Nel 2017, Elon Musk ha presentato i suoi grandiosi piani per il futuro di SpaceX, la compagnia che avrebbe portato l'umanità su Marte. Nel corso di decenni, decine di migliaia di voli delle astronavi porterebbero un milione di esseri umani sulla superficie del Pianeta Rosso, il minimo Musk si aspetta che ci vorrà per creare una civiltà autosufficiente.
Il numero di dettagli in uno sforzo come questo è sbalorditivo. Che dire della gravità ridotta, dell'esposizione alle radiazioni e della follia spaziale? E i voli di ritorno? Parti di ricambio? Materiali da costruzione?
Cosa mangiano tutti?
Di tutte le tecnologie che dovremo padroneggiare affinché chiunque viva su Marte, figuriamoci un milione di esseri umani, il cibo potrebbe effettivamente essere una delle maggiori sfide.
Questo perché Marte non porta quasi nulla in tavola quando si tratta di coltivare la grande quantità di cibo di cui gli umani hanno bisogno. Non pensiamo che ci siano piante e animali nativi e la Terra non può continuare a rifornire una colonia di Marte per sempre con pacchetti di cura da casa. Ciò sconfigge l'idea di autosufficienza.
I marziani dovranno produrre il loro cibo localmente. Ciò significa sfruttare tutto ciò che è a loro disposizione sul Pianeta Rosso, utilizzando le ultime tecnologie di produzione alimentare per nutrire tutti.
Ma scaleranno fino a un milione di persone?
In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista New Space chiamato "Nutrire un milione di persone su Marte", Kevin M Cannon e Daniel T. Britt forniscono una panoramica delle tecnologie che dovranno essere utilizzate per la produzione alimentare marziana e quali saranno i loro limiti.
Ovviamente non puoi coltivare piante proprio sulla superficie di Marte, il freddo gelido e la bassa pressione atmosferica spazzerebbero via una pianta prima che potesse anche germogliare da un seme. Non c'è materiale organico utilizzabile nella regolite marziana e lo strato superiore contiene persino perclorati tossici.
L'idea tradizionale è che i giardinieri marziani faranno crescere le loro colture in serre giganti, avviando piante nella regolite con materiale organico aggiunto. Hai visto il marziano, sai cosa sto descrivendo.
E dovrebbe essere relativamente semplice lavare la regolite per rimuovere i perclorati.
Ma secondo Cannon e Britt, questo probabilmente non sarà il caso all'inizio. Le piante marziane non toccheranno la regolite. Al contrario, verranno coltivati idroponicamente in soluzioni ricche di nutrienti utilizzando le risorse fornite dalla Terra.
Lascia che ti mostri un esempio specifico di come potrebbe essere.
Uno dei luoghi più ostili sulla Terra per la vita umana è l'Antartica, ma nel 2018, gli scienziati della Neumayer Station II tedesca in Antartide hanno raccolto un enorme raccolto di verdure coltivate completamente idroponicamente.
Sono stati coltivati nella serra EDEN ISS, che è un ambiente di coltivazione completamente autonomo con luci di crescita a LED, sostanze nutritive idroponiche e controllo atmosferico.
Nel corso di 9,5 mesi, sono stati in grado di produrre 268 chilogrammi di cibo utilizzando solo 12,5 metri quadrati di spazio. Sono stati in grado di coltivare cetrioli, lattuga e pomodori che hanno il sapore di quello che potresti coltivare nel tuo giardino.
Una persona aveva bisogno di una media di 3-4 ore al giorno di sforzo per far crescere le piante.
Non c'è motivo di pensare che questa tecnica non funzionerebbe su Marte, anche se gestire l'atmosfera sarebbe più impegnativo poiché non puoi semplicemente aprire una finestra quando diventa un po 'troppo umido nella tua serra.
Preoccupato per la bassa gravità? Sappiamo già che è possibile coltivare piante nello spazio. C'è un esperimento a bordo della Stazione Spaziale Internazionale chiamato Veggie Plant Growth System, installato a maggio 2016.
Questa piccola serra contiene tre diversi tipi di lattuga, coltivati in un mezzo idroponico con luci di coltivazione a LED. Gli astronauti raccolgono regolarmente la lattuga e preparano insalate usando il condimento inviato dalla Terra.
Una versione ingrandita si chiama Advanced Plant Habitat, che è una camera in crescita delle dimensioni di un mini-frigorifero. È progettato per testare il modo in cui diverse piante rispondono alla microgravità ed è quasi del tutto autonomo, regolando la temperatura, i nutrienti e l'acqua.
