Inviare esseri umani su Marte non è un compito facile in sé, ma sarà molto più difficile stabilire una colonia su Marte. La vita al di fuori della biosfera terrestre richiederà o rifornimenti di cibo dal nostro pianeta natale, oppure dovremo coltivare cibo già sul posto, e poiché la prima opzione è completamente poco pratica ed estremamente costosa a lungo termine, dovremo ricorrere all'agricoltura sul Pianeta Rosso.
Se hai guardato il film "The Martian", ricorda come il personaggio principale coltivava patate in una serra usando terreno marziano, feci congelate della squadra di spedizione e acqua ottenuta durante una reazione chimica.
"La realtà è molto più complicata", afferma Ralf Fritzsche, capo progetto per la produzione alimentare presso il Centro spaziale. Kennedy (NASA).
La NASA prevede di inviare astronauti su Marte entro il 2030 e SpaceX, guidato da Elon Musk, propone un aggressivo programma di colonizzazione di Marte basato sul Sistema di trasporto interplanetario (ITS). Ma anche se SpaceX riuscisse a inviare gli umani su Marte, non hanno ancora un piano su come coltivare cibo lì.
Per mantenere almeno una persona su Marte occorrerà almeno 1 miliardo di dollari all'anno, solo per il cibo. Ovviamente, qui è necessario un approccio diverso.
"Elon Musk ha offerto al mondo una sfida", ha affermato Daniel Batcheldor, professore di fisica e scienze spaziali presso il Florida Institute of Technology e direttore del Buzz Aldrin Space Institute. “Sappiamo che non possiamo mantenere una colonia su Marte solo con rifornimenti dalla Terra. La colonia deve diventare autosufficiente per sopravvivere sul Pianeta Rosso ".
Fritzsche e il collega della NASA Trent Smith hanno collaborato con gli scienziati del Buzz Aldrin Space Center per capire come far crescere qualsiasi cosa su Marte. Biologicamente, i rifiuti degli astronauti possono essere un buon aiuto in questa materia, ma per creare un analogo del suolo terrestre, avremo bisogno di molto di più, dai prodotti per la disintossicazione del suolo ai batteri artificiali.
"Non c'è materia organica nella regolite marziana", afferma Brooke Wheeler del Florida Aeronautics College of Technology. in loro presenza, le piante possono consumare i nutrienti nei rifiuti ".
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Wheeler e il suo collega Drew Palmer, assistente professore di scienze biologiche presso il Florida Institute of Technology, usano un terreno che imita il suolo marziano, sperando di poter ancora trovare un modo per coltivare cibo su Marte. L'analogo del suolo marziano utilizzato è la sabbia vulcanica delle Hawaii, che manca di nutrienti essenziali per le piante.
Simulare la regolite marziana è un buon inizio, ma Wheeler e Palmer riconoscono che la simulazione è incompleta. Uno dei principali problemi che i futuri colonizzatori dovranno affrontare è la tossicità del suolo marziano. La regolite marziana è ricca di sali perclorato, tossici per l'uomo, che vengono utilizzati nella produzione sulla Terra e possono causare gravi malattie della tiroide. Prima di poter trasformare Marte in terreno agricolo, abbiamo bisogno di un modo per liberare il suolo marziano dai perclorati.
"Siamo estremamente interessati alla creazione di microrganismi artificiali in grado di ripulire il suolo dalle sostanze tossiche", afferma Palmer. "Questo è del tutto possibile qui sulla Terra".
I ricercatori propongono anche di inviare una missione robotica su Marte diversi mesi prima che il primo uomo metta piede sulla superficie del pianeta. I robot saranno in grado di preparare la regolite marziana per l'uso, liberarla dalle sostanze tossiche e iniziare a piantare piante. L'idea è di fornire agli astronauti una fattoria funzionante quando arrivano su Marte, che non solo fornirà loro cibo, ma aiuterà anche a mantenere i sistemi di supporto vitale fornendo ossigeno aggiuntivo e regolando la tossicità dell'aria.
Oltre al compito pratico, la fattoria su Marte svolgerà anche la funzione di mantenimento della salute psicologica dei membri della spedizione. Trent Smith, mentre guidava il Progetto Veggie sulla Stazione Spaziale Internazionale, che utilizza l'idroponica per fornire alle piante sostanze nutritive in condizioni di microgravità, ha visto il piacere che gli astronauti sulla ISS si divertivano a coltivare piante in un luogo altrimenti senza vita.
"Dato che si trovano su una stazione spaziale, in, si potrebbe dire, condizioni ostili, con tutti questi cavi e fili, con solo un metallo e una plastica intorno … quando hanno queste piccole foglie e radici in crescita a cui tengono - per loro è come un pezzo di casa, un piccolo pezzo di natura”, osserva Smith. "Là su Marte, significherà molto."
"Se stessimo pianificando una spedizione per mesi, l'idroponica da sola sarebbe sufficiente - è estremamente efficace", afferma Smith. “Ma poiché vogliamo che la spedizione rimanga lì per molto tempo, ha senso passare all'agricoltura. Puoi utilizzare entrambi i metodi."
In ogni caso, dovremo usare tutta la nostra ingegnosità come specie per reimparare l'agricoltura, solo questa volta - in condizioni ostili su un altro pianeta.
"È come se stessimo tornando alla prima società agraria quando stavamo imparando a coltivare la terra", dice Batcheldor. "Tuttavia, invece di utilizzare il suolo fertile del nostro pianeta, dobbiamo letteralmente creare nuovo suolo su Marte".
