Люди не могут не восхищаться космосом. Этот интерес, по-видимому, делает более очевидной возможность переселения человечества на другую планету, например на Марс или Луну, и НАСА надеется основать колонии в ближайшие несколько десятилетий. Но эти миссии будут осуществимы только в том случае, если астронавты смогут сами производить продукты питания. Чтобы колонизировать Марс, поселенцам придется выращивать свои собственные продукты питания в системах, максимально приближенных к самовосстанавливающимся, при минимальном участии Земли или вообще без участия земли, как только эти системы будут созданы. Это связано с тем, что Марс находится на расстоянии 54,6 миллиона километров от Земли, и при использовании современных технологий потребовалось бы около семи месяцев, чтобы добраться туда.
Марсианам нужно будет выращивать свежие продукты, чтобы быть здоровыми. Наша исследовательская группа изучила Марс, потому что есть планы отправить туда людей. Несмотря на то, что атмосфера Марса токсична, ее содержание CO2 составляет 95% (по сравнению с 0,04% на Земле), продолжительность дня на Марсе такая же, как и на Земле. Как и на Земле, для интенсивного садоводства потребовались бы длительные периоды освещения. И вполне вероятно, что на поверхности Марса и в горных породах под ним есть вода в виде льда. Мы создали аквапоническую систему, чтобы протестировать, как в будущем обеспечить марсиан продовольствием. Аквапоника - это система производства продуктов питания, которая сочетает аквакультуру (выращивание водных животных, таких как рыбы, в аквариумах) с гидропоникой (выращивание растений в воде). Богатая питательными веществами вода из резервуаров для аквакультуры поступает в гидропонные части системы для удобрения и выращивания растений.
В ходе исследований моей команды было изучено, как выращивать рыбу и овощи, и можно ли добавлять сточные воды (жидкие отходы) из аквапоники для имитации марсианских реголитов. Реголиты - это слои выветрившейся породы, песка и крошки, которые находятся над коренной породой. Все реголиты содержат мало органического материала. Но марсианские реголиты состоят только из минералов. Они полностью лишены органического материала и, следовательно, не содержат питательных веществ, необходимых растениям, и микробов, которые помогают доставлять воду к растениям через их корни. Наше исследование показало, что питательные вещества, содержащиеся в воде для рыб, могут быть использованы не только для выращивания растений в гидропонных частях аквапонной системы, но и потенциально в марсианских реголитах при обработке сточными водами, взятыми из аквапонных систем. Как только производство будет налажено, питательные вещества из рыбных и овощных отходов также могут быть использованы в качестве компоста для превращения марсианских реголитов в почву.
Мы успешно выращивали картофель, помидоры, карликовую фасоль, морковь, салат-латук, зеленый лук, шнитт-лук и базилик в горшках с имитацией марсианских реголитов, в которые питательные вещества добавлялись вместе с водой для рыб. В качестве рыбы мы использовали тилапию (Oreochromis niloticus), потому что за ней легко ухаживать и она относительно быстро растет, достигая зрелости через пять-семь месяцев. Группа аквапоники при Школе дизайна Гринвичского университета также изучает альтернативные корма, включая белок из водорослей и личинок черной мухи-солдатика, которые, возможно, удастся выращивать на Марсе. В ходе нашего пилотного исследования рыбам были предоставлены подходящие условия и корма для их процветания, которые могут быть воспроизведены в закрытых аквариумах с контролируемым климатом на Марсе. Растения были выращены в горшках разного размера в большой палатке для выращивания, которая имитировала комнатные условия выращивания на Марсе с точки зрения освещения, температуры, влажности и движения воздуха.
Это исследование важно не только для внеземных колоний, но и для Земли, которая имеет свою собственную враждебную среду обитания, где во многих засушливых и пустынных районах встречаются реголиты. Эти районы особенно подходят для аквапонных систем, поскольку они экономят воду и позволяют местным жителям выращивать питательные продукты, используя сточные воды. Аквапоника - один из самых экологичных методов производства продуктов питания, поскольку она позволяет экономить много воды. Продукты также можно считать органическими, поскольку не требуется дополнительных удобрений и химикатов. В ходе некоторых дегустационных тестов люди пришли к выводу, что эти продукты превосходят традиционно выращиваемые растения. Растения также благотворно влияют на здоровье и самочувствие рыб.
Исследование проводилось в выставочной галерее Гринвичского университета. Многие посетители хотели узнать, напоминают ли овощи рыбу по вкусу, чего у них не было. На выставке демонстрировались изображения, пыльные бури, атмосфера, подсвеченная красным, и большой дисплей, на котором был представлен тактильный марсианский ландшафт. Проект представил пилотную версию, в которой были установлены принципы и данные, которые помогут в будущей более масштабной заявке на совместное финансирование. Несмотря на то, что этот проект предлагает решение для производства продуктов питания вне Земли, мы должны помнить, что Земля - это рай, и ее изобилие и разнообразие форм жизни не имеют себе равных. Отправка человечества на Марс - это способ обеспечить выживание людей в случае катастрофы на Земле.
Но, прежде всего, мы должны защищать наши ландшафты, среду обитания и биоразнообразие, а также заботиться о каждом жителе на этой планете. Кроме того, нам необходимо обеспечить более эффективную защиту космоса и других планет от нашего мусора. Мы не хотим передавать нашу склонность к загрязнению окружающей среды. Нам также нужны ответы на некоторые сложные этические вопросы о том, правильно ли выводить другие формы жизни за пределы Земли, где они эволюционировали на протяжении миллионов лет.
