SpaceX wil helpen een stad met miljoenen mensen op Mars te vestigen. Wat zouden al die mensen eten?
(Afbeelding: © SpaceX)
Wat is er nodig om een miljoen mensen op Mars te voeden? In een laboratorium gekweekt vlees, tunnelgewassen en cricketboerderijen, vindt een nieuwe studie.
Als het gaat om plannen voor bemande missies naar Mars, Gaat NASA doorgaans uit van rondreizen met slechts korte tussenstops op de Rode Planeet. Er zijn echter commerciële ruimtevaartbedrijven ontstaan met als doel de ruimte te koloniseren, met SpaceX specifiek als doel een beschaving ontwikkelen op Mars.
De meest praktische strategie voor lang verblijf Mars omvat het leven van hulpbronnen die al op de Rode Planeet bestaan in plaats van te vertrouwen op bevoorradingsschepen van de aarde. De vijf belangrijkste verbruiksbronnen die onderzoekers hebben geïdentificeerd, hebben de nederzettingen van Mars nodig, waaronder energie, water, zuurstof, bouwmateriaal en voedsel, en de eerste vier zijn potentieel overvloedig aanwezig op Mars.
Zo wordt zonne-energie waarschijnlijk aangevuld met kernsplijting reactoren, kan helpen energie te leveren aan potentiële marsmannetjes. IJs en gehydrateerde mineralen op Mars zijn waterbronnen. Kooldioxide kan worden omgezet in zuurstof. Ten slotte kan Martiaanse grond gemakkelijk worden verwerkt tot bakstenen voor bouwmaterialen.
Ter vergelijking: er is van nature geen voedsel beschikbaar op Mars, en er is geen gemakkelijke manier om het te maken van grondstoffen op de Rode Planeet met bijvoorbeeld een eenvoudige chemische reactor, aldus de onderzoekers.
"Voedsel wordt waarschijnlijk het moeilijkste om lokaal op Mars te maken, en je kunt het niet allemaal importeren als je een zelfvoorzienende regeling wilt hebben", aldus hoofdauteur Kevin Cannon, planetair wetenschapper aan de Universiteit van Central Florida in Orlando, vertelde Space.com.
Gezien deze uitdaging wilden de wetenschappers zien wat er nodig zou zijn om het radicale doel te bereiken om genoeg voedsel op Mars te produceren om 1 miljoen mensen te voeden.
"We werkten met veel mensen die planten wilden kweken in de gesimuleerde Mars-bodems die we creëren, en dit bracht ons ertoe te kijken wat onderzoek werd gedaan op het gebied van het produceren van voedsel voor toekomstige menselijke missies naar de maan of Mars," Zei Cannon. "Het blijkt dat de meeste focus ligt op zeer caloriearme groenten, en de laatste innovaties in alternatieve eiwitbronnen werden niet overwogen. We stelden de vraag: wat zou er nodig zijn in plaats van een korte NASA-achtige missie naar Mars? om een stad met 1 miljoen mensen te voeden, zoals wat SpaceX zich voorstelt? "
De onderzoekers merkten op dat het fokken van landbouwhuisdieren voor melk en vlees op korte termijn niet praktisch zou zijn op Mars vanwege de uitdagingen om ze door de ruimte te vervoeren. Tegelijkertijd merkten ze op dat de meeste mensen niet helemaal vegetarisch willen gaan. De oplossing? Insectenboerderijen en in het laboratorium geteeld vlees, stelden ze voor.
Insectenkwekerijen zijn daar zeer geschikt voor Martiaanse keuken, omdat ze veel calorieën per landeenheid leveren terwijl ze relatief kleine hoeveelheden water en voer gebruiken, aldus de onderzoekers. Vooral krekels zijn een van de meer veelbelovende voorbeelden van eetbare insecten, met cricketmeel dat mogelijk is verwerkt en verborgen in veel verschillende recepten, merkten ze op.
'Bugs zijn de juiste keuze, als mensen de grove factor kunnen overwinnen', zei Cannon.
Voor degenen die niet van insecten houden, kan "cellulaire landbouw" - dat wil zeggen voedsel dat afkomstig is van cellen die in laboratoriumschotels zijn gekweekt - mensen op Mars helpen een wat bekender dieet te volgen, aldus de onderzoekers. Alles, van algen tot vlees en vis tot melk zonder koeien en eieren zonder kip is nu mogelijk, zeiden ze. De grote hoeveelheden geld die investeerders hebben gestoken in het verfijnen van dergelijke technologie hebben de kosten van een gekweekte vleesburger in twee jaar al verlaagd van 325.000 dollar naar 11 dollar per pasteitje, voegde ze eraan toe.
Als het gaat om gewassen, bevat conceptkunst van Martiaanse nederzettingen meestal kassen, maar die zijn misschien niet praktisch, aldus de onderzoekers. Omdat Mars zo ver van de zon verwijderd is, zelfs op de evenaar, waar het zonlicht het sterkst is, zou de hoeveelheid licht die planten zouden ontvangen vergelijkbaar zijn met wat ze in Alaska krijgen. Bovendien, hoewel kassen zijn gemaakt van heldere ruiten, absorberen deze nog steeds typisch 50 tot 70 procent van het licht op aarde en kunnen ze zelfs meer blokkeren op Mars, aangezien waarschijnlijk een sterker materiaal nodig is om een verwarmd, onder druk gezet interieur te ondersteunen, gezien hoe de lucht op de rode planeet is veel kouder en dunner dan op aarde.
