O que seria necessário para produzir alimentos em Marte?

NASA traçou planos para enviar pessoas a Marte em 2030, mas não espere que esses visitantes planeta vermelho a paisagem da esfera rochosa com produtos frescos da maneira astronauta e botânico Mark Watney faz em "The Martian".

 


Embora "The Martian", que chegou aos cinemas na sexta-feira (02 de outubro), é bastante realista, o cultivo de alimentos em Marte não iria jogar fora exatamente como descrito na tela grande. E que levaria centenas de anos antes que o planeta vermelho poderia ser criadas sem estufas de proteção, de acordo com Paul Sokoloff, um botânico no Museu Canadense da Natureza.


Desafios da agricultura marcianas

Solo marciano é desprovido dos nutrientes encontrados no solo da Terra, e é também muito bem, que significa água provavelmente se infiltrar através dela muito mais rapidamente do que seria na Terra. Usando cocô humano ou outros fertilizantes poderia fornecer um impulso rápido de nutrientes, como nitrogênio, e pode também mudar a textura do solo para que ele iria agarrar-se a água por mais tempo, disse Sokoloff, que era um membro da tripulação no ano passado no Mars Desert Research Station em Hanksville, Utah.Earthly solo recebe o nitrogênio da atmosfera, embora o nitrogênio atmosférico está em uma forma que não é fácil para as plantas de usar. Para transformar nitrogênio em uma melhor "alimento" para as plantas, as bactérias "fix"-lo.

"Na Terra, uma grande quantidade de nitrogênio em nosso solo é fixado por bactérias que residem nas raízes de várias plantas, como leguminosas," disse Sokoloff Ciência Viva. "No longo prazo, você iria querer uma maneira de fixar o nitrogênio ao solo lá."

Solo marciano também é atado com produtos químicos chamados desagradáveis ​​percloratos, que teriam de ser removido quimicamente para as plantas a crescer lá, disse Sokoloff.

E depois há gravidade. Marte tem cerca de um terço da gravidade da Terra. Embora experimentos têm demonstrado que algumas plantas podem crescer relativamente normal em microgravidade na Estação Espacial Internacional (ISS), não há realmente nenhuma maneira de imitar a "gravidade-lite" do Planeta Vermelho.

"As plantas usam a gravidade como uma forma de orientar-se, portanto, algumas espécies de plantas podem ou não podem ser confundidos", disse Sokoloff.

Por exemplo, mudas de salgueiro tomadas até ao ISS cresceu torcido, porque, em ambiente de microgravidade, eles nunca desenvolveram seus orientadores "eixo raiz-shoot", disse Sokoloff.

Um estudo 2014 na revista PLOS ONE mostrou que tomates, trigo, agrião e mostarda folhas cresceu particularmente bem, e até floresceu e produziu sementes, no solo marciano simulado durante 50 dias, sem quaisquer fertilizantes. Na verdade, essas plantas resistentes ficou ainda melhor no solo marciano ou "regolito" do que em pobres em nutrientes do solo rio da Terra.

Para determinar o que ingredientes para realmente trazer a Marte, os cientistas devem equilibrar os trade-offs entre a densidade nutricional da cultura, os recursos necessários para cultivá-las eo tempo de germinação. Os cientistas podem estar crescendo alface na ISS como uma demonstração, mas "o homem não pode viver na alface sozinho", disse Sokoloff.

Em vez disso, as pessoas têm sugerido culturas como rabanetes e morangos como melhores petiscos marcianas, disse ele. (Trituradores de número determinaram que seria realmente exigem menos combustível do que simplesmente enviar mais alimentos premade, em vez de os ingredientes para a agricultura, para visitas iniciais de curto prazo, disse Sokoloff.)

Simulando condições marcianas

Antes do projeto de agricultura marciana começa a andar, os humanos precisam saber muito mais sobre como as plantas vão crescer. Isso é parte do raciocínio por trás simulações do ambiente marciano, como a Mars Desert Research Station.

Os cientistas têm crescido lá tudo, desde plantas de deserto nativo à cevada e lúpulo em solo marciano simulado da estação. O solo, chamado Johnson Space Center Simulant I, é produzido usando rochas e solo Earthling com base em amostras de solo de Marte a partir de 1970 da era sondas Viking.

Plantas e pesquisadores da Universidade de Guelph, no Canadá estão crescendo em baixa pressão, ou câmaras hipobáricas para imitar a fina atmosfera de Marte. A equipe expõe plantas a uma série de condições difíceis - incluindo vários níveis de dióxido de carbono, pressão, calor, luz, nutrição e umidade - para ver quais plantas são resistentes o suficiente para sobreviver a condições marcianas fora, uma estufa de ar controlado auto-suficiente, The Star peported.

Greening o Planeta Vermelho?

O cultivo de plantas fora nos elementos de Marte, e não em uma temperatura e controlado por ar com efeito de estufa, seria muito mais difícil, disse Sokoloff.

"Algumas pessoas disseram que deveríamos fazer Marte mais parecido com a Terra", disse Sokoloff. "Isso não é algo a ser tomada de ânimo leve. É no reino da ficção científica, com certeza."

E mesmo que as pessoas decidiram que é eticamente aceitável "terraformação" de Marte, seria centenas de anos antes da fina atmosfera marciana poderia ser transformado em um berço rico em oxigênio para a vida.

Para construir essa atmosfera, exploradores seria necessário para semear solo marciano repleto de cianobactérias produtoras de oxigênio, líquenes e micróbios, e que levaria centenas de anos para se produzir oxigênio e nitrogênio suficiente para uma atmosfera. Isso ainda não é demasiado gasto, considerando que levou centenas de milhões de anos para que os níveis de oxigênio da Terra para estabilizar. (As pessoas poderiam concebivelmente comer as cianobactérias, entretanto, embora os organismos minúsculos não são conhecidos por sua gostosura, disse Sokoloff.)

Enquanto os micróbios estavam ocupados criando uma atmosfera, vento solar poderia ser constantemente soprando aquela atmosfera de distância, porque Marte não tem uma magnetosfera (um campo magnético para proteger o planeta da radiação solar), disse ele.

Mesmo se as pessoas pudessem descobrir como gerar uma atmosfera mais rápido do que se dissipou, invernos marcianos pode ser um sinal de menos 207 graus Fahrenheit (menos 133 graus Celsius) que refrigera-osso. É possível que as pessoas pudessem adaptar uma atmosfera com gases de efeito estufa que aprisionam o calor, mas Marte é simplesmente mais longe do Sol do que a Terra é, por isso seria ainda provavelmente será mais frio

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English language The Martian': What Would It Take to Grow Food on Mars? LiveScience