Pada 2017, Elon Musk menyusun rencana besarnya untuk masa depan SpaceX, perusahaan yang akan membawa umat manusia ke Mars. Selama beberapa dekade, puluhan ribu penerbangan Starship akan membawa satu juta manusia ke permukaan Planet Merah, Musk minimum berharap untuk menciptakan peradaban yang mandiri.
Jumlah detail dalam upaya seperti ini sangat membingungkan. Bagaimana dengan penurunan gravitasi, paparan radiasi, dan kegilaan luar angkasa? Bagaimana dengan penerbangan kembali? Bagian pengganti? Bahan bangunan?
Apa yang akan dimakan semua orang?
Dari semua teknologi yang perlu kita kuasai bagi siapa pun untuk hidup di Mars, apalagi satu juta manusia, makanan mungkin sebenarnya menjadi salah satu tantangan terbesar.
Itu karena Mars hampir tidak membawa apa-apa ke meja ketika menanam banyak makanan yang dibutuhkan manusia. Kami tidak berpikir ada tanaman dan hewan asli, dan Bumi tidak dapat terus memasok koloni Mars selamanya dengan paket perawatan dari rumah. Itu mengalahkan seluruh gagasan swasembada.
Orang-orang Mars perlu memproduksi makanan mereka secara lokal. Dan itu berarti memanfaatkan segala yang mereka miliki di Planet Merah, menggunakan teknologi terbaru produksi makanan untuk membuat semua orang tetap diberi makan.
Tetapi akankah mereka meningkatkan hingga satu juta orang?
Dalam sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam Journal Ruang baru dipanggil "Memberi Makan Satu Juta Orang di Mars”, Kevin M Cannon dan Daniel T. Britt memberikan ikhtisar tentang teknologi yang perlu digunakan untuk produksi pangan Mars, dan berapa batasannya.
Jelas Anda tidak dapat menumbuhkan tanaman tepat di permukaan Mars, suhu dingin dan tekanan atmosfer yang rendah akan menghapus tanaman sebelum bahkan dapat tumbuh dari biji. Tidak ada bahan organik yang dapat digunakan di regolith Mars, dan lapisan atas bahkan mengandung perklorat beracun.
Gagasan tradisional adalah bahwa tukang kebun Mars akan menanam tanaman mereka di rumah kaca raksasa, memulai tanaman di regolith dengan menambahkan bahan organik. Anda telah melihat si Mars, Anda tahu apa yang saya gambarkan.
Dan itu harus relatif mudah untuk mencuci regolith untuk menghilangkan perklorat.
Tetapi menurut Cannon dan Britt, ini mungkin tidak akan terjadi pada awalnya. Tanaman Mars tidak akan menyentuh regolith. Sebagai gantinya, mereka akan ditanam secara hidroponik dalam larutan yang kaya nutrisi menggunakan pasokan yang dibawa dari Bumi.
Izinkan saya menunjukkan kepada Anda sebuah contoh spesifik tentang seperti apa bentuknya.
Salah satu tempat paling bermusuhan di Bumi bagi kehidupan manusia adalah Antartica, tetapi pada tahun 2018, para ilmuwan di Neumayer Station II Jerman di Antartika memanen tanaman besar sayuran yang ditanam sepenuhnya secara hidroponik.
Mereka ditanam di rumah kaca EDEN ISS, yang merupakan lingkungan tumbuh serba lengkap dengan lampu LED tumbuh, nutrisi hidroponik, dan kontrol atmosfer.
Selama 9,5 bulan, mereka mampu menghasilkan 268 kilogram makanan hanya dengan menggunakan ruang seluas 12,5 meter persegi. Mereka mampu menanam mentimun, selada, dan tomat yang rasanya sama lezatnya dengan apa yang Anda tanam di kebun Anda sendiri.
Satu orang membutuhkan rata-rata 3-4 jam sehari untuk menumbuhkan tanaman.
Tidak ada alasan untuk berpikir teknik ini tidak akan berhasil di Mars, meskipun mengelola atmosfer akan lebih menantang karena Anda tidak bisa hanya membuka jendela ketika terlalu lembab di rumah kaca Anda.
Khawatir tentang gravitasi rendah? Kita sudah tahu bahwa adalah mungkin untuk menanam tanaman di luar angkasa. Ada percobaan di Stasiun Luar Angkasa Internasional yang disebut Sistem Pertumbuhan Tanaman Veggie, yang dipasang pada Mei 2016.
Rumah kaca kecil ini berisi tiga jenis selada, tumbuh dalam media hidroponik dengan lampu tumbuh LED. Astronot secara teratur memanen selada dan membuat salad menggunakan saus yang dikirim dari Bumi.
Versi yang ditingkatkan disebut Advanced Plant Habitat, yang merupakan ruang tumbuh seukuran kulkas mini. Ini dirancang untuk menguji bagaimana tanaman yang berbeda menanggapi gayaberat mikro dan hampir sepenuhnya otonom, mengatur suhu, nutrisi, dan air.
