"The Martian": Was wäre nötig, um Lebensmittel auf dem Mars wachsen?

NASA hat gelegt aus plant Menschen zum Mars in den 2030s zu schicken, aber erwarten Sie nicht, diese roten Planeten Besucher auf der felsigen Landschaft Kugel mit frischen Produkten der Weg-Astronaut und Botaniker Mark Watney tut in "The Martian."

(Achtung, Spoiler) In dem Film wenn Watney (gespielt von Matt Damon) wird auf dem Mars, gestrandet pflanzt er Kartoffeln in einem Gewächshaus mit Marsboden und seine eigene "Stoffwechselschlacken". Und es funktioniert: er ist in der Lage, mehr als ein Jahr Leben weitgehend auf Kartoffeln am Leben zu bleiben.

Obwohl "The Martian," das Theater am vergangenen Freitag (Okt. 2) getroffen, ziemlich realistisch ist, würde nicht den Anbau von Nahrungsmitteln auf dem Mars genau wie beschrieben auf der großen Leinwand ausspielen. Und es würde Hunderte von Jahren vor den roten Planeten ohne schützende Gewächshäuser bewirtschaftet werden konnte nach Paul Sokoloff, ein Botaniker an der Canadian Museum of Nature. [Fast 7 Mars-wie überall auf der Erde]

Martian Landwirtschaft Herausforderungen

Marsboden ist frei von den Nährstoffen in der Erde Boden gefunden und es ist auch in Ordnung, Bedeutung Wasser würde wahrscheinlich sehr viel schneller als es auf der Erde würde durch es sickern. Mit menschlichen Poop oder anderen Düngemitteln könnte eine schnelle Steigerung der Nährstoffe wie Stickstoff, und kann auch die Textur des Bodens ändern, sodass es an Wasser länger festhalten würde, sagte Sokoloff, ein Besatzungsmitglied war letztes Jahr auf dem Mars Desert Research Station in Hanksville, Utah.Earthly Boden seinen Stickstoff aus der Atmosphäre, bekommt obwohl atmosphärischem Stickstoff in einer Form, die nicht leicht für Pflanzen verwendet zu verwenden. Um eine bessere "Nahrung" für Pflanzen Stickstoff umzuwandeln, befestigen"Bakterien".

"Auf der Erde, viel Stickstoff in unserem Boden durch Bakterien, die ihren Wohnsitz in den Wurzeln verschiedener Pflanzen wie Hülsenfrüchten, feste" Sokoloff erzählte Leben Wissenschaft. "Auf lange Sicht würden Sie eine Möglichkeit, Stickstoff in den Boden dort beheben wollen."

Marsboden auch geschnürt ist, mit fiesen Chemikalien, so genannte Perchlorate, die chemisch für Pflanzen dort wachsen entfernt werden müssten, sagte Sokoloff.

Und dann ist die Schwerkraft. Mars hat etwa ein Drittel der Schwerkraft der Erde. Obwohl Experimente gezeigt haben, dass einige Pflanzen relativ normal in der Schwerelosigkeit auf der internationalen Raumstation (ISS) wachsen können, gibt es wirklich keine Möglichkeit, die "Schwerkraft-lite" des roten Planeten zu imitieren.

"Pflanzen Schwerkraft als eine Möglichkeit der Orientierung selbst, so dass einige Pflanzenarten können oder dürfen nicht verwechselt werden," sagte Sokoloff.

Zum Beispiel sagte Weide Sämlinge genommen bis zu der ISS verdrehten wuchs weil in der Schwerelosigkeit, sie nie ihre orientierende "Wurzel-Shoot-Achse" entwickelt, Sokoloff.

Eine 2014-Studie in der Fachzeitschrift PLOS ONE zeigten, dass Tomaten, Weizen, Kresse und Senf Blätter besonders gut wuchsen und auch geblüht und Samen, in simulierten Marsboden für 50 Tage, ohne irgendwelche Düngemittel produzierten. In der Tat wuchsen diese winterharten Pflanzen noch besser im Marsboden oder "Regolith" als im Fluss nährstoffarmen Boden aus Erde. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

Um festzustellen, welche Lebensmittelzutaten, tatsächlich zum Mars zu bringen, müssen Wissenschaftler Kompromisse unter die Nährstoffdichte eine Ernte, die Ressourcen benötigt, um sie und die Zeit der Keimung wachsen ausgleichen. Wissenschaftler sagte Salat auf der ISS als eine Demonstration, aber ""Mann kann nicht allein Salat live auf"werden können, Sokoloff.

