یادگیری نحوه پرورش غذا در مریخ می‌تواند تولید غذا در زمین را متحول کند!!

فن‌آوری‌های کشاورزی برای رشد غذا در مریخ می‌تواند به مقابله با تغییرات آب و هوا، پایداری و چالش‌های کمبود غذا کمک کند.

رشد مواد غذایی در فضا به فناوری‌های نوآورانه کشاورزی متکی است. ناسا

آیا می‌توانیم شهری در مریخ را تغذیه کنیم؟ این سوال برای آینده اکتشافات فضایی ضروری است. تا به امروز، تفکرات زیادی در مورد نحوه غذا خوردن فضانوردان انجام شده است. با این حال، ما تازه شروع به تولید غذا در فضا کرده‌ایم.

پرتابهای فضایی بسیار گران هستند و با تمایل روزافزون برای ایجاد حضور انسان در فضا، باید تولید غذا در فضا را در نظر بگیریم. اما چالش‌ها بسیار گسترده هستند و نیاز به تحقیق در مورد چگونگی واکنش گیاهان به انواع تغییرات از جمله گرانش و تشعشع دارند.

به عنوان محققین مواد غذایی و کشاورزی، این سوال را در آخرین کتاب خود، شام در مریخ بررسی کردیم. ما معتقدیم که یک سیستم غذایی پایدار مریخی امکان پذیر است – و در ساخت آن، سیستمهای غذایی روی زمین را تغییر خواهیم داد.

برای کشف مریخ، به یک سیستم غذایی مریخی پایدار نیاز داریم.

مطبوعات ECW

کشاورزی مریخ

اساس سیستمهای غذایی در مریخ شامل آب استخراج شده از خاک (مریخ نوردها نشان داده‌اند که مقادیر کم اما قابل توجهی از آب یخ زده در پوسته وجود دارد) و سیانوباکتری‌ها که اغلب به آنها جلبک سبز آبی می‌گویند.

روی زمین، سیانوباکتری‌ها می‌توانند مشکل بزرگی باشند زیرا در آبراه‌های آلوده رشد می‌کنند و باعث اوتروفیکاسیون می‌شوند (افزایش بهره‌وری فیتوپلانکتون‌ها در بدنه آبی ناشی از مواد مغذی).

اما در مریخ، سیانوباکتری‌ها می‌توانند از دی‌اکسید کربن موجود در جو استفاده کنند و روی سنگ سنگی غیر آلی و شنی – لایه سنگهای سست و غبار پوشاننده سنگ بستر – رشد کنند تا مولکول‌های آلی اساسی را تولید کنند که بقیه سیستم غذایی روی آنها قرار می‌گیرد.

سیانوباکتری‌ها می‌توانند در شرایط مریخی رشد کنند که مزیت واقعی آن خنثی کردن مواد شیمیایی بسیار سمی به نام پرکلرات است. پرکلرات‌ها در سرتاسر سطح سنگی مریخ چسبیده‌اند و اندکی برای انسان سمی هستند، بنابراین با وجود سیانوباکتری‌ها وظیفه مضاعف خنثی کردن سموم را در حالی که مواد آلی تولید می کنند، برای هر جامعه مریخی مفید خواهد بود.

تشکیل سیانوباکتری

سیانوباکتری‌ها می‌توانند به سم زدایی محیط مریخ کمک کنند. فناوری‌های گلخانه ای

هنگامی که باکتری‌ها در مریخ رشد می کنند، مواد مغذی مورد نیاز برای حمایت از محصولات گیاهی را فراهم می‌کنند. یک شهر مریخی را می‌توان به عنوان یک مکان سرسبز، با هیدروپونیک و محصولات محصور در خاک تصور کرد که تونل‌ها را پر می‌کنند، دهانه‌های گنبدی شکل را فرش کرده و در هر گوشه بلااستفاده رشد می‌کنند.

فن‌آوری‌های گلخانه‌ای پیشرفته – مانند کشاورزی عمودی – که محیط کنترل‌شده مناسبی را ایجاد می‌کنند، سبزی‌های برگ‌دار، سبزیجات، میوه‌ها و محصولات خاص مانند گیاهان، قهوه و شکلات را فراهم می‌کنند.

