الطاقة والمياه والمواد الخام اللازمة لإنتاج ما يكفي من السعرات الحرارية."
لمعرفة ما قد يتطلبه الأمر لتغذية مدينة المريخ التي يبلغ عدد سكانها مليون نسمة، قام الباحثون بتصميم نموذج السكان الذين نماوا من الهجرة وكذلك من خلال معدل المواليد 10 لكل 1000 شخص لكل عام على الأرض ، وهو معدل نموذجي للدول المتقدمة على الأرض. إجمالاً ، افترضوا أن هناك حاجة إلى حوالي 6900 سفينة عاملة لتوصيل حوالي مليون مهاجر إلى المريخ على مدار قرن ، مع حوالي 340.000 شخص ولدوا على كوكب المريخ خلال تلك الفترة.
قام العلماء بحساب عدد السعرات الحرارية التي يحتاجها كل شخص ، ونمذجة استخدام الأراضي وفقًا لنظام غذائي يشمل القمح والذرة والبطاطا الحلوة والصراصير والدجاج المزروع في المختبر. وجدوا أن مستعمرة المريخ التي يبلغ عدد سكانها مليون شخص يمكن أن تحقق الاكتفاء الذاتي من حيث الطعام في غضون 100 عام ، بالاعتماد على حوالي 9000 ميل (14،500 كيلومتر) من الأنفاق التي يبلغ عرضها 12 قدمًا (3.6 متر) ، والتي يمكن تكديسها عموديًا.
ومع ذلك ، فإن هؤلاء المستعمرين سيحتاجون إلى كميات هائلة من المواد الغذائية المستوردة في غضون ذلك ، والتي تم نقلها لما يقرب من 54000 شحنة بضائع. لاحظ العلماء أن هناك مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات التي يمكن استخدامها لتقليل كمية الطعام المستورد بشكل ملحوظ ، مثل زيادة معدل بناء المزارع على سطح المريخ.
يجب أن يركز البحث المستقبلي حول كيفية إطعام المريخ بشكل أفضل على تعزيز إنتاجية المحاصيل ، والعمل على أكثر أنواع الحشرات استساغة وكفاءة ، وتحسين نكهة وملمس اللحوم المستزرعة ، وتحسين كفاءة إضاءة LED المستخدمة في زراعة المحاصيل ، وتطوير طرق آلية وقال الباحثون لبناء المناطق المحمية والضغط بسرعة لإسكان المزارع.
"الانتقاد الواضح هو أن هذا هو الخيال العلمي - البعثات البشرية إلى المريخ قال كانون: "على بُعد عقود من الزمن ، فلماذا تهتم بالعمل على هذا الموضوع الآن؟" أول المستوطنين إلى المريخ ".
وأضاف أن الوقت قد حان "للعمل على كيفية تحقيق ذلك".
وقال الباحثون إن البحث عن كيفية إطعام المريخ يمكن أن يساعد أيضًا في إطعام الناس على الأرض.
"القيود التي فرضها المريخ - أ الجو البارد والرقيق قال كانون: - إجبارك على إنتاج الغذاء بطرق تكون في الواقع أكثر استدامة وأخلاقية مما يتم على الأرض من خلال ممارسات الزراعة في المصانع الحالية. لذا ، فإن التحول إلى "النظام الغذائي المريخي" يمكن أن يساعد كوكبنا. " موقع ويب ، http://eatlikeamartian.org، الذي يعطي بعض المعلومات حول كيفية القيام بذلك.
مفصل ومدرس كبير دانيال بريت في جامعة سنترال فلوريدا بالتفصيل النتائج التي توصلوا إليها عبر الإنترنت 30 أغسطس في مجلة الفضاء الجديد.
- سوف تتطلب مهمة ناسا المريخ البشرية العيش خارج الأرض
- تُظهر هذه التصاميم المذهلة كيف يبدو مستقبلنا على كوكب المريخ
- من أبولو إلى أرتميس - كيف يمكن أن يتغير طعام رواد الفضاء عندما نعود إلى القمر
ملاحظة المحرر: النسخة الأصلية من هذه القصة أشارت خطأ إلى كيفن كانون باسم كيث كانون.
