Mit fognak az emberek a Marson enni, miután kolonizálják a Vörös Bolygót?

Az előkészületek már folyamatban vannak olyan missziókkal kapcsolatban, amelyek egy évtizeddel ezelőtt az embereket a Marson leszállítják. De mit esznek az emberek, ha ezek a missziók végül a vörös bolygó állandó gyarmatosításához vezetnek?

Egyszer (ha) az emberek csinálják a Mars-t, a kolónia egyik legnagyobb kihívása a stabil élelmiszerellátás biztosítása. Az erőforrásoknak a Földről való elindításával és újrafelhasználásával kapcsolatos óriási költségek ezt nem teszik lehetővé.

A Marson élő embereknek el kell távolítaniuk a szállított rakománytól való teljes támaszkodást, és magas szintű önellátó és fenntartható mezőgazdaságot kell elérniük.

Bővebben: Fedezték fel: egy hatalmas folyékony víz tó a Mars déli sarkán

A közelmúltban felfedezett folyékony víz a Marson - amely új információkat ad a kérdésre, hogy megtaláljuk-e az életet a bolygón - felveti annak lehetőségét, hogy ilyen táplálékot használjanak az élelmiszerek termesztéséhez.

De a víz csak egy a sok dolog közül, amire szükségünk lesz ahhoz, hogy elegendő ételt tudjunk termeszteni a Marson.

Milyen étel?

A korábbi munkák azt sugallták, hogy mikrobákat használnak a Mars élelmiszerforrásaként. Egy másik lehetőség a hidroponikus üvegházak és az ellenőrzött környezetvédelmi rendszerek használata, amelyek hasonlóak a Nemzetközi Űrállomáson a növények termesztéséhez.

Ebben a hónapban, a folyóiratban gének Új perspektívát nyújtunk a fejlett szintetikus biológia felhasználásával, hogy javítsuk a növényi élet potenciális teljesítményét a Marson.

A szintetikus biológia gyorsan növekvő terület. Ez ötvözi a mérnöki, a DNS-tudományi és a számítástudományi alapelveket (sok más tudományágat is), hogy új és jobb funkciókat nyújtson az élő szervezeteknek.

Nemcsak DNS-t olvashatunk, hanem biológiai rendszereket is tervezhetünk, tesztelhetjük, sőt egész organizmusokat is mérhetünk. Az élesztő csak egy példa egy olyan ipari munkahormon mikrobiára, amelynek teljes genomját jelenleg egy nemzetközi konzorcium átalakítja.

A technológia eddig olyan mértékben haladt előre, hogy a precíziós géntechnológiát és az automatizálást most már automatizált robotberendezésekbe lehet integrálni, más néven biofoundries.

Ezek a biofoundriesek DNS-mintákat tesztelhetnek párhuzamosan, hogy megtalálják a keresett szervezetek tulajdonságait.

Mars: Föld-szerű, de nem Föld

Bár a Mars a legközelebbi bolygónk, a Mars és a Föld sokféleképpen különbözik egymástól.

Bővebben: Kedves napló: a nap soha nem állt a sarkvidéki Mars szimuláción

A Marson a gravitáció körülbelül egyharmada a Földön. A Mars a napfény körülbelül felét kapja a Földön, de sokkal magasabb szintű káros ultraibolya (UV) és kozmikus sugárzás. A Mars felületi hőmérséklete körülbelül -60 Celsius fok, és vékony atmoszférája elsősorban szén-dioxidból áll.

A nedves és tápanyagokban gazdag és a növénynövekedést támogató mikroorganizmusokban gazdag talajjal ellentétben a Mars regolith borítja. Ez egy száraz anyag, amely perklorát vegyszereket tartalmaz, amelyek mérgezőek az emberre.

Továbbá - a legutóbbi felszín alatti tókeresés ellenére - a Marson lévő víz többnyire jég formájában létezik, és a bolygó alacsony légköri nyomása 5 ° C körüli hőmérsékleten forralja a folyékony vizet.

A Földön lévő növények több százmillió éve fejlődtek ki, és alkalmazkodtak a szárazföldi viszonyokhoz, de a Marson nem fognak jól fejlődni.

Ez azt jelenti, hogy a hatékony gazdálkodás eléréséhez az optimális növénytermesztési feltételek mesterséges megteremtése révén jelentős forrásokra lenne szükség, amelyek szűkösek és felbecsülhetetlenek a Marson, mint a folyékony víz és az energia.

A növények alkalmazkodása a Marshoz

Racionálisabb alternatíva, hogy a szintetikus biológiát kifejezetten a Mars számára kifejlesztett növények kifejlesztésére használjuk. Ezt a hatalmas kihívást egy növényközpontú Mars Biofoundry építésével lehet megoldani és gyorsan nyomon követni.

Egy ilyen automatizált berendezés képes lenne felgyorsítani a biológiai tervek tervezését és teljesítményük tesztelését szimulált marsi körülmények között.

Megfelelő finanszírozás és aktív nemzetközi együttműködés révén egy ilyen fejlett eszköz javíthatná a termesztéshez szükséges tulajdonságokat, amelyek a növénytermesztéshez szükségesek egy évtizeden belül.

Ez magában foglalja a fotoszintézis és a fényvédelem javítását is (a növények védelme a napfénytől és az UV sugárzástól), valamint a növények aszályától és hidegtűrésétől, valamint a magas hozamú funkcionális növénytermesztéstől. Módosítanunk kell a mikrobákat is, hogy méregtelenítsük és javítsuk a marsi talajminőséget.

Ezek a kihívások a modern szintetikus biológia képességei közé tartoznak.

Előnyök a Föld számára

Az embereknek a Marson való fenntartásához szükséges következő generációs növények fejlesztése nagy előnyökkel járna a Földön élő emberek számára.

Bővebben: Mielőtt a Marsot gyarmatosítanánk, nézzük meg a Földön felmerülő problémáinkat

A növekvő globális népesség növeli az élelmiszer iránti keresletet. E kereslet kielégítése érdekében növelnünk kell a mezőgazdasági termelékenységet, de ezt anélkül kell megtenni, hogy negatívan befolyásolnánk környezetünket.

E célok elérésének legjobb módja a már széles körben használt növények javítása. Olyan létesítmények felállítása, mint a javasolt Mars Biofoundry, óriási előnyökkel járna az élelmiszerbiztonságra és a környezetvédelemre gyakorolt ​​növénykutatás fordulási idejéhez.

Így végső soron a Marsra termesztett növények fejlesztésének fő kedvezményezettje a Föld.

Ezt a cikket eredetileg a Briardo Llorente The Conversation című kiadványában tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.