SpaceX bertujuan untuk membantu membangun kota sejuta orang di Mars. Apa yang akan dimakan semua orang itu?
(Gambar: © SpaceX)
Apa yang diperlukan untuk memberi makan satu juta orang di Mars? Daging yang tumbuh di laboratorium, tanaman yang ditanam di terowongan, dan peternakan kriket, sebuah studi baru menemukan.
Ketika datang ke rencana untuk misi kru ke Mars, NASA biasanya mengasumsikan perjalanan pulang pergi hanya dengan singgah singkat di Planet Merah. Namun, perusahaan ruang komersial telah muncul dengan tujuan menjajah luar angkasa, dengan SpaceX secara khusus bertujuan untuk itu mengembangkan peradaban di Mars.
Strategi paling praktis untuk masa menginap yang lama Mars melibatkan hidup dari sumber daya yang sudah ada di Planet Merah alih-alih mengandalkan kapal pasokan dari Bumi. Lima sumber bahan habis pakai utama yang diperlukan oleh peneliti untuk mengidentifikasi pemukiman Mars meliputi energi, air, oksigen, bahan bangunan dan makanan, dan empat yang pertama berpotensi berlimpah di Mars.
Misalnya, tenaga surya, kemungkinan ditambah reaktor fisi nuklir, dapat membantu menyediakan energi untuk calon Mars. Es dan mineral terhidrasi di Mars adalah sumber air. Karbon dioksida dapat dikonversi menjadi oksigen. Akhirnya, tanah Mars dapat dengan mudah dibuat menjadi batu bata untuk bahan bangunan.
Sebagai perbandingan, tidak ada makanan yang tersedia secara alami di Mars, dan tidak ada cara mudah untuk membuatnya dari bahan mentah di Planet Merah menggunakan, katakanlah, reaktor kimia sederhana, kata para peneliti.
"Makanan mungkin akan menjadi hal tersulit untuk dibuat secara lokal di Mars, dan Anda tidak bisa hanya mengimpor semuanya jika Anda ingin memiliki pemukiman mandiri," pemimpin penulis studi Kevin Cannon, seorang ilmuwan planet di University of Florida Tengah di Orlando, kepada Space.com.
Mengingat tantangan ini, para ilmuwan ingin melihat apa yang diperlukan untuk mencapai tujuan radikal menghasilkan cukup makanan di Mars untuk memberi makan 1 juta orang.
"Kami bekerja dengan banyak orang yang ingin menanam tanaman di tanah Mars yang disimulasikan yang kami buat, dan ini mengarahkan kami untuk melihat penelitian apa yang sedang dilakukan dalam hal memproduksi makanan untuk misi manusia masa depan ke bulan atau Mars," Cannon berkata. "Ternyata sebagian besar fokusnya adalah pada sayuran yang sangat rendah kalori, dan inovasi terbaru dalam sumber protein alternatif tidak dipertimbangkan. Kami mengajukan pertanyaan: Alih-alih misi pendek gaya NASA ke Mars, apa yang dibutuhkan untuk memberi makan kota 1 juta orang, seperti apa yang SpaceX bayangkan? "
Para peneliti mencatat bahwa memelihara hewan ternak untuk produk susu dan daging tidak akan praktis di Mars dalam waktu dekat karena tantangan pengiriman mereka di ruang angkasa. Pada saat yang sama, mereka mencatat bahwa kebanyakan orang tidak ingin menjadi vegetarian sepenuhnya. Solusinya? Peternakan serangga dan daging yang tumbuh di laboratorium, saran mereka.
Peternakan serangga cocok untuk Masakan Mars, karena mereka menyediakan banyak kalori per unit lahan sambil menggunakan jumlah air dan pakan yang relatif kecil, kata para peneliti. Jangkrik khususnya adalah salah satu contoh yang lebih menjanjikan dari serangga yang dapat dimakan, dengan tepung kriket berpotensi dimasukkan dan disembunyikan dalam banyak resep berbeda, catat mereka.
"Bug adalah jalan yang harus ditempuh, jika orang bisa mengatasi faktor kotor," kata Cannon.
Bagi mereka yang tidak menyukai serangga, "pertanian seluler" - yaitu, makanan yang berasal dari sel-sel yang ditanam di piring laboratorium - dapat membantu orang-orang di Mars makan makanan yang agak akrab, kata para peneliti. Segala sesuatu mulai dari ganggang hingga daging dan ikan hingga susu tanpa sapi dan telur tanpa ayam sekarang mungkin, kata mereka. Sejumlah besar uang yang telah dituangkan oleh investor untuk menyempurnakan teknologi tersebut telah menurunkan biaya burger daging dari $ 325.000 menjadi $ 11 per patty dalam dua tahun, tambah mereka.
Ketika datang ke tanaman, konsep seni permukiman Mars biasanya fitur rumah kaca, tetapi mereka mungkin tidak praktis, kata para peneliti. Karena Mars sangat jauh dari matahari, bahkan di khatulistiwa, di mana sinar matahari paling kuat, jumlah tanaman cahaya yang akan diterima akan sama dengan yang mereka dapatkan di Alaska. Selain itu, meskipun rumah kaca terbuat dari panel jendela yang jernih, ini biasanya masih menyerap 50 hingga 70 persen cahaya di Bumi, dan mungkin lebih menghalangi di Mars, karena bahan yang lebih kuat mungkin diperlukan untuk mendukung interior yang dipanaskan dan bertekanan, mengingat bagaimana udara di Planet Merah jauh lebih dingin dan lebih tipis daripada di Bumi.
