100万人の火星コロニーを養う方法

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SpaceXの目的は、火星に100万人の都市を設立することです。それらすべての人々は何を食べるでしょうか？

（画像：©SpaceX）

火星で百万人を養うには何が必要でしょうか？研究室で栽培された肉、トンネルで栽培された作物、クリケットファームなど、新しい研究で発見されました。

それの計画になると火星への乗組員ミッション、NASAは通常、赤い惑星での途中降機のみの往復を想定しています。しかし、商用宇宙企業は宇宙を植民地化することを目的として登場し、SpaceXは特に火星に文明を発展させる.

長期滞在のための最も実用的な戦略火星地球からの補給船に頼るのではなく、すでに赤い惑星に存在する資源から生活することを含みます。研究者が火星の入植地に必要とする5つの主要な消耗品リソースには、エネルギー、水、酸素、建設資材、食料が含まれ、最初の4つは潜在的に火星に豊富にあります。

たとえば、太陽光発電は、核分裂炉、火星になりそうな人にエネルギーを提供するのに役立ちます。火星の氷と水和鉱物は水の供給源です。二酸化炭素は酸素に変換されます。最後に、火星の土壌は建物の備品用のレンガに簡単にできます。

それに比べて、火星には自然に利用できる食物はなく、例えば単純な化学反応器を使用して赤い惑星の原材料からそれを作る簡単な方法はないと研究者たちは言った。

「食料はおそらく火星でローカルに作るのが最も難しいものになるでしょう、そしてあなたが自給自足の定住を得たいのならあなたはそれをすべてインポートすることはできません」と研究主任執筆者のケビン・キャノン、大学の惑星科学者オーランドのセントラルフロリダはSpace.comに語った。

この課題を踏まえ、科学者たちは、火星で100万人を養うのに十分な食糧を生産するという根本的な目標に到達するために何が必要かを知りたがっていました。

「私たちが作成した模擬火星の土壌で植物を育てたいと思っていた多くの人々と協力していたため、月または火星への将来の人間の使命のために食料を生産することに関してどのような研究が行われているかを調べました。」キャノンは言った。「ほとんどの焦点は非常に低カロリーの野菜に向けられており、代替のタンパク質源における最新の革新は考慮されていなかったことがわかりました。火星への短いNASAスタイルのミッションの代わりに、それは何をしますかSpaceXが想像しているような100万人の都市を養うために」

研究者たちは、乳製品や肉用に家畜を飼育することは、それらを宇宙全体に輸送するという課題があるため、火星では短期的には現実的ではないと指摘しました。同時に、彼らはほとんどの人が完全に菜食主義者に行きたくないと述べました。ソリューション？彼らは昆虫農場と実験室で育てられた肉を提案しました。

昆虫農場は、火星料理研究者たちは、比較的少量の水と飼料を使用しながら、単位土地あたりのカロリーを多く提供しているため、研究者たちは述べています。特にクリケットは食用昆虫の最も有望な例の1つであり、クリケットの小麦粉が多くの異なるレシピに組み込まれ、隠されている可能性があると、彼らは指摘しました。

「人々が総要素を乗り越えることができるならば、バグは行くべき道です」とキャノンは言いました。

昆虫を好まない人にとっては、「細胞農業」、つまり実験室の皿で育てられた細胞に由来する食品は、火星の人々がやや慣れ親しんだ食事を食べるのを助けるかもしれないと研究者たちは述べた。藻類から肉、魚、牛を含まない牛乳、鶏肉を含まない卵まで、すべてが今では可能であると彼らは言った。投資家がそのような技術を精製するために注ぎ込んだ多額のお金は、2年間でパテあたり325,000ドルから11ドルに養殖肉バーガーのコストをすでに下げています、と彼らは付け加えました。

作物に関して言えば、火星の集落のコンセプトアートは通常温室を特徴としますが、それらは実用的ではないかもしれないと研究者達は言いました。火星は太陽から遠く離れているため、太陽光が最も強い赤道上でも、植物が受け取る光の量は、アラスカで得られる光量と同じになります。さらに、温室は透明な窓ガラスで作られていますが、これらは通常、地球上の光の50〜70％を吸収し、火星ではさらに強い物質をブロックする可能性があります。赤い惑星の空気は地球よりもはるかに寒くて薄いです。

