Rumfarme vil fodre astronauter og jordboere

Canadiske forskere leder et forsøg på at dyrke afgrøder i rummet, baner vejen for menneskeheden til at leve i andre verdener og skubbe grænserne på Jorden.

Mad er den største hindring for langsigtet rumforskning. Det begrænser, hvor langt væk fra Jorden vi kan rejse, og hvor længe vi kan blive i rummet.

Vi kan få nok mad til indbyggere på den internationale rumstation eller endda til rejser til månen og tilbage. Men hvis vi skal rejse til Mars og støtte langsigtede efterforskningsmissioner, vi har brug for bio-regenerativ, selvbærende fødevareproduktionssystemer. Eller, i enklere termer, rumfarme.

Landbrug i rummet er nok en af ​​de største udfordringer, vi bliver nødt til at overvinde, hvis vi nogensinde kommer til at tilbringe længere perioder på den røde planet inden for de næste 150 år. Men det er en udfordring canadiere helt sikkert kan føre i tacklingen.

Selvom folk har tilmeldt sig at være en del af den første menneskelige bosættelse på Mars, vores næste hjemplanet er mere tilbøjelig til at være en med færre miljøudfordringer.

Alvorligt Mars -miljø ligner det nordlige Canada

Mars har et elendigt klima. Dens gennemsnitstemperatur er under -60 ℃, dets atmosfæriske tryk er mindre end en procent af Jordens og består stort set af kuldioxid, og det kan være temmelig blæsende og støvet i lange perioder. Der er også farer ved strålingseksponering, og uden en smeltet kerne som vores på Jorden - hvilket betyder praktisk talt intet magnetfelt - ville planetens miljø skulle ændres væsentligt, hvis vi nogensinde skulle bo der.

Imidlertid, det er ikke at sige, at vi ikke vil hænge ud på den røde planet. Når Canada fylder 300, vi får hundredvis af rumforskere til at bruge årtier på at søge efter liv på Mars. Jeg siger årtier, fordi en rundtur tager to og et halvt år, så når vi går, vi vil gerne gøre det værd. Det betyder opsætning af lukkede boliger, forskningsfaciliteter og rumfarme. Det er her, kontrollerede miljøsystemer kommer ind.

Canada er blandt verdens førende inden for biologisk livsstøttende forskning og teknologiudvikling. Det er fordi, når det kommer til landbrug, de alvorlige rumforhold ligner dem i de nordlige dele af vores land. At prøve at dyrke en tomat på Mars er meget som at prøve at dyrke en tomat i en snebank:Du kan ikke uden at skabe et kontrolleret miljø.

Mars har brug for vegetarer

På University of Guelph, vi bevæger os mod at dyrke afgrøder i rummet med den forskning, vi udfører på kontrollerede miljøsystemer. Vores igangværende arbejde på dette område har afsløret, at planter kan fungere under nogle mærkelige miljøforhold som f.eks. Meget lavt atmosfærisk tryk og meget mindre ilt end på Jorden. Det betyder, at vi ikke har brug for lukkede strukturer, der præcist replikerer Jordens atmosfære for plantebaserede livsstøttesystemer på Mars.

I 150 år, vi vil dyrke mad på Mars i oppustelige strukturer. Inde, alt bliver designet til at sikre det højeste afgrødeudbytte. Lysintensiteten - og endda dens farve eller spektrum - vil blive skræddersyet til hver enkelt afgrøde. Luftstrøm og tryk, temperatur, næringsstoffer, kuldioxidniveauer og fugtighed vil blive strengt kontrolleret for at skabe den ideelle atmosfære, hvor planter kan trives.

Vi vil dyrke en konventionel række afgrøder, der er forbundet med en afbalanceret og nærende vegetarisk kost. De fleste vitaminer og mineraler, vi har brug for, er tilgængelige i planter, og vi får vores protein fra sojabønner og lignende afgrøder.

Denne enorme variation af planter, eller "kandidatafgrøder", bliver pænt pakket eller lagdelt i et lille rum - det modsatte af de ekspansive canadiske prærier. Disse kompakte afgrøder vil blive produceret ved hjælp af begrænsede mængder vand og nul affald, fordi væk fra Jorden, du har ikke råd til at smide noget væk. Vi skal lære at genbruge alt, da det vil være et spørgsmål om liv og død - ekstremt landbrug når det er mest udfordrende.

Fordele hjemme på jorden

Det arbejde, vi udfører hos Guelph, er ikke kun designet til plads, men for canadiere og andre på verdensplan, der bor på steder, hvor fødevaresikkerhed er et problem, og ekstremt landbrug er den eneste måde at løse det på.

I dag, vi bruger millioner af dollars på at flyve letfordærvelig mad til det nordlige Canada, såsom at købe jordbær fra Mexico til salg i Yellowknife. Det giver ikke mening.

At opretholde vores tilstedeværelse i nord afhænger af fødevareproduktion på samme måde, som det vil opretholde vores tilstedeværelse på Mars. Ved at oprette disse systemer, vi vil være i stand til at bebo udfordrende dele af Canada, som nord, og andre dele af verden, såsom ørkenerne i Mellemøsten.

Rumforskning genererer uvurderlig teknologi på alle fronter. Til fødevareproduktion, rumforskning vil sætte os i stand til at lære at dyrke afgrøder næsten overalt og med så lille indvirkning på miljøet som muligt.

Da Canadas 300 -års fødselsdag ruller rundt, vi vil have overvundet udfordringen ved at leve på Mars, og de enorme fremskridt, vi vil have gjort for at nå dertil, vil ikke kun tjene rumforskning, men vores egen overlevelse her på Jorden.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.