SpaceX soll dazu beitragen, eine Millionenstadt auf dem Mars zu errichten. Was würden all diese Leute essen?
(Bild: © SpaceX)
Was könnte es brauchen, um eine Million Menschen auf dem Mars zu ernähren? Eine neue Studie ergab, dass Fleisch aus dem Labor, Getreide aus dem Tunnel und Cricketfarmen gezüchtet werden.
Wenn es um Pläne für geht Besatzungsmissionen zum MarsDie NASA geht normalerweise von Rundreisen mit nur kurzen Zwischenstopps auf dem Roten Planeten aus. Es sind jedoch kommerzielle Raumfahrtunternehmen mit dem Ziel entstanden, den Weltraum zu kolonisieren, wobei SpaceX speziell darauf abzielt eine Zivilisation auf dem Mars entwickeln.
Die praktischste Strategie für lange Aufenthalte Mars Es geht darum, von Ressourcen zu leben, die bereits auf dem Roten Planeten existieren, anstatt sich auf Nachschubschiffe von der Erde zu verlassen. Zu den fünf wichtigsten verbrauchbaren Ressourcen, die Forscher als Siedlungen auf dem Mars identifizierten, gehören Energie, Wasser, Sauerstoff, Baumaterial und Lebensmittel. Die ersten vier sind auf dem Mars möglicherweise reichlich vorhanden.
Zum Beispiel Solarenergie, wahrscheinlich ergänzt durch Kernspaltungsreaktorenkann helfen, Energie für angehende Marsmenschen bereitzustellen. Eis und hydratisierte Mineralien auf dem Mars sind Wasserquellen. Kohlendioxid kann in Sauerstoff umgewandelt werden. Schließlich kann Marsboden leicht zu Ziegeln für Baumaterialien verarbeitet werden.
Im Vergleich dazu gibt es auf dem Mars keine natürlichen Lebensmittel, und es gibt keine einfache Möglichkeit, sie aus Rohstoffen auf dem Roten Planeten herzustellen, beispielsweise mit einem einfachen chemischen Reaktor, sagten die Forscher.
"Lebensmittel werden wahrscheinlich am schwierigsten auf dem Mars vor Ort zuzubereiten sein, und man kann nicht einfach alles importieren, wenn man eine autarke Siedlung haben will", so der Studienleiter Kevin Cannon, ein Planetenwissenschaftler an der Universität von Zentralflorida in Orlando, sagte Space.com.
Angesichts dieser Herausforderung wollten die Wissenschaftler wissen, was nötig ist, um das radikale Ziel zu erreichen, auf dem Mars genügend Lebensmittel zu produzieren, um 1 Million Menschen zu ernähren.
"Wir haben mit vielen Menschen zusammengearbeitet, die Pflanzen in den von uns geschaffenen simulierten Marsböden anbauen wollten, und dies hat uns dazu veranlasst, zu untersuchen, welche Forschungsarbeiten zur Herstellung von Nahrungsmitteln für zukünftige menschliche Missionen zum Mond oder Mars durchgeführt wurden." Sagte Cannon. "Es stellte sich heraus, dass der Schwerpunkt hauptsächlich auf kalorienarmem Gemüse lag und die neuesten Innovationen bei alternativen Proteinquellen nicht berücksichtigt wurden. Wir stellten die Frage: Was würde es anstelle einer kurzen Mission im NASA-Stil zum Mars bedeuten?" eine Stadt mit 1 Million Einwohnern zu ernähren, wie es sich SpaceX vorstellt? "
Die Forscher stellten fest, dass die Aufzucht von Nutztieren für Milchprodukte und Fleisch auf dem Mars kurzfristig nicht praktikabel sein würde, da es schwierig ist, sie über den Weltraum zu transportieren. Gleichzeitig stellten sie fest, dass die meisten Menschen nicht vollständig vegetarisch werden wollen. Die Lösung? Insektenfarmen und Fleisch aus Laboranbau, schlugen sie vor.
