Vorhersage Mars Küche: Heuschrecken mit einer Seitenlänge von Pilzen (Op-Ed)

Doug Turnbull ist ein hard-Science-Fiction-Autor. Die meisten seiner Bücher, Novellen und Kurzgeschichten konfrontieren Probleme der frühen Siedler aus anderen Welten. Turnbull trug dieses Artikels auf Space.com Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Die ersten Menschen, land und entdecken Mars haben sicherlich ihre Nahrung mit ihnen zu bringen. Wenn eine permanente Siedlung auf dem Mars sowohl physisch als auch wirtschaftlich nachhaltig sein soll, werden schließlich Siedler müssen jedoch die meisten, wenn nicht alle ihr Essen auf dem roten Planeten zu wachsen.

Es gibt ein paar Gründe dafür. Erstens im Gegensatz zu Hardware oder Elektronik ist Essen ein Verschleißteil, was bedeutet, dass die Siedler eine kontinuierliche Versorgung benötigen. Versand etwas zum Mars werden monumental teuer, zumindest in den Anfangsjahren. Senden ein Kilogramm (2,5 Pfund) von Grundnahrungsmitteln an Mars würden wahrscheinlich viele Male kostet mehr als eine ähnliche Menge an Beluga-Kaviar auf der Erde verbraucht. (Es kostet $7.000 bis 10.000 $ pro Kilogramm, Material aus der Umlaufbahn der Erde zu versenden.)

Zweitens werden Lücken von etwa 26 Monaten zwischen Versorgung Schiff eingetroffen, was bedeutet, dass die Siedler speichern etwas zu Essen für zwei-Plus-Jahre, bevor eine neue Lieferung eintrifft. Es ist nicht möglich, bestimmte Arten von Lebensmitteln, wie frisches Obst und Gemüse, Schiff so weit — oder sie viele Monate lagern. In der Tat bleiben sehr wenige Lebensmittel lebensfähig über solche Laufzeiten ohne viele der Eigenschaften, die sie gesund und nahrhaft zu machen.

NASA hat Forschungsförderung in Methoden der Aufbewahrung der Lebensmittel über einen längeren Zeitraum während der Astronauten gesund zu halten. Diese Arbeit wird zweifellos nützlich sein. Allerdings gab es nur begrenzte Forschung in tatsächlich den Anbau von Nahrungsmitteln unter den Bedingungen, die Pflanzen auf dem Mars auftreten dürften. Den roten Planeten Schwerkraft ist 38 Prozent, die der Erde, und mehrere Pläne für eine reduzierte Druck-Umgebung in den Mars-Lebensräumen, sowie aufrufen. In naher Zukunft bevor Kolonisten Gewächshäuser, bauen können sie müssen künstliches Licht zu verwenden – von LEDs, z. B. — um ihre Pflanzen Photosynthese zu versorgen.

NASA hat Untersuchungen Wachstum der Pflanzen in der Schwerelosigkeit an Bord der internationalen Raumstation (ISS) und in der langen Dauer Exposition Anlage, ein 21.400-lbs (9.700 kg) zylindrische Satellit, der Erde seit fast sechs Jahren in den 1980er Jahren umkreist. Dennoch sind die Auswirkungen dieser Faktoren auf das Pflanzenwachstum, speziell in einer Umgebung mit Mars noch weitgehend in den theoretischen Stadien der Forschung. Nur tatsächliche Pflanzenforschung Experimente, die in dem Mars Schwerkraft und Druck zu simulieren, können diese Fragen zu beantworten.

Mehrere Ansätze existieren, um diese Art der Simulation zu erstellen. Eine bemannte Konstruktion in einer niedrigen Erdumlaufbahn könnte eine niedrige Schwerkraft Umgebung zu simulieren. Platzierung von einem Labor in der Nähe der International Space Station (ISS) wäre eine logische Möglichkeit dies zu tun; Das Labor Versand der Lieferungen und Crew konnten zusammen mit den für die ISS Reisen.

Die Technologie, um ein Labor wie folgt zu bauen ist heute vorhanden. Beispielsweise würde die fertige Struktur einem Haltegurt ein paar hundert Meter (rund 650 Fuß) in der Länge, mit dem Labor an einem Ende und einem abgebrannten, Finale-Bühne Trägerrakete am anderen bestehen. Das Labor müsste nahe genug bleiben, damit die Besatzung könnte im Falle eines Ausfalls zu entkommen, oder an die ISS andocken, Essen wieder aufzufüllen. Angetrieben durch zwei Sonnenkollektoren deutete auf die Sonne, würde das Labor mit zwei Umdrehungen pro Minute (u/min), dem Mars Schwerkraft simulieren drehen. (Zwei u/min ist die maximale Drehzahl Periode Crew-Mitglieder dulden konnte, ohne die Gefahr von Schwindel und Desorientierung).

