Космос

Астроземеделието – крайъгълен камък за колонизацията на Марс (Част 1)

Иван Гайдаров

Ако човечеството се надява някога да изпрати свои представители да живеят на Марс за продължителен период от време, те ще трябва да бъдат на топло и безопасно място и да имат с какво да се хранят. Това последно изискване поставя сериозни предизвикателство пред реализацията на подобна мисия, защото храната, която може да бъде транспортирана от Земята, е ограничено количество. Дори космическата храна да е лека и да може да се пренесе значително по-голямо количество, никой не би искал цял живот да се храни по този начин.

Бъдещето на колонизацията на Марс зависи от наличието на пресни плодове, зеленчуци и зърнени храни. Но как може човекът да развива селско стопанство в негостоприемна среда като тази на Марс? За да получат отговор на този въпрос, от digitaltrends.com разговарят с трима изследователи на Марс от областта на екологията, геологията и биохимията.

Материалът e част от поредицата статии Life On Mars, изследваща авангардната наука и технологии, които ще позволят на човека да колонизира Червената планета.

Основни неща

Растенията са издръжлива форма на живот, но имат някои съществени изисквания. За да растат добре, те се нуждаят от топлина, нормално атмосферно налягане и защита от вредни лъчения. Осигуряването на тези фактори биха били предизвикателство на Марс.

Най-простото решение би било каквото и местообитание да се изгради за настаняване на астронавтите, към него да бъде изградено помещение за всички земеделски култури. Ако към помещението бъдат добавени и няколко прости LED светлини, астронавтите лесно могат да се грижат за растенията си. Добавянето на светлини освен всичко друго е и начин за противодействие на ефектите от по-ниската гравитация на Марс, тъй като дори при нулева гравитация растенията отглеждат корените си далеч от източниците на светлина. Затворената среда също така има своите предимства като това, че условията като температура и влажност могат да бъдат контролирани.

Вигер Вамелинк, селекционер на растения и еколог от университета Вагенинген, водещ изследовател на възможностите за земеделие на Луната и Марс, коментира пред Digital Trends, че отглеждането на растения в космоса всъщност е много сходно с градското земеделие - концепция за ефективно отглеждане на храни в градските райони. Често това се постига чрез създаване на стерилна среда в закрити локации с LED светлини. "Това е нещо, което можете да направите както на Марс, така и в пустинята, или който и да е град на Земята."

Култивиране на живот в мъртва почва

Най-голямата бариера пред отглеждането на култури на Марс обаче е липсата на нещо толкова обикновено като калта. Почвата на Земята е пълна с живи организми, както и с някои минерали като фосфор и калий, които растенията използват. Марс няма почва - вместо това планетата е изградена от мъртъв, прахообразен материал, наречен реголит, покриващ цялата ѝ повърхност.

Все още не е ясно от какво точно се състои този реголит, а и може да има регионални особености на неговия състав, но учените вече имат съвсем груба представа за какво става дума, което позволи на НАСА да разработи изкуствен материал, сходен с реголита. Това по същество е пресъздаване на марсианската почва въз основа на настоящите познания за повърхността на Червената планета.

Това означава, че учените могат да експериментират с марсианска "почва" тук на Земята. Въпреки че създаването на копието на марсианската почва не е евтино начинание, то все пак е достъпно за закупуване с изследователска цел. Преди около десетилетие Вамелинк решава да провери дали тази почва може да се използва за отглеждане на земеделски култури, след като разбира, че никой никога не е опитвал подобно нещо.

Затова той започва да засажда семена в почви от Марс, Луна и Земята, за да сравни техния растеж. В първите си експерименти Вамелинк не очаква особени резултати с марсианската почва. "Това е много бедна на хранителни вещества почва", обяснява той. "В нея нея няма органични вещества и съдържа тежки метали, които биха могли да попречат на растенията да покълнат. Очакванията ми бяха много ниски".

Екипът му засажда 4200 семена от 14 различни вида, очаквайки, че повечето от тях ще умрат. Но резултатите се оказват много различни от това, което изследователите прогнозират. Почти всички семена покълват - някои от тях в рамките на 24 часа. Това всъщност създава проблем за екипа, казва през смях Вамелинк, защото изведнъж трябва да се грижи за огромна реколта от над 4000 растения.

Растенията се нуждаят от много внимателно поливане, защото реголитът е хидрофобен, което означава, че не абсорбира много влага. Така че бъдещите марсиански фермери ще се нуждаят от много вода, за да поддържат реколтата си.

Но въпреки че растенията израстват в симуланта на реголит от Марс, те достигат едва няколко сантиметра височина и не дават никаква реколта. За да накарат растенията да израснат в пълен размер и да произвеждат реколта, учените трябва да добавят хранителни вещества.

Торене на почвата

Основен компонент, който липсва в почвата на Марс по отношение на растенията, е органичната материя. Органичната материя е особено важен източник на хранителни вещества, когато се разгражда от бактериите, което означава, че в бъдещите земеделски райони трябва да бъдат добавени бактерии.

За щастие, като ходещи колонии от микроби хората са пълни с бактерии. Така че, въпреки че това е доста неприятна концепция, ние имаме начин да се запасим с такива. Най-ефективният метод би бил да се запазят урината и изпражненията, произведени от астронавтите по време на дългото им пътуване до Марс, след което да се добавят към реголита за култивиране на бактерии. Ако сте гледали филма "Марсианецът", където изгубеният астронавт Марк Уотни отглежда картофи в почвата на Марс с отпадъчни води, това е същата концепция. За да се гарантира здравословното състояние на хората обаче, ще трябва да бъдат предприети стъпки за унищожаване на всички патогени, които биха могли да се предадат чрез човешки отпадъци.

Процесът на смилане на органичните вещества и рециклирането им в почвата може да бъде ускорено с помощта на червеи. Дори на Марс, земните червеи са най-добрият приятел на градинаря, тъй като смилат органични вещества и произвеждат тор, като едновременно с това копаят тунели, които осигуряват аерация и задържат вода за растежа на корените на растенията. Освен това яйцата на червеите могат да се съхраняват дълго време, което ги прави потенциално транспортируеми до Марс.

Очаквайте продължение!




© Ай Си Ти Медиа ЕООД 1997-2021 съгласно Общи условия за ползване

X