Sebaliknya, terowongan yang dinyalakan dengan LED kekuatan tinggi kemungkinan dibutuhkan untuk menumbuhkan tanaman di Mars, ditambah dengan sinar matahari yang dikumpulkan dan disalurkan melalui kabel serat optik, kata para peneliti. Pertanian tak dinodai yang melibatkan sistem hidroponik atau aeroponik dimungkinkan, tetapi strategi itu akan membutuhkan lebih banyak massa yang dikirim ke Mars dalam bentuk nampan, pompa, dan waduk, kata mereka. Selain itu, pertanian berbasis tanah mungkin lebih kuat melawan penyakit tanaman, tetapi kotoran Mars anorganik akan membutuhkan penelitian dan perawatan yang signifikan untuk mengubahnya menjadi tanah hidup yang dapat mendukung pertumbuhan tanaman, para peneliti menambahkan.
Penelitian sebelumnya menunjukkan sejumlah tanaman terbukti sangat praktis dalam memberi makan koloni Mars, seperti gandum, jagung, kedelai, kacang tanah dan kentang manis. Modifikasi genetika juga dapat membuat tanaman lebih bermanfaat dalam berbagai cara untuk penduduk Mars - misalnya, dengan mengonsumsi lebih banyak karbon dioksida dan meningkatkan produktivitas.
"Hampir semua penelitian saat ini berfokus pada penanaman tanaman untuk memberi makan para astronot, tetapi tanaman membutuhkan banyak ruang, dan di planet lain, itu berarti membangun pabrik-pabrik dalam ruangan besar yang perlu ditekan, dipanaskan, dan dinyalakan," kata Cannon. "Jika Anda ingin memberi makan populasi besar di planet lain, Anda harus menjauh dari ide sayuran encer dan benar-benar memikirkan energi, air, dan bahan mentah dalam jumlah yang luar biasa dibutuhkan untuk menghasilkan kalori yang cukup."
Untuk melihat apa yang diperlukan untuk memberi makan a Kota Mars berpenduduk 1 juta orang, para peneliti memodelkan populasi yang tumbuh dari imigrasi serta melalui tingkat kelahiran 10 per 1.000 orang per tahun Bumi, tingkat khas negara maju di Bumi. Secara keseluruhan, mereka mengasumsikan sekitar 6.900 kapal awak diperlukan untuk mengirim sekitar 1 juta imigran ke Mars selama satu abad, dengan sekitar 340.000 orang lahir di Mars selama masa itu.
Para ilmuwan menghitung jumlah kalori yang dibutuhkan setiap orang, dan mencontohkan penggunaan lahan yang diberikan makanan yang mencakup gandum, jagung, ubi jalar, jangkrik, dan ayam yang ditumbuhkan di laboratorium. Mereka menemukan bahwa koloni Mars yang berpenduduk 1 juta orang dapat mencapai swasembada dalam hal makanan dalam 100 tahun, mengandalkan terowongan sepanjang 14.000 mil (14.500 kilometer) selebar 12 kaki (3,6 meter), yang dapat ditumpuk secara vertikal.
Namun, penjajah ini akan membutuhkan sejumlah besar makanan yang diimpor untuk sementara, dilakukan pada hampir 54.000 pengiriman kargo. Para ilmuwan mencatat ada berbagai strategi yang dapat digunakan untuk secara signifikan mengurangi jumlah makanan impor, seperti meningkatkan tingkat konstruksi pertanian di Mars.
Penelitian di masa depan tentang cara memberi makan yang terbaik orang Mars harus fokus pada peningkatan produktivitas tanaman, mencari spesies serangga yang paling efisien dan enak, meningkatkan rasa dan tekstur daging yang dibudidayakan, meningkatkan efisiensi pencahayaan LED yang digunakan untuk menanam tanaman, dan mengembangkan metode otomatis untuk membangun dengan cepat daerah bertekanan dan terlindung untuk menampung pertanian, kata para peneliti.
"Kritik yang jelas adalah bahwa ini adalah fiksi ilmiah - misi manusia ke Mars masih beberapa dasawarsa lagi, jadi mengapa repot-repot mengerjakan topik ini sekarang? "kata Cannon." Siapa pun yang berpikir seperti itu perlu memperhatikan dengan serius apa yang dilakukan SpaceX - mereka sudah membangun dan menguji prototipe kapal yang akan mengirim pemukim pertama ke Mars. "
Sudah waktunya untuk "mencari tahu bagaimana mewujudkannya," tambahnya.
Para peneliti mengatakan penelitian tentang cara memberi makan orang Mars juga bisa membantu memberi makan orang di Bumi.
"Kendala yang dipaksakan oleh Mars - a suasana dingin dan tipis - memaksa Anda untuk memproduksi makanan dengan cara yang sebenarnya lebih berkelanjutan dan etis daripada apa yang dilakukan di Bumi dengan praktik pertanian pabrik saat ini, "kata Cannon." Jadi, beralih ke 'diet Mars' dapat membantu planet kita. "Para ilmuwan menciptakan sebuah situs, http://eatlikeamartian.org, yang memberikan beberapa informasi tentang cara melakukan hal itu.
Cannon dan penulis senior studi Daniel Britt di University of Central Florida merinci temuan mereka online 30 Agustus di jurnal New Space.
- Misi Mars Manusia NASA Akan Mengharuskan Hidup Di Luar Negeri
- Desain Yang Memukau Ini Menunjukkan Seperti Apa Masa Depan Kita di Mars
- Dari Apollo ke Artemis - Bagaimana Makanan Astronot Dapat Berubah Saat Kita Kembali ke Bulan
Catatan editor: Versi asli cerita ini secara keliru menyebut Kevin Cannon sebagai Keith Cannon.
