Mensen naar Mars sturen is op zich geen gemakkelijke taak, maar het zal veel moeilijker zijn om een kolonie op Mars te vestigen. Voor leven buiten de biosfeer van de aarde is ofwel voedselvoorraad van onze thuisplaneet nodig, ofwel zullen we al ter plaatse voedsel moeten verbouwen, en aangezien de eerste optie op de lange termijn volkomen onpraktisch en buitengewoon kostbaar is, zullen we onze toevlucht moeten nemen tot landbouw op de Rode Planeet.
Als je naar de film "The Martian" hebt gekeken, onthoud dan hoe de hoofdpersoon aardappelen verbouwde in een kas met behulp van Marsaarde, bevroren uitwerpselen van het expeditieteam en water verkregen tijdens een chemische reactie.
"De realiteit is veel gecompliceerder", zegt Ralf Fritzsche, hoofdprojectmanager voor voedselproductie bij het Space Center. Kennedy (NASA).
NASA is van plan om tegen 2030 astronauten naar Mars te sturen, en SpaceX, geleid door Elon Musk, stelt een agressief Mars-kolonisatieprogramma voor op basis van het Interplanetary Transport System (ITS). Maar zelfs als SpaceX erin slaagt mensen naar Mars te sturen, hebben ze nog geen plan hoe ze daar voedsel zullen verbouwen.
Om minstens één persoon op Mars te behouden, is minstens $ 1 miljard per jaar nodig - alleen voor voedsel. Hier is uiteraard een andere aanpak nodig.
"Elon Musk heeft de wereld een uitdaging geboden", zegt Daniel Batcheldor, hoogleraar natuurkunde en ruimtewetenschappen aan het Florida Institute of Technology en directeur van het Buzz Aldrin Space Institute. “We weten dat we geen kolonie op Mars kunnen onderhouden met alleen voorraden van de aarde. De kolonie moet zelfvoorzienend worden om te overleven op de Rode Planeet."
Fritzsche en NASA-collega Trent Smith werken samen met wetenschappers van het Buzz Aldrin Space Center om erachter te komen hoe je iets op Mars kunt laten groeien. Het biologisch afval van astronauten kan hierbij een grote hulp zijn, maar om een analoog van de aardbodem te creëren, hebben we veel meer nodig - van grondontgiftingsproducten tot kunstmatige bacteriën.
"Er is geen organisch materiaal in de regoliet van Mars", zegt Brooke Wheeler van het Florida Aeronautics College of Technology. in hun aanwezigheid kunnen planten de voedingsstoffen in het afval opnemen."
Promotie video:
Wheeler en haar collega Drew Palmer, assistent-professor biologische wetenschappen aan het Florida Institute of Technology, gebruiken aarde die de bodem van Mars nabootst, in de hoop dat ze nog steeds een manier kunnen bedenken om voedsel op Mars te verbouwen. Het analogon van de gebruikte Marsgrond is vulkanisch zand uit Hawaï, dat essentiële voedingsstoffen voor planten mist.
Het simuleren van de Martiaanse regoliet is een goed begin, maar Wheeler en Palmer erkennen dat de simulatie onvolledig is. Een van de belangrijkste problemen waarmee toekomstige kolonisten zullen worden geconfronteerd, is de toxiciteit van de bodem van Mars. Martiaanse regolith zit vol met perchloraatzouten, giftig voor mensen, die worden gebruikt bij de productie op aarde en die ernstige schildklieraandoeningen kunnen veroorzaken. Voordat we Mars in landbouwgrond kunnen veranderen, hebben we een manier nodig om perchloraten op Mars te verwijderen.
"We zijn buitengewoon geïnteresseerd in het creëren van kunstmatige micro-organismen die de bodem van giftige stoffen kunnen reinigen", zegt Palmer. "Dit is heel goed mogelijk, hier op aarde."
De onderzoekers stellen ook voor om een robotmissie naar Mars te sturen, enkele maanden voordat de eerste man voet op het aardoppervlak zet. Robots zullen in staat zijn om de regoliet van Mars klaar te maken voor gebruik, het te ontdoen van giftige stoffen en planten te planten. Het idee is om astronauten te voorzien van een werkende boerderij wanneer ze op Mars aankomen, die hen niet alleen van voedsel voorziet, maar ook helpt om levensondersteunende systemen in stand te houden, extra zuurstof te leveren en de luchttoxiciteit te reguleren.
Naast de praktische taak zal de boerderij op Mars ook de functie vervullen van het handhaven van de psychische gezondheid van de expeditieleden. Trent Smith, terwijl hij Project Veggie leidde op het internationale ruimtestation, dat hydrocultuur gebruikt om planten van voedingsstoffen te voorzien in microzwaartekracht, zag het plezier dat astronauten op het ISS genoten van het kweken van planten op een verder levenloze plek.
“Omdat ze zich in een ruimtestation bevinden, in, zou je kunnen zeggen, vijandige omstandigheden, met al deze kabels en draden, met slechts één metaal en plastic in de buurt … als ze deze kleine groeiende bladeren en wortels hebben waar ze om geven - voor hen het is als een stukje huis, een klein stukje natuur”, merkt Smith op. 'Daar op Mars zal het veel betekenen.'
"Als we maandenlang een expeditie zouden plannen, zou hydrocultuur alleen voldoende zijn - het is buitengewoon effectief", zegt Smith. “Maar aangezien we willen dat de expeditie daar lang blijft, is het logisch om over te schakelen op landbouw. U kunt beide methoden gebruiken."
In ieder geval zullen we al onze vindingrijkheid als soort moeten gebruiken om de landbouw opnieuw te leren, alleen deze keer - in vijandige omstandigheden op een andere planeet.
"Het is alsof we teruggaan naar de vroege agrarische samenleving toen we leerden hoe we het land moesten bewerken", zegt Batcheldor. "Maar in plaats van de vruchtbare grond van onze planeet te gebruiken, moeten we letterlijk nieuwe grond op Mars creëren."
