Menschen zum Mars zu schicken ist an sich keine leichte Aufgabe, aber die Gründung einer Kolonie auf dem Mars wird viel schwieriger. Das Leben außerhalb der Biosphäre der Erde erfordert entweder Nahrungsvorräte von unserem Heimatplaneten, oder wir müssen bereits vor Ort Lebensmittel anbauen, und da die erste Option auf lange Sicht völlig unpraktisch und äußerst kostspielig ist, müssen wir auf die Landwirtschaft auf dem Roten Planeten zurückgreifen.
Wenn Sie den Film "The Martian" gesehen haben, erinnern Sie sich daran, wie die Hauptfigur in einem Gewächshaus Kartoffeln aus Marsboden, gefrorenem Kot des Expeditionsteams und Wasser, das während einer chemischen Reaktion gewonnen wurde, angebaut hat.
„Die Realität ist viel komplizierter“, sagt Ralf Fritzsche, Projektleiter für Lebensmittelproduktion im Space Center. Kennedy (NASA).
Die NASA plant, bis 2030 Astronauten zum Mars zu schicken, und SpaceX unter der Leitung von Elon Musk schlägt ein aggressives Mars-Kolonisationsprogramm vor, das auf dem Interplanetary Transport System (ITS) basiert. Aber selbst wenn SpaceX es schafft, Menschen zum Mars zu schicken, haben sie noch keinen Plan, wie sie dort Nahrung anbauen sollen.
Um mindestens eine Person auf dem Mars zu halten, wird mindestens 1 Milliarde US-Dollar pro Jahr benötigt - nur für Lebensmittel. Offensichtlich ist hier ein anderer Ansatz erforderlich.
"Elon Musk hat der Welt eine Herausforderung geboten", sagte Daniel Batcheldor, Professor für Physik und Weltraumwissenschaften am Florida Institute of Technology und Direktor des Buzz Aldrin Space Institute. „Wir wissen, dass wir keine Kolonie auf dem Mars mit Vorräten von der Erde allein unterhalten können. Die Kolonie muss autark werden, um auf dem Roten Planeten zu überleben."
Fritzsche und der NASA-Kollege Trent Smith haben sich mit Wissenschaftlern des Buzz Aldrin Space Center zusammengetan, um herauszufinden, wie man etwas auf dem Mars anbauen kann. Biologisch gesehen kann der Abfall von Astronauten in dieser Angelegenheit eine gute Hilfe sein, aber um ein Analogon zum Boden der Erde zu schaffen, brauchen wir viel mehr - von Bodenentgiftungsprodukten bis hin zu künstlichen Bakterien.
"Der Mars-Regolith enthält keine organische Substanz", sagt Brooke Wheeler vom Florida Aeronautics College of Technology. Pflanzen können in ihrer Gegenwart die Nährstoffe im Abfall verbrauchen."
Werbevideo:
Wheeler und ihr Kollege Drew Palmer, Assistenzprofessor für Biowissenschaften am Florida Institute of Technology, verwenden Boden, der den Marsboden nachahmt, in der Hoffnung, dass sie noch einen Weg finden, um auf dem Mars Lebensmittel anzubauen. Das Analogon des verwendeten Marsbodens ist Vulkansand aus Hawaii, dem wesentliche Nährstoffe für Pflanzen fehlen.
Die Simulation des Mars-Regolithen ist ein guter Anfang, aber Wheeler und Palmer erkennen, dass die Simulation unvollständig ist. Eines der Hauptprobleme, mit denen zukünftige Kolonisatoren konfrontiert sein werden, ist die Toxizität des Marsbodens. Der Mars-Regolith ist vollgepackt mit für den Menschen giftigen Perchloratsalzen, die in der Produktion auf der Erde verwendet werden und schwere Schilddrüsenerkrankungen verursachen können. Bevor wir den Mars in landwirtschaftliches Land verwandeln können, müssen wir den Marsboden von Perchloraten befreien.
"Wir sind sehr daran interessiert, künstliche Mikroorganismen zu schaffen, die den Boden von giftigen Substanzen reinigen können", sagt Palmer. "Dies ist hier auf der Erde durchaus möglich."
Die Forscher schlagen außerdem vor, einige Monate, bevor der erste Mann die Oberfläche des Planeten betritt, eine Robotermission zum Mars zu schicken. Roboter werden in der Lage sein, den Mars-Regolithen für den Gebrauch vorzubereiten, ihn von giftigen Substanzen zu befreien und Pflanzen zu pflanzen. Die Idee ist, Astronauten bei ihrer Ankunft auf dem Mars eine bewirtschaftete Farm zur Verfügung zu stellen, die ihnen nicht nur Nahrung liefert, sondern auch dazu beiträgt, lebenserhaltende Systeme zu erhalten, zusätzlichen Sauerstoff bereitzustellen und die Lufttoxizität zu regulieren.
Neben der praktischen Aufgabe wird die Farm auf dem Mars auch die psychologische Gesundheit der Expeditionsmitglieder erhalten. Trent Smith, der das Projekt Veggie an der Internationalen Raumstation leitete, bei der Pflanzen mithilfe der Hydrokultur mit Nährstoffen in Mikrogravitation versorgt werden, sah die Freude der Astronauten auf der ISS, Pflanzen an einem ansonsten leblosen Ort zu züchten.
„Da sie sich auf einer Raumstation befinden, könnte man sagen, unter feindlichen Bedingungen, mit all diesen Kabeln und Drähten, mit nur einem Metall und Kunststoff … wenn sie diese kleinen wachsenden Blätter und Wurzeln haben, die ihnen wichtig sind - für sie Es ist wie ein Stück Heimat, ein kleines Stück Natur “, bemerkt Smith. "Dort auf dem Mars wird es viel bedeuten."
„Wenn wir monatelang eine Expedition planen würden, würde die Hydrokultur allein ausreichen - sie ist äußerst effektiv“, sagt Smith. „Da die Expedition aber noch lange dort bleiben soll, ist es sinnvoll, auf die Landwirtschaft umzusteigen. Sie können beide Methoden verwenden."
Wie dem auch sei, wir müssen all unseren Einfallsreichtum als Spezies einsetzen, um die Landwirtschaft wieder zu erlernen, nur diesmal - unter feindlichen Bedingungen auf einem anderen Planeten.
"Es ist, als wären wir zurück in einer frühen Agrargesellschaft, in der wir gelernt haben, wie man das Land bewirtschaftet", sagt Batcheldor. "Anstatt jedoch den fruchtbaren Boden unseres Planeten zu nutzen, müssen wir buchstäblich neuen Boden auf dem Mars schaffen."