Baru-baru ini sistem tersebut digunakan untuk menumbuhkan gandum kerdil dalam gayaberat mikro, dan itu tampak sangat normal.
Tanaman apa yang harus Anda tanam ketika mulai bertani di regolith Mars? Edward Guinan, seorang profesor di Villanova baru-baru ini melakukan percobaan dengan kelas astrobiologi sarjana yang disebutnya Red Thumbs: Proyek Taman Mars.
Mereka menguji seberapa baik berbagai tanaman akan tumbuh dalam regolith Mars yang disimulasikan, dan yang paling penting, bagaimana rasanya? Ternyata gandum, kemangi, kangkung, hop, bawang, bawang putih, selada, ubi, dan mint berhasil dengan baik.
Izinkan saya tegaskan kembali agar jelas; hop dan jelai ditanam di Mars, rasanya sama enaknya dengan ketika mereka tumbuh di Bumi. Saya akan minum bir Mars.
Oke, jadi apa lagi yang ada di menu untuk Mars?
Menurut makalah yang saya rujuk sebelumnya, Cannon dan Britt menyarankan agar kita mendapatkan protein dari tanaman, dan juga, uh, jangkrik. Mereka dikemas dengan protein tetapi lebih mudah untuk diternakkan daripada sekawanan ternak, dan ada banyak perusahaan di Bumi ini yang dengan senang hati akan menjual Anda jangkrik dalam hampir semua bentuk yang dapat dimakan yang dapat Anda bayangkan.
Ada juga beberapa kemajuan luar biasa dalam daging budidaya, dengan bioreaktor memproduksi burger daging sapi dan ayam yang tidak pernah ada pada hewan.
Cannon dan Britt membangun sebuah model untuk mensimulasikan kebutuhan makanan populasi di Mars yang tumbuh menjadi satu juta orang selama 100 tahun Bumi. Mereka menganggap para penjajah akan tiba pada waktu 150 dengan roket dari Bumi, dan memperhitungkan tingkat kelahiran dan kematian alami. Mereka juga berasumsi bahwa akan ada kelahiran sehat di Mars dan kenaikan alami bagi penduduk setempat.
Mereka menghitung bahwa dibutuhkan hampir 200.000 kapal pasokan jika tidak ada makanan yang ditanam di Mars untuk memberi makan penduduk. Tetapi jika mereka bisa membuat operasi makanan lokal mereka bergulir, jumlah itu akan turun menjadi lebih dari 50.000 kapal pasokan selama 100 tahun.
Mereka dapat mencapai swasembada dalam waktu 40 tahun jika lebih banyak tenaga kerja disisihkan untuk pertanian, dengan kapal-kapal kargo membawa lebih banyak persediaan pertanian. Ini berarti lebih sedikit makanan, dan lebih banyak peralatan hidroponik dan menumbuhkan cahaya, tetapi seiring waktu keuntungannya bertambah. Mereka hanya membutuhkan 6.500 pengiriman makanan.
Dan jika semua orang memfokuskan semua upaya mereka pada produksi pangan, mereka dapat mencapai swasembada lengkap dalam waktu sekitar 20 tahun, dengan hanya 209 pengiriman makanan.
Dengan setiap orang yang membutuhkan 46 meter persegi tanah, ruang tumbuh akan berakhir membutuhkan 46 kilometer persegi. Ini bisa dilakukan di terowongan berukuran sekitar 4 meter. 14.500 kilometer terowongan.
Luar biasanya, satu mesin terowongan Perusahaan Boring bisa membuat semua terowongan ini jika perlu selama 53 tahun.
Ingin menjadi salah satu orang yang bepergian ke Mars, tetapi penerbangan Starship Anda belum dipesan? Berita bagus, Anda bisa langsung beradaptasi dengan diet Anda. Para peneliti memiliki situs web pendamping yang disebut Eat Like a Martian, dengan panduan gratis yang memungkinkan Anda makan jenis sayuran buah, produk serangga, dan daging berbudaya yang akan menjadi dasar diet Mars.
Meskipun saat ini fiksi ilmiah membayangkan sebuah koloni manusia permanen di Mars, peningkatan teknologi memiliki cara untuk membuat fiksi ilmiah akhirnya menjadi kenyataan.
Dan bahkan jika ternyata Mars bukan tempat yang bagus untuk hidup, teknologi yang sama ini akan diperlukan untuk setiap koloni yang bisa mempertahankan diri, apakah itu di Bulan, asteroid, atau di stasiun ruang gravitasi buatan di Bumi-Bulan Poin Lagrange.
Faktanya, teknologi ini akan membantu kita memberi makan manusia yang sudah hidup di Bumi ini, menghasilkan dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan.
Apa pun yang terjadi, kita harus menguasai teknologi produksi makanan, di lingkungan apa pun.