代わりに、火星で植物を育てるには、高強度のLEDで照らされたトンネルが必要である可能性が高く、光ファイバーケーブルを介して収集されてパイプラインで送られる太陽光を補います。彼らは、水耕または空耕システムを含む無土壌農業が可能であるが、それらの戦略では、トレイ、ポンプ、貯水池の形で火星に大量輸送する必要があると述べた。さらに、土壌ベースの農業は植物病に対してより強いかもしれませんが、無機火星の土は植物の成長をサポートすることができる生きている土にそれを変換するために重要な研究と処理を必要とすると研究者は付け加えました。

以前の研究は、小麦、トウモロコシ、大豆、ピーナッツ、サツマイモなどの火星の入植者を養うことに関して、多くの作物が特に実用的であると証明するかもしれないことを示唆しました。遺伝子組み換えはまた、火星人にとってさまざまな方法で植物をより有用なものにする可能性があります。たとえば、より多くの二酸化炭素を消費し、生産性を高めることによって。

「これまでのほとんどすべての研究は、宇宙飛行士を養うために植物を育てることに焦点を当てていましたが、植物は大量のスペースを占め、別の惑星では、加圧、加熱、照明が必要な大規模な屋内工場の建設を意味します」とキャノン氏は語った。「もしあなたが別の惑星で大きな人口を養いたいなら、あなたは水っぽい野菜の考えから離れて、十分なカロリーを生産するために必要とされる途方もない量のエネルギー、水、そして原料を本当に考えなければなりません。」

フィードに必要なものを確認するには 100万人の火星の都市研究者たちは、移民と地球上の先進国に典型的な割合である地球の年間1,000人あたり10の出生率から成長した人口をモデル化しました。全体として、1世紀の間に約100万人の移民を火星に運ぶには約6,900隻の乗組員が必要であり、その間に約340,000人が火星で生まれたと彼らは仮定しました。

科学者は、各人が必要とするカロリー数を計算し、小麦、トウモロコシ、サツマイモ、コオロギ、および実験室で育てた鶏肉を含む食事を与えられた土地利用をモデル化しました。彼らは、100万人の火星の植民地が、垂直に積み重ねることができる幅約12フィート（3.6メートル）の約9,000マイル（14,500キロ）相当のトンネルに依存して、100年以内に食料に関して自給自足を達成できることを発見しました。

しかし、これらの入植者は、54,000近くの貨物輸送で運ばれる大量の食糧を暫定的に輸入する必要があります。科学者たちは、火星の農場建設の速度を上げるなど、輸入食品の量を大幅に削減するために使用できるさまざまな戦略があったことを指摘しました。

火星人に最良の餌を与える方法に関する今後の研究は、作物の生産性の向上、最も効率的で口当たりの良い昆虫種の解明、養殖肉の風味と質感の改善、作物の栽培に使用されるLED照明の効率の改善、自動化手法の開発に焦点を当てる必要があります農家を収容するために加圧されたシールドされたエリアを迅速に建設するために、研究者達は言った。

「明らかな批判は、これがSFだということです。火星への人間の使命キャノン氏は、「何十年も離れているので、なぜ今このトピックに取り組んでいるのか」と述べた。「これらの方針に沿って考えている人は、SpaceXが何をしているのかを真剣に検討する必要があります。彼らは、火星への最初の入植者。」

「それを実現する方法を考え出す時がきた」と彼は付け加えた。

研究者たちは、火星人を養う方法に関する研究も地球上の人々を養うのを助けることができると言いました。

「火星によって課された制約— a 寒くて薄い雰囲気 —地球上で現在行われている工場農業の慣行よりも実際に持続可能な方法で食品を生産するように強制します。「それで、「火星の食事」に切り替えることは私たちの惑星を助けることができます。」ウェブサイト、 http://eatlikeamartian.org、それを行う方法に関するいくつかの情報を提供します。

セントラルフロリダ大学の大砲と研究の筆頭著者ダニエル・ブリットの詳細彼らの発見ジャーナルNew Spaceの8月30日オンライン。