Recentemente il sistema è stato utilizzato per coltivare grano nano in microgravità e sembrava abbastanza normale.
Quali piante dovresti coltivare quando puoi iniziare a coltivare nella regolite marziana? Edward Guinan, un professore di Villanova ha recentemente condotto un esperimento con il suo corso di astrobiologia universitario chiamato I pollici rossi: Mars Garden Project.
Hanno testato quanto diverse piante crescerebbero nella regolite marziana simulata e, soprattutto, che sapore hanno? Si scopre che orzo, basilico, cavolo nero, luppolo, cipolla, aglio, lattuga, patate dolci e menta hanno fatto bene.
Permettetemi di ribadirlo in modo che sia chiaro; il luppolo e l'orzo cresciuti su Marte, hanno il sapore di quando sono cresciuti sulla Terra. Prenderò una birra marziana.
Ok, cos'altro c'è nel menu per Marte?
Secondo il documento a cui ho fatto riferimento in precedenza, Cannon e Britt suggeriscono che avremmo ottenuto le nostre proteine dalle piante, oltre che dai grilli. Sono pieni di proteine ma più facili da coltivare di un branco di bovini e ci sono molte aziende qui sulla Terra che sarebbero felici di venderti grilli in quasi tutte le forme commestibili che puoi immaginare.
Ci sono anche alcuni incredibili progressi nella carne coltivata, con i bioreattori che producono hamburger di manzo e pollo che non è mai stato su un animale.
Cannon e Britt hanno costruito un modello per simulare il fabbisogno alimentare di una popolazione su Marte che cresce fino a un milione di persone nel corso di 100 anni terrestri. Presumevano che i coloni sarebbero arrivati 150 alla volta sui razzi dalla Terra, e considerato i tassi di natalità e mortalità naturali. Presumevano anche che ci sarebbero state nascite sane su Marte e un aumento naturale della popolazione locale.
Calcolarono che sarebbero servite quasi 200.000 navi di rifornimento se non fosse stato coltivato cibo su Marte per nutrire gli abitanti. Ma se riuscissero a far funzionare le loro attività alimentari locali, quel numero scenderebbe a poco più di 50.000 navi di rifornimento nel corso degli interi 100 anni.
Potrebbero raggiungere l'autosufficienza entro 40 anni se più lavoro fosse riservato all'agricoltura, con le navi mercantili che trasportavano più scorte agricole. Ciò significa meno cibo e più attrezzi idroponici e coltiva le luci, ma col tempo i vantaggi si sommano davvero. Avrebbero solo bisogno di 6.500 consegne di cibo.
E se tutti concentrassero tutti i loro sforzi sulla produzione alimentare, potrebbero raggiungere l'autosufficienza completa in circa 20 anni, con solo 209 consegne di cibo.
Con ogni persona che richiede 46 metri quadrati di terra, lo spazio in crescita finirebbe per richiedere 46 chilometri quadrati. Questo potrebbe essere fatto in tunnel di circa 4 metri di diametro. 14.500 chilometri di tunnel.
Incredibilmente, una singola macchina tunneling della Boring Company potrebbe realizzare tutti questi tunnel, se necessario, nel corso di 53 anni.
Vuoi essere una delle persone che viaggiano su Marte, ma il tuo volo Starship non è stato ancora prenotato? Buone notizie, puoi adattare subito la tua dieta. I ricercatori hanno un sito Web di accompagnamento chiamato Eat Like a Martian, con una guida gratuita che ti permetterà di mangiare i tipi di frutta, prodotti per insetti e carni coltivate che saranno alla base di una dieta marziana.
Anche se attualmente è fantascienza immaginare una colonia umana permanente su Marte, i miglioramenti della tecnologia hanno un modo per trasformare la fantascienza alla fine in realtà.
E anche se si scopre che Marte non è un ottimo posto in cui vivere, queste stesse tecnologie saranno richieste per qualsiasi colonia autosufficiente, sia sulla Luna, un asteroide o nelle stazioni spaziali di gravità artificiale nella Terra-Luna Punti di Lagrange.
In effetti, queste tecnologie ci aiuteranno a nutrire gli umani che già vivono qui sulla Terra, producendo un impatto minore sull'ambiente.
Qualunque cosa accada, dovremmo padroneggiare la tecnologia di produzione alimentare, in qualsiasi ambiente.