Insektenfarmen sind gut geeignet für Mars-KücheDie Forscher sagten, dass sie eine Menge Kalorien pro Landeinheit liefern, während sie relativ wenig Wasser und Futter verbrauchen. Insbesondere Grillen sind eines der vielversprechenderen Beispiele für essbare Insekten, wobei Cricketmehl möglicherweise in vielen verschiedenen Rezepten enthalten und versteckt ist.
"Bugs sind der richtige Weg, wenn die Leute den Bruttofaktor überwinden können", sagte Cannon.
Für diejenigen, die keine Insekten mögen, könnte "zelluläre Landwirtschaft" - dh Lebensmittel, die aus Zellen stammen, die in Laborschalen gezüchtet werden - den Menschen auf dem Mars helfen, sich etwas vertrauter zu ernähren, sagten die Forscher. Alles, von Algen über Fleisch und Fisch bis hin zu Kuhmilch und Hühnereiern, sei jetzt möglich, sagten sie. Die großen Geldbeträge, die Investoren in die Verfeinerung dieser Technologie gesteckt haben, haben die Kosten für einen Burger mit kultiviertem Fleisch bereits in zwei Jahren von 325.000 USD auf 11 USD pro Pastetchen gesenkt, fügten sie hinzu.
Wenn es um Pflanzen geht, zeigt die Konzeptkunst von Mars-Siedlungen normalerweise Gewächshäuser, aber diese könnten sich als nicht praktikabel erweisen, sagten die Forscher. Da der Mars so weit von der Sonne entfernt ist, selbst am Äquator, wo das Sonnenlicht am stärksten ist, wäre die Menge an Lichtpflanzen ähnlich wie in Alaska. Obwohl Gewächshäuser aus klaren Fensterscheiben bestehen, absorbieren diese typischerweise immer noch 50 bis 70 Prozent des Lichts auf der Erde und können auf dem Mars sogar noch mehr blockieren, da wahrscheinlich ein stärkeres Material benötigt wird, um ein beheiztes, unter Druck stehendes Inneres zu stützen, wenn man bedenkt, wie die Die Luft auf dem Roten Planeten ist viel kälter und dünner als auf der Erde.
Stattdessen werden wahrscheinlich Tunnel mit hochfesten LEDs benötigt, um Pflanzen auf dem Mars zu züchten, ergänzt durch Sonnenlicht, das gesammelt und durch Glasfaserkabel geleitet wird, sagten die Forscher. Bodenlose Landwirtschaft mit hydroponischen oder aeroponischen Systemen ist möglich, aber diese Strategien würden mehr Masse erfordern, die in Form von Schalen, Pumpen und Reservoirs zum Mars transportiert wird. Darüber hinaus ist die bodenbasierte Landwirtschaft möglicherweise robuster gegen Pflanzenkrankheiten, aber anorganischer Marsschmutz würde erhebliche Forschung und Behandlung erfordern, um ihn in einen lebenden Boden umzuwandeln, der das Pflanzenwachstum unterstützen könnte, fügten die Forscher hinzu.
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sich eine Reihe von Kulturen als besonders praktisch erweisen kann, wenn es darum geht, Mars-Kolonisten wie Weizen, Mais, Sojabohnen, Erdnüsse und Süßkartoffeln zu füttern. Genetische Veränderungen könnten Pflanzen auch für Marsianer auf vielfältige Weise nützlicher machen - zum Beispiel durch den Verbrauch von mehr Kohlendioxid und die Steigerung der Produktivität.
"Fast alle bisherigen Forschungen haben sich auf den Anbau von Pflanzen konzentriert, um Astronauten zu ernähren, aber Pflanzen nehmen eine Menge Platz ein, und auf einem anderen Planeten bedeutet dies, große Innenfabriken zu bauen, die unter Druck gesetzt, beheizt und beleuchtet werden müssen", sagte Cannon. "Wenn Sie eine große Bevölkerung auf einem anderen Planeten ernähren wollen, müssen Sie sich von der Idee des wässrigen Gemüses entfernen und wirklich über die enormen Mengen an Energie, Wasser und Rohstoffen nachdenken, die erforderlich sind, um genügend Kalorien zu produzieren."