In plaats daarvan zijn waarschijnlijk tunnels nodig die zijn verlicht met zeer sterke leds om planten op Mars te laten groeien, aangevuld met zonlicht dat wordt verzameld en door glasvezelkabels naar beneden wordt geleid, aldus de onderzoekers. Soiless farming met hydroponische of aeroponische systemen is mogelijk, maar voor die strategieën zou meer massa naar Mars moeten worden verscheept in de vorm van trays, pompen en reservoirs, zeiden ze. Bovendien kan op de grond gebaseerde landbouw robuuster zijn tegen plantenziekte, maar anorganisch Martiaans vuil zou veel onderzoek en behandeling vereisen om het om te zetten in een levende bodem die de plantengroei zou kunnen ondersteunen, voegde de onderzoekers eraan toe.
Eerder onderzoek suggereerde dat een aantal gewassen bijzonder praktisch kan zijn als het gaat om het voeden van Martiaanse kolonisten, zoals tarwe, maïs, sojabonen, pinda's en zoete aardappelen. Genetische modificatie kan planten op verschillende manieren ook nuttiger maken voor marsmannetjes - bijvoorbeeld door meer koolstofdioxide te consumeren en de productiviteit te verhogen.
"Bijna al het onderzoek tot nu toe was gericht op het kweken van planten om astronauten te voeden, maar planten nemen een hoop ruimte in beslag, en op een andere planeet betekent dat het bouwen van grote binnenfabrieken die onder druk moeten worden gezet, verwarmd en verlicht", zei Cannon. "Als je een grote populatie op een andere planeet wilt voeden, moet je af van het idee van waterige groenten en echt nadenken over de enorme hoeveelheden energie, water en grondstoffen die nodig zijn om genoeg calorieën te produceren."
Om te zien wat er nodig is om een Marsstad van 1 miljoen mensen, de onderzoekers modelleerden een bevolking die groeide door immigratie en door een geboortecijfer van 10 per 1.000 mensen per aardjaar, een percentage dat typisch is voor ontwikkelde landen op aarde. Al met al gingen ze ervan uit dat er in de loop van een eeuw ongeveer 6900 bemande schepen nodig waren om ongeveer 1 miljoen immigranten naar Mars te brengen, met in die tijd ongeveer 340.000 mensen op Mars geboren.
De wetenschappers berekenden het aantal calorieën dat elke persoon nodig zou hebben en modelleerden het landgebruik op basis van een dieet met tarwe, maïs, zoete aardappelen, krekels en kippen uit het laboratorium. Ze ontdekten dat een kolonie van Mars van 1 miljoen mensen binnen 100 jaar zelfvoorzienend kon worden op het gebied van voedsel, en vertrouwde op ongeveer 14.000 kilometer aan tunnels van ongeveer 12 voet (3,6 meter) breed, die verticaal konden worden gestapeld.
Deze kolonisten zouden in de tussentijd echter enorme hoeveelheden voedsel nodig hebben, vervoerd op bijna 54.000 vrachtladingen. De wetenschappers merkten op dat er verschillende strategieën zijn die kunnen worden gebruikt om de hoeveelheid geïmporteerd voedsel aanzienlijk te verminderen, zoals het verhogen van de snelheid waarmee landbouwbedrijven op Mars worden gebouwd.
Toekomstig onderzoek naar hoe Martianen het beste kunnen worden gevoerd, moet zich richten op het verhogen van de productiviteit van gewassen, het uitwerken van de meest efficiënte en smakelijkste insectensoorten, het verbeteren van de smaak en textuur van gekweekt vlees, het verbeteren van de efficiëntie van de LED-verlichting die wordt gebruikt om gewassen te telen en het ontwikkelen van geautomatiseerde methoden voor het snel bouwen van onder druk staande, afgeschermde gebieden om boerderijen te huisvesten, aldus de onderzoekers.
"De voor de hand liggende kritiek is dat dit sciencefiction is - menselijke missies naar Mars zijn tientallen jaren verwijderd, dus waarom zou je nu aan dit onderwerp werken? ", zei Cannon." Iedereen die langs deze lijnen denkt, moet serieus kijken naar wat SpaceX doet - ze bouwen en testen al prototypen van de schepen die de eerste kolonisten naar Mars. '
Het is tijd om "uit te zoeken hoe dit kan gebeuren", voegde hij eraan toe.
De onderzoekers zeiden dat onderzoek naar het voeden van marsmannetjes ook mensen op aarde zou kunnen voeden.
'De door Mars opgelegde beperkingen - een koude, dunne atmosfeer - dwing je om voedsel te produceren op een manier die eigenlijk duurzamer en ethischer is dan wat er op aarde wordt gedaan met de huidige fabriekslandbouwpraktijken, "zei Cannon." Dus het overschakelen op een 'Martiaans dieet' kan onze planeet helpen. " een website, http://eatlikeamartian.org, die informatie geeft over hoe u dat precies kunt doen.
Kanon en studie senior auteur Daniel Britt aan de University of Central Florida gedetailleerd hun bevindingen online 30 augustus in het tijdschrift New Space.
- NASA's missie voor menselijke Mars vereist leven van het land
- Deze verbluffende ontwerpen laten zien hoe onze toekomst op Mars eruit zou kunnen zien
- Van Apollo tot Artemis - Hoe voedsel van astronauten kan veranderen wanneer we terugkeren naar de maan
Noot van de redactie: de oorspronkelijke versie van dit verhaal noemde per ongeluk Kevin Cannon als Keith Cannon.