Stattdessen sagte Leute Nutzpflanzen wie Radieschen und Erdbeeren als besser Martian Snacks vorgeschlagen haben, er. (Zahlenschieber festgestellt haben, dass es tatsächlich weniger Kraftstoff, senden Sie einfach über vorgefertigte Lebensmittel, anstatt die Zutaten für die Landwirtschaft, für erste kurzzeitige Aufenthalte erfordern würde, sagte Sokoloff.)

Martian Bedingungen simulieren

Vor der Marsmensch Landwirtschaft Projekt in Gang kommt, Menschen müssten viel mehr wissen, wie Pflanzen wachsen werden. Das ist Teil der Begründung hinter Simulationen von Mars-Umgebung, wie dem Mars Desert Research Station.

Wissenschaftler dort alles von einheimischen Wüstenpflanzen zu Gerste und Hopfen in der Station simuliert Marsboden. Die Erde, genannt Johnson Space Center Simulanzlösemittel ich, wird mit Earthling Gesteinen und Böden, die basierend auf Mars Bodenproben aus der 1970er Jahre-Ära Viking Lander hergestellt.

Und Forscher an der Universität von Guelph in Kanada wachsen Pflanzen in Niederdruck- oder Unterdruck Kammern, die dünne Atmosphäre des Mars zu imitieren. Das Team macht Pflanzen zu einer Vielzahl von rauen Bedingungen — einschließlich unterschiedlicher Kohlendioxid, Druck, Wärme, Licht, Nahrung und Feuchtigkeit – zu sehen, welche Pflanzen sind robust genug, Mars Bedingungen außerhalb eine eigenständige, Luft-kontrollierten Gewächshaus, The Star Peported zu überleben.

Ökologisierung der rote Planet?

Anbau von Pflanzen, in den Martian Elementen und nicht in einem Temperatur - und Luft-kontrollierten Gewächshaus wäre viel schwieriger, Sokoloff sagte.

"Manche haben gesagt, dass wir mehr wie Erde Mars machen sollte", sagte Sokoloff. "Das ist nicht etwas zu leicht genommen werden. "Es ist auf jeden Fall in den Bereich der Science Fiction."

Und selbst wenn Menschen, dass es ethisch vertretbar, "Terraform" Mars entschieden, wäre es Hunderte von Jahren, bevor die dünne Marsatmosphäre in einer sauerstoffreichen Wiege fürs Leben transformiert werden.

Um die Atmosphäre aufzubauen, müssten Entdecker Marsboden randvoll mit Sauerstoff produzierenden Cyanobakterien, Flechten und Mikroben zu säen, und es würde dauern, Hunderte von Jahren für sie genügend Sauerstoff produzieren und Stickstoff für eine Atmosphäre. Das ist noch nicht zu schäbig, wenn man bedenkt, dass es Hunderte von Millionen von Jahren für Erde Sauerstoff-Niveaus zu stabilisieren nahm. • Menschen denkbar die Cyanobakterien in der Zwischenzeit Essen könnte aber die winzigen Organismen nicht für ihre Schmackhaftigkeit vermerkt sind, sagte Sokoloff.

Während die Mikroben damit beschäftigt, eine Atmosphäre zu schaffen waren, Sonnenwind würde ständig sein weht die Atmosphäre entfernt, weil Mars fehlt eine Magnetosphäre (ein magnetisches Feld, den Planeten vor Sonneneinstrahlung zu schützen), sagte er.

Auch wenn Menschen herausfinden könnte, wie man schneller als es zerstreut Atmosphäre zu erzeugen, kann Mars Wintern eine eisige minus 207 Grad Fahrenheit (minus 133 Grad Celsius). Es sagte möglich, dass Menschen eine Atmosphäre mit Treibhausgasen, die Wärmeabsorption passen könnte, aber Mars einfach weiter von der Sonne ist als die Erde ist, so dass es wahrscheinlich immer noch im Durchschnitt kälter als unser Planet wäre, Sokoloff.

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