Um zu sehen, was nötig ist, um a zu füttern Marsstadt mit 1 Million EinwohnernDie Forscher modellierten eine Bevölkerung, die durch Zuwanderung sowie durch eine Geburtenrate von 10 pro 1.000 Menschen pro Erdjahr wuchs, eine für Industrienationen auf der Erde typische Rate. Insgesamt gingen sie davon aus, dass etwa 6.900 Schiffe mit Besatzung benötigt wurden, um im Laufe eines Jahrhunderts etwa 1 Million Einwanderer zum Mars zu bringen. In dieser Zeit wurden etwa 340.000 Menschen auf dem Mars geboren.
Die Wissenschaftler berechneten die Anzahl der Kalorien, die jede Person benötigen würde, und modellierten die Landnutzung anhand einer Diät, die Weizen, Mais, Süßkartoffeln, Grillen und Hühnchen aus dem Labor umfasste. Sie fanden heraus, dass eine Mars-Kolonie mit 1 Million Einwohnern innerhalb von 100 Jahren eine Selbstversorgung mit Nahrungsmitteln erreichen kann, indem sie sich auf Tunnel mit einer Breite von etwa 14.500 Kilometern stützt, die vertikal gestapelt werden können.
Diese Kolonisten würden jedoch in der Zwischenzeit riesige Mengen an Lebensmitteln benötigen, die auf fast 54.000 Frachttransporten transportiert werden. Die Wissenschaftler stellten fest, dass es eine Vielzahl von Strategien gibt, mit denen die Menge der importierten Lebensmittel erheblich reduziert werden kann, beispielsweise die Rate der landwirtschaftlichen Bauarbeiten auf dem Mars.
Zukünftige Forschungen zur optimalen Fütterung von Marsmenschen sollten sich auf die Steigerung der Pflanzenproduktivität, die Ermittlung der effizientesten und schmackhaftesten Insektenarten, die Verbesserung des Geschmacks und der Textur von Kulturfleisch, die Verbesserung der Effizienz der LED-Beleuchtung für den Anbau von Pflanzen und die Entwicklung automatisierter Methoden konzentrieren Für den schnellen Bau von unter Druck stehenden, abgeschirmten Bereichen zur Unterbringung von Farmen, sagten die Forscher.
"Die offensichtliche Kritik ist, dass dies Science-Fiction ist - menschliche Missionen zum Mars sind Jahrzehnte entfernt, warum also jetzt an diesem Thema arbeiten? ", sagte Cannon.„ Wer in diese Richtung denkt, muss sich ernsthaft ansehen, was SpaceX tut - sie bauen und testen bereits Prototypen der Schiffe, die die senden werden. " erste Siedler zum Mars. "
Es ist Zeit, "herauszufinden, wie dies geschehen kann", fügte er hinzu.
Die Forscher sagten, dass Forschungen zur Ernährung von Marsmenschen auch dazu beitragen könnten, Menschen auf der Erde zu ernähren.
"Die vom Mars auferlegten Zwänge - a kalte, dünne Atmosphäre - Sie dazu zwingen, Lebensmittel auf eine Weise zu produzieren, die tatsächlich nachhaltiger und ethischer ist als das, was auf der Erde mit den derzeitigen Praktiken der Massentierhaltung getan wird ", sagte Cannon." Die Umstellung auf eine "Mars-Diät" kann unserem Planeten also helfen. " eine Website, http://eatlikeamartian.orgHier finden Sie einige Informationen dazu.
Kanone und Studienleiter Daniel Britt an der University of Central Florida detailliert ihre Ergebnisse online 30. August in der Zeitschrift New Space.
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Anmerkung des Herausgebers: In der Originalversion dieser Geschichte wurde Kevin Cannon fälschlicherweise als Keith Cannon bezeichnet.