با این حال، در مورد کربوهیدراتها ممکن است کمبود داشته باشند، زیرا فضای زیادی را اشغال می‌کنند. مصرف غلات ما احتمالاً در مریخ کمتر خواهد بود، اگرچه حبوبات و غلات همچنان در رژیم‌های غذایی مریخی در مقادیر کمتری ظاهر می‌شوند که نشان‌دهنده آن چیزی است که می‌توان از نظر اقتصادی در سایت تولید کرد.

تمام گیاهان روی مریخ همچنین نقش کلیدی در تولید اکسیژن، بازیافت آب و تهیه مواد آلی خام برای تولید خواهند داشت.

این فناوری‌ها همچنین در زمین ارزشمند هستند زیرا ما تلاش می‌کنیم زنجیره تامین را کوتاه کنیم و دسترسی به میوه‌ها و سبزیجات سالم را در ماه‌های زمستان بهبود دهیم.

گوشت در مریخ؟

کشاورزی دام به طور مشهور ناکارآمد است. بر روی زمین، بیلیونها حیوان اهلی تنوع زیستی طبیعی را تهدید می‌کنند، به تغییرات آب و هوایی کمک می‌کنند.

سیستم‌های مبتنی بر حیوانات در مریخ قابل دوام نخواهند بود، اما پروتئین می‌تواند به وفور از طریق کشاورزی سلولی و تخمیر دقیق تولید شود. تخمیر دقیق شامل ایجاد پروتئین‌ها با استفاده از مخمرها، قارچ‌ها و باکتری‌های اصلاح‌شده است که نشاسته و قند را مصرف می‌کنند – در مریخ که عمدتاً از ضایعات مواد غذایی حاصل می‌شود – و آنها را به پروتئین‌های مورد نظر تبدیل می‌کند.

کشاورزی سلولی شامل نمونه‌برداری سلول‌های بنیادی و رشد آنها در آزمایشگاه برای ایجاد برش‌های گوشتی مشابه گوشتهای کشاورزی دام است.

کاهش ناکارآمدی‌ها

تصور اینکه کشاورزی در مریخ چگونه می‌تواند باشد، یک پروژه جذاب است، اما زمانی که به این فکر می‌کنیم که چگونه این فناوری‌ها ممکن است بر زندگی روی زمین تأثیر بگذارند، این موضوع بسیار جدی می‌شود. این به این دلیل است که در مریخ – جایی که هر گرم ماده آلی، میلی لیتر آب و فوتون انرژی خورشیدی کمیاب است – هیچ ناکارآمدی وجود ندارد.

“ضایعات” یک قسمت از سیستم باید عمداً به عنوان ورودی در قسمت دیگر استفاده شوند، مانند استفاده از سیانوباکترهای مرده به عنوان یک محیط رشد برای قسمتهای بعدی “ضایعات” یک قسمت از سیستم باید عمداً به عنوان ورودی در قسمت دیگر استفاده شوند، مانند استفاده از سیانوباکترهای مرده به عنوان یک محیط رشد برای قسمتهای بعدی سیستم غذایی. اما بیشتر از خود فناوری‌ها، ممکن است طرز فکر ساختن یک سیستم غذایی مریخی باشد که نحوه انجام کارها را در زمین تغییر می‌دهد، جایی که یک سوم کل غذا دور ریخته می‌شود.

هیجان ما در مورد فناوری‌های غذایی در شام در مریخ به وجود می‌آید، اما ما به فناوری خوش‌بین نیستیم. به عنوان مثال، اگر فناوری‌هایی مانند کشاورزی عمودی نیاز به زمین‌های کشاورزی را کاهش دهند، ما همچنین باید مراقب تأثیرات منفی فناوری‌ها باشیم و نسبت به اینکه چگونه معیشت مردم ممکن است نیاز به تغییر و سازگاری داشته باشد، حساس باشیم. کمک به مدیریت این انتقال و به حداقل رساندن اختلال یکی دیگر از زمینه‌های مهم برای سیاست‌گذاری در این مورد است.

فناوری‌ها برای مریخ، همراه با سیاست‌های عادلانه، می‌تواند ما را در مسیری بسیار پایدارتر روی زمین قرار دهد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Learning to grow food on Mars could transform food production on Earth

By Evan Fraser, The Conversation, Lenore Newman, The Conversation  |  Published: Tuesday, February 7, 2023

https://www.astronomy.com/news/2023/02/growing-food-on-mars