En 2017, Elon Musk a présenté ses grands plans pour l'avenir de SpaceX, la société qui emmènerait l'humanité sur Mars. Au fil des décennies, des dizaines de milliers de vols de vaisseaux spatiaux porteraient un million d'êtres humains à la surface de la planète rouge, le minimum que Musk s'attend à ce qu'il faudra pour créer une civilisation autonome.
Le nombre de détails dans un effort comme celui-ci est ahurissant. Qu'en est-il de la gravité réduite, de l'exposition aux radiations et de la folie spatiale? Et les vols retour? Pièces de rechange? Matériaux de construction?
Qu'est-ce que tout le monde va manger?
De toutes les technologies que nous devrons maîtriser pour que quiconque puisse vivre sur Mars, sans parler d'un million d'êtres humains, la nourriture pourrait en fait être l'un des plus grands défis.
C'est parce que Mars n'apporte presque rien à la table lorsqu'il s'agit de cultiver la grande quantité de nourriture dont les humains ont besoin. Nous ne pensons pas qu'il y ait des plantes et des animaux indigènes, et la Terre ne peut pas continuer à ravitailler une colonie de Mars pour toujours avec des colis de soins à domicile. Cela va à l'encontre de l'idée d'autosuffisance.
Les martiens vont devoir produire leur nourriture localement. Et cela signifie exploiter tout ce qui est à leur disposition sur la planète rouge, en utilisant les dernières technologies de production alimentaire pour nourrir tout le monde.
Mais atteindront-ils un million de personnes?
Dans un nouvel article publié dans le Journal Nouvel espace appelé "Nourrir un million de personnes sur Mars», Kevin M Cannon et Daniel T. Britt donnent un aperçu des technologies qui devront être utilisées pour la production alimentaire martienne, et quelles seront leurs limites.
De toute évidence, vous ne pouvez pas faire pousser de plantes directement à la surface de Mars, le froid glacial et la faible pression atmosphérique anéantiraient une plante avant même qu'elle ne puisse germer à partir d'une graine. Il n'y a pas de matière organique utilisable dans le régolithe martien, et la couche supérieure contient même des perchlorates toxiques.
L'idée traditionnelle est que les jardiniers martiens cultiveront leurs cultures dans des serres géantes, en commençant les plantes dans le régolithe avec de la matière organique ajoutée. Vous avez vu le Martien, vous savez ce que je décris.
Et il devrait être relativement simple de laver le régolithe pour éliminer les perchlorates.
Mais selon Cannon et Britt, ce ne sera probablement pas le cas au début. Les plantes martiennes ne toucheront pas le régolithe. Au lieu de cela, ils seront cultivés en culture hydroponique dans des solutions riches en nutriments en utilisant des fournitures apportées de la Terre.
Permettez-moi de vous montrer un exemple précis de ce à quoi cela pourrait ressembler.
L'Antarctique est l'un des endroits les plus hostiles de la planète à la vie humaine, mais en 2018, des scientifiques de la station Neumayer II en Antarctique en Allemagne ont récolté une énorme récolte de légumes qui ont été cultivés de manière complètement hydroponique.
Ils ont été cultivés dans la serre EDEN ISS, qui est un environnement de croissance complètement autonome avec des lumières de croissance LED, des nutriments hydroponiques et un contrôle atmosphérique.
En 9,5 mois, ils ont pu produire 268 kilogrammes de nourriture en utilisant seulement 12,5 mètres carrés d'espace. Ils ont réussi à cultiver des concombres, de la laitue et des tomates qui ont un goût aussi bon que ce que vous pourriez cultiver dans votre propre jardin.
Une personne avait besoin en moyenne de 3 à 4 heures par jour d'effort pour faire pousser les plantes.
Il n'y a aucune raison de penser que cette technique ne fonctionnerait pas sur Mars, bien que la gestion de l'atmosphère soit plus difficile car vous ne pouvez pas simplement ouvrir une fenêtre lorsqu'elle devient un peu trop humide dans votre serre.
Vous vous inquiétez de la faible gravité? Nous savons déjà qu’il est possible de faire pousser des plantes dans l’espace. Il y a une expérience à bord de la Station spatiale internationale appelée Veggie Plant Growth System, qui a été installée en mai 2016.
Cette petite serre contient trois différents types de laitue, cultivés en milieu hydroponique avec des lampes de culture LED. Les astronautes récoltent régulièrement la laitue et font des salades à l'aide de vinaigrette envoyée de la Terre.
Une version à plus grande échelle est appelée Advanced Plant Habitat, qui est une chambre de croissance de la taille d'un mini-réfrigérateur. Il est conçu pour tester la réaction de différentes plantes à la microgravité et est presque entièrement autonome, régulant la température, les nutriments et l'eau.
Récemment, le système a été utilisé pour faire pousser du blé nain en microgravité, et il semblait assez normal.
Quelles plantes devriez-vous cultiver lorsque vous pouvez commencer à cultiver dans le régolithe martien? Edward Guinan, professeur à Villanova a récemment effectué une expérience avec son cours d'astrobiologie de premier cycle appelé Les pouces rouges: le projet Mars Garden.
Ils ont testé la qualité de croissance des différentes plantes dans le régolithe martien simulé et, surtout, comment ont-elles un goût? Il s'avère que l'orge, le basilic, le chou frisé, le houblon, les oignons, l'ail, la laitue, les patates douces et la menthe se sont bien comportés.
Permettez-moi de répéter pour que ce soit clair; le houblon et l'orge cultivés sur Mars ont un goût tout aussi bon que lorsqu'ils sont cultivés sur Terre. Je prendrai une bière martienne.
D'accord, alors quoi d'autre est sur le menu pour Mars?
Selon le document auquel j'ai fait référence plus tôt, Cannon et Britt suggèrent que nous obtiendrions nos protéines des plantes, ainsi que, euh, des grillons. Ils sont riches en protéines mais plus faciles à cultiver qu’un troupeau de bovins, et il existe de nombreuses entreprises sur Terre qui seraient ravies de vous vendre des grillons sous presque toutes les formes comestibles que vous pouvez imaginer.
Il y a aussi des progrès incroyables dans la viande cultivée, avec des bioréacteurs produisant des hamburgers de boeuf et du poulet qui n'ont jamais été sur un animal.
Cannon et Britt ont construit un modèle pour simuler les besoins alimentaires d'une population sur Mars passant à un million de personnes au cours des 100 années terrestres. Ils ont supposé que les