ในปี 2560 Elon Musk ได้วางแผนการกวาดล้างอันยิ่งใหญ่สำหรับอนาคตของ SpaceX บริษัท ที่จะนำมนุษยชาติไปสู่ดาวอังคาร กว่าทศวรรษที่ผ่านมาเที่ยวบิน Starship นับหมื่นจะพามนุษย์หนึ่งล้านไปยังพื้นผิวของดาวเคราะห์แดง Musk ขั้นต่ำคาดว่าจะใช้ในการสร้างอารยธรรมที่ยั่งยืนด้วยตนเอง
จำนวนรายละเอียดในความพยายามเช่นนี้น่าเหลือเชื่อ แล้วแรงดึงดูดที่ลดลงการได้รับรังสีและความบ้าคลั่งในอวกาศล่ะ? เที่ยวบินขากลับเป็นอย่างไร ชิ้นส่วนอะไหล่? วัสดุก่อสร้าง
ทุกคนจะกินอะไร
ในเทคโนโลยีทั้งหมดที่เราจำเป็นต้องมีเพื่อให้ทุกคนอยู่บนดาวอังคารให้มนุษย์เป็นล้าน ๆ ล้านคนอาหารอาจเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด
นั่นเป็นเพราะดาวอังคารไม่ได้นำสิ่งใดมาวางบนโต๊ะเมื่อมันเพิ่มจำนวนอาหารที่มนุษย์ต้องการ เราไม่คิดว่าจะมีพืชและสัตว์พื้นเมืองใด ๆ และโลกไม่สามารถรองรับอาณานิคมของดาวอังคารได้ตลอดเวลาด้วยแพ็คเกจดูแลจากที่บ้าน ที่เอาชนะความคิดทั้งหมดของแบบพอเพียง
ชาวอังคารกำลังต้องการผลิตอาหารในท้องถิ่น และนั่นหมายถึงการควบคุมทุกสิ่งในการกำจัดบนโลกสีแดงโดยใช้เทคโนโลยีล่าสุดของการผลิตอาหารเพื่อให้ทุกคนได้รับอาหาร
แต่พวกเขาจะเพิ่มขนาดเป็นล้านคนหรือไม่
ในบทความใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร ใหม่อวกาศ เรียกว่า“การให้อาหารหนึ่งล้านคนบนดาวอังคาร”, Kevin M Cannon และ Daniel T. Britt ให้ภาพรวมของเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการผลิตอาหารบนดาวอังคารและข้อ จำกัด ของพวกเขาคืออะไร
เห็นได้ชัดว่าคุณไม่สามารถปลูกพืชได้บนพื้นผิวดาวอังคารแรงกดดันจากอากาศหนาวเย็นและความกดอากาศต่ำจะทำให้พืชสกปรกก่อนที่มันจะงอกจากเมล็ดได้ ไม่มีสารอินทรีย์ที่ใช้งานได้ในระบบดาวอังคารและชั้นบนสุดยังมีสารเปอร์คลอเรตที่เป็นพิษ
แนวคิดดั้งเดิมคือชาวสวนชาวอังคารจะปลูกพืชของพวกเขาในเรือนกระจกยักษ์เริ่มต้นพืชใน regolith ด้วยวัสดุอินทรีย์เพิ่ม คุณเห็นชาวอังคารคุณรู้ว่าฉันกำลังอธิบายอะไรอยู่
และควรจะค่อนข้างตรงไปตรงมาเพื่อล้าง regolith เพื่อลบ perchlorates
แต่ตาม Cannon และ Britt สิ่งนี้อาจจะไม่ใช่ในตอนแรก พืชบนดาวอังคารจะไม่ได้สัมผัสกับ regolith แต่พวกมันจะปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์ในสารละลายที่อุดมด้วยสารอาหารโดยใช้เสบียงที่นำมาจากโลก
ให้ฉันแสดงตัวอย่างเฉพาะของสิ่งที่อาจมีลักษณะเช่นนี้
หนึ่งในสถานที่ที่เป็นมิตรที่สุดในโลกต่อชีวิตมนุษย์คือ Antartica แต่ในปี 2018 นักวิทยาศาสตร์ที่ Neumayer Station II ของเยอรมนีในแอนตาร์กติกาได้เก็บเกี่ยวพืชผักขนาดใหญ่ที่ปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์อย่างสมบูรณ์
พวกเขาเติบโตในเรือนกระจก EDEN ISS ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบในตัวเองด้วยแสงไฟ LED, สารอาหารไฮโดรโปนิกส์และการควบคุมบรรยากาศ
ตลอดระยะเวลา 9.5 เดือนพวกเขาสามารถผลิตอาหารได้ 268 กิโลกรัมโดยใช้พื้นที่เพียง 12.5 ตารางเมตร พวกเขาสามารถปลูกแตงกวาผักกาดและมะเขือเทศที่มีรสชาติดีเท่าที่คุณจะเติบโตในสวนของคุณเอง
คนหนึ่งต้องการเวลาเฉลี่ย 3-4 ชั่วโมงต่อวันในการพยายามปลูกพืช
ไม่มีเหตุผลที่จะคิดว่าเทคนิคนี้ใช้ไม่ได้กับดาวอังคารแม้ว่าการจัดการบรรยากาศจะท้าทายมากขึ้นเนื่องจากคุณไม่สามารถเปิดหน้าต่างเมื่อมันชื้นเกินไปในเรือนกระจกของคุณ
กังวลเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงต่ำใช่ไหม เรารู้อยู่แล้วว่าเป็นไปได้ที่จะปลูกพืชในอวกาศ มีการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติที่เรียกว่าระบบการเจริญเติบโตของพืช Veggie ซึ่งติดตั้งในเดือนพฤษภาคม 2559
เรือนกระจกขนาดเล็กนี้มีผักกาดหอมสามประเภทที่ปลูกในสื่อไฮโดรโพนิกพร้อมไฟ LED สำหรับปลูก นักบินอวกาศเก็บเกี่ยวผักกาดหอมเป็นประจำและทำสลัดโดยใช้น้ำสลัดที่ส่งมาจากโลก
รุ่นปรับขนาดขึ้นเรียกว่า Advanced Plant Habitat ซึ่งเป็นห้องที่กำลังเติบโตขนาดตู้เย็นขนาดเล็ก ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดสอบว่าพืชต่าง ๆ ตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงและเป็นอิสระเกือบทั้งหมดควบคุมอุณหภูมิสารอาหารและน้ำ
เมื่อเร็ว ๆ นี้ระบบนี้ถูกใช้เพื่อปลูกข้าวสาลีแคระในสภาวะไร้น้ำหนักและมันก็ค่อนข้างปกติ
พืชชนิดใดที่คุณควรปลูกเมื่อคุณสามารถเริ่มทำฟาร์มในระบบดาวอังคารได้? Edward Guinan ศาสตราจารย์ของ Villanova ได้ทำการทดลองกับวิชาดาราศาสตร์ระดับปริญญาตรีที่เรียกว่า The Red Thumbs: โครงการ Mars Garden.
พวกเขาทดสอบว่าพืชต่าง ๆ จะเติบโตได้ดีในระบบจำลองของดาวอังคารและที่สำคัญที่สุดพวกมันลิ้มรสอย่างไร มันกลับกลายเป็นข้าวบาร์เลย์โหระพาคะน้ากระโดดหัวหอมกระเทียมผักกาดหอมมันฝรั่งหวานและสะระแหน่ก็ทำได้ดี
ฉันขอย้ำอีกครั้งเพื่อให้ชัดเจน ฮ็อพและข้าวบาร์เลย์ที่ปลูกบนดาวอังคารให้ลิ้มรสดีพอ ๆ กับที่มันเติบโตบนโลก ฉันจะมีเบียร์บนดาวอังคาร
โอเคอะไรคือสิ่งที่อยู่ในเมนูสำหรับดาวอังคาร?
ตามที่ฉันอ้างถึงก่อนหน้านี้ปืนใหญ่และบริตต์แนะนำว่าเราได้รับโปรตีนจากพืชเช่นเดียวกับจิ้งหรีดเอ่อ พวกมันเต็มไปด้วยโปรตีน แต่ทำฟาร์มได้ง่ายกว่าฝูงวัวและมี บริษัท มากมายบนโลกที่ยินดีที่จะขายจิ้งหรีดในรูปแบบที่คุณกินได้
นอกจากนี้ยังมีความก้าวหน้าอย่างไม่น่าเชื่อในเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงด้วยเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่ผลิตเบอร์เกอร์เนื้อและไก่ที่ไม่เคยมีมาก่อนในสัตว์
แคนนอนและบริตต์สร้างแบบจำลองเพื่อจำลองความต้องการอาหารของประชากรบนดาวอังคารที่เติบโตขึ้นเป็นล้านคนตลอดระยะเวลา 100 ปีของโลก พวกเขาสันนิษฐานว่าชาวอาณานิคมจะมาถึง 150 ครั้งบนจรวดจากโลกและมีอัตราการเกิดและการตายตามธรรมชาติ พวกเขายังสันนิษฐานว่าจะมีการคลอดที่ดีต่อสุขภาพบนดาวอังคารและการเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติของประชากรในท้องถิ่น
พวกเขาคำนวณว่าจะใช้เวลาเกือบ 200,000 ลำในการจัดหาหากไม่มีการปลูกอาหารบนดาวอังคารเพื่อรักษาประชากรที่อาศัยอยู่ แต่ถ้าพวกเขาสามารถทำอาหารในท้องถิ่นของพวกเขาได้จำนวนนั้นก็จะลดลงเหลือเพียง 50,000 ลำที่จัดหาให้ตลอดทั้ง 100 ปี
พวกเขาสามารถเข้าถึงตัวเองได้ภายใน 40 ปีหากมีแรงงานเพิ่มขึ้นเพื่อทำการเกษตรโดยมีเรือบรรทุกสินค้าที่ขนเสบียงเพิ่มขึ้น นี่หมายถึงอาหารน้อยลงและอุปกรณ์ปลูกพืชไร้ดินมากขึ้นและเติบโตไฟ แต่เมื่อเวลาผ่านไปข้อดีก็เพิ่มขึ้น พวกเขาต้องการเพียงการส่งอาหาร 6,500 รายการ
และถ้าทุกคนมุ่งความพยายามทั้งหมดในการผลิตอาหารพวกเขาสามารถเข้าถึงตัวเองได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาประมาณ 20 ปีด้วยการส่งมอบอาหารเพียง 209 รายการ
เมื่อแต่ละคนต้องการที่ดิน 46 ตารางเมตรพื้นที่การเติบโตจะต้องใช้พื้นที่ 46 ตารางกิโลเมตร ซึ่งสามารถทำได้ในอุโมงค์ที่มีความยาวประมาณ 4 เมตร อุโมงค์ยาว 14,500 กิโลเมตร
เครื่องขุดอุโมงค์ บริษัท เดียวที่น่าเบื่อสามารถสร้างอุโมงค์เหล่านี้หากจำเป็นในช่วงระยะเวลา 53 ปี
ต้องการเป็นหนึ่งในคนที่เดินทางไปดาวอังคาร แต่เที่ยวบิน Starship ของคุณยังไม่ได้ทำการจอง ข่าวดีคุณสามารถปรับอาหารของคุณได้ทันที นักวิจัยมีเว็บไซต์สหายที่ชื่อว่า Eat Like a Martian พร้อมคู่มือฟรีที่ให้คุณทานผักผลไม้ผลิตภัณฑ์แมลงและเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงซึ่งจะเป็นพื้นฐานของอาหารบนดาวอังคาร
แม้ว่าปัจจุบันจะเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ที่จะจินตนาการถึงอาณานิคมของมนุษย์บนดาวอังคารอย่างถาวร แต่การปรับปรุงเทคโนโลยีมีวิธีทำให้นิยายวิทยาศาสตร์กลายเป็นจริงได้ในที่สุด
และถึงแม้ว่าปรากฎว่าดาวอังคารไม่ใช่สถานที่ที่ดีในการอยู่อาศัยเทคโนโลยีเดียวกันเหล่านี้จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอาณานิคมที่ค้ำจุนตนเองไม่ว่าจะอยู่บนดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยหรือในสถานีอวกาศแรงโน้มถ่วงประดิษฐ์ใน Earth-Moon คะแนนลากรองจ์
ในความเป็นจริงเทคโนโลยีเหล่านี้จะช่วยให้เราเลี้ยงมนุษย์ที่อาศัยอยู่ที่นี่บนโลกแล้วและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า
ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเราควรมีความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการผลิตอาหารในทุกสภาพแวดล้อม