Das Labor kann zylindrisch und gliedert sich in mehrere Abschnitte, wie die Schichten eines Kuchens. Ein Abschnitt könnte die Crew und anderen Pflanzen im experimentellen wachsenden Medien wie simulierten Mars-Boden oder Flüssigkeit für Hydroponische Gartenarbeit Haus. Ein Dritter Abschnitt könnte die körperliche notwendige Ausrüstung für das Labor mit Strom versorgt, die Luft gefiltert, das Wasser recycelt, die Rotation stabil halten und so weiter enthalten. Die Lab-Abschnitt müsste des atmosphärischen Drucks für zukünftige Mars Lebensräume von Dr. Robert Zubrin, Präsident der Mars Society vorgeschlagen zu replizieren. Durch den reduzierten Luftdruck müssen Teil der Besatzung Sauerstoff-Niveaus erhöht haben, während der Anlagenteil erhöhten Kohlendioxid-Konzentration, Pflanzenwachstum zu fördern erfordern würde. (Besondere Vorsichtsmaßnahmen wäre erforderlich, die Gefahr des Feuers in der hohe Sauerstoff-Umgebung zu minimieren.)

Beim Arbeiten in der Anlagenteil müssten Besatzungsmitglieder tragen von Sauerstoffmasken, ähnlich denen von Höhen-Flieger getragen. Unter Bedingungen ähnlich denen auf dem Mars erwartet könnte Pflanze Studien bestimmen, welche Arten gedeihen würde und die würde nicht.

NASA-Ingenieure müsste dazu eine praktikable Möglichkeit geworden einige gewaltige technologische Materialien-Wissenschaft und Physik Probleme zu lösen. Aber wenn sich herausstellt, dass diese Art von Labor nicht möglich ist, gibt es andere Alternativen.

Unbemannte Raumsonde führen Experimente und schweben frei in der Erdumlaufbahn wie die lange Dauer Exposition Anlage. Technologie ist für geschlossene Einheiten mit Pflanzen mit automatisierten Anlage-Bewässerung-Systemen bereits vorhanden. LED-Leuchten haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 15.000 bis 25.000 Stunden, in Höhe von fast 10 Jahren mit sieben Stunden täglich Belichtung für Pflanzen.

Andere Technologie konnte das Problem der Schwerkraft simulieren anzugehen. Jeder Satellit muss Höhe und Drehung Kontrolle behalten, die von den Satelliten Haltung und Umlaufbahn Kontrollsystem, Teil ihrer Bordsysteme Geschäftseinheiten geführt wird. Ingenieure können dieses System Mars Schwerkraft emulieren konfigurieren. In der Tat bietet der Mars Schwerkraft Biosatelliten Wettbewerb (erstellt von der Mars Society nach einer Brainstorming-Sitzung zwischen Dr. Zubrin und Elon Musk, Gründer von SpaceX) ein Modell dafür, wie dies zu tun. Das Projekt konzentrierte sich auf Säugetiere in Mars Schwerkraft zu studieren, könnte für das Studium der Pflanzen angepasst sein.

Auch ohne solche Studien ist es noch möglich, über Nahrungsquellen für Mars Siedler zu spekulieren. Zunächst scheint eine vegetarische Ernährung logisch, wie es am einfachsten in Bezug auf die landwirtschaftliche Betriebsführung. Sojabohnen liefern grundlegende Proteine in der Lage, die Erhaltung der menschlichen Gesundheit. Gemüse, Sprossen und sogar Algen können helfen, eine ausgewogene Ernährung zu schaffen. In der Tat haben Astronauten erfolgreich Erbsen und Mizuna Salat im Raum, zusammen mit Kohlenhydraten Grundnahrungsmittel wie Weizen und Reis angebaut. Alles wäre wahrscheinlich Entscheidungen als Hauptstütze Lebensmittel – wenn sie unter Mars-ähnlichen Bedingungen gedeihen können.

Mars wird fehlen, direkter Sonneneinstrahlung und anderen Quellen der Nährstoffe, die Menschen hier auf der Erde eine Selbstverständlichkeit. Zumindest in den Anfangsjahren haben Red Planet Bewohner keinen Zugriff, Früchte mit Vitamin C, so dass sie auf Vitamine, verlassen müssten, wie Astronauten heute.

Alle der oben genannten Pflanzen können hydroponisch wachsen, um Raum und Ressourcen zu schonen. Einige Experimente, Anbau von Pflanzen in simulierten Marsboden haben auch von Erfolg gekrönt. Neben der Bereitstellung einer Nahrungsquelle, bietet viel Grün die zusätzlichen Vorteile der Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff, unerlässlich für die Aufrechterhaltung einer langfristigen, Bio-regenerative Lebenserhaltungssystem von Siedlern ausgeatmet. Pflanzen bieten auch die psychologischen Vorteile der Entspannung und ein allgemeines Gefühl von Wohlbefinden.

Auf was wohl den Leser zu diesem Artikel in erster Linie zog: Pilze, insbesondere Pilze, sind ausgezeichnet, wartungsarme Nahrungsquellen, die wenig oder gar kein Licht benötigen. Pilze liefern essentielle Nährstoffe, darunter Vitamin D und Vitamin B-6. Leicht zu züchten und zu ernten, sind Pilze Zutaten in vielen beliebten Gerichten. Die Pilze und unübersichtlich im Kompost mit Abfall aus anderen landwirtschaftlichen Prozessen sowie sanitäre Abfälle erstellt. Diese Verwendung von Abfallstoffen wäre Teil eines selbsttragenden Systems.

Mars-Siedler könnte auch als eine zusätzliche Nahrungsquelle an Heuschrecken wenden. Während nicht beliebt in den meisten europäischen Ländern und der Anglo-Sphäre, sind Heuschrecken eine Hauptquelle von tierischem Eiweiß in Asien, Afrika und Südamerika. Sie haben einen enormen Vorteil gegenüber vielen anderen Fleisch Quellen aufgrund ihrer äußerst effiziente Umwandlung von pflanzlichen Stoffen in Insekten Protein. Heuschrecken sind doppelt so effizient bei der Umwandlung von pflanzlichen Masse in Protein als Schweine und fünfmal so effizient wie Vieh.

Darüber hinaus ist die Tierhaltung, verbunden mit einer Steigerung der Heuschrecken relativ einfach im Vergleich zu, die für Rinder, Hühner oder Schweine benötigt, und ihre schnelle Vermehrung und kurze Lebensdauer ermöglicht eine stabile und kontinuierliche Ernte. Zu guter Letzt wäre es viel einfacher, Insekten zum Mars als zu senden große Tiere zu transportieren.

Die Insekten könnte Teil der Mars-Kultur zu werden. Zukünftigen Siedler auf dem roten Planeten würde wahrscheinlich kommen aus der ganzen Welt, und viele würden nicht leiden unter der "Eeeew"-Faktor, die, den viele Westler in Verbindung mit dem Verzehr von Insekten. So können Heuschrecken ein Fleisch Grundnahrungsmittel für Mars Bewohner geworden. Natürlich würde dies die garantierte Zuverlässigkeit der Heuschrecke-Containment-Systemen abhängen. Mars-Siedler würde sicherlich nicht gut mit dem Grasshopper-Äquivalent von "Star Trek" Tribbles Tarif.

Apropos "Star Trek", eine Version von der "Lebensmittel-Replikator" ist im Prozess der verschieben aus Science Fiction, Wissenschaftstatsache. Wissenschaftler haben erfolgreich synthetisiert, Fleisch, mit einem 3D Drucker ausrichten Stammzellen von Tieren im Labor Petrischalen, Hamburger und Huhn aus Materialien, die ein lebendes Tier nie gehörten zu schaffen. Vielleicht würde die Liste 3D-gedruckten Proteine in der Zukunft auch Fische enthalten.

NASA hat auch experimentiert mit 3D-Drucker zur Herstellung von Schokolade und sogar Pizza. Die Heuschrecken würde eine bessere Dessert machen, wenn in den 3D-Druck Schokolade getaucht. Vielleicht wird in Zukunft die 3D-gedruckten Proteine Fisch auflisten.

Während die genauen Formen, die Landwirtschaft auf dem Mars nehmen würde noch sehr unbekannt sind, mindestens eine Sache ist klar: vor vielen Jahren vergangen, Mars Siedler sicherlich werden entwickelten ihre eigenen einzigartigen Küche.

Turnbulls neuesten Op-Ed war " Warum Roboter möglicherweise die Zukunft der interplanetaren Forschung ." Alle Experten stimmen Fragen und Debatten zu folgen – und werden Sie Teil der Diskussion — auf Facebook, Twitter und Google +. Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich auf Space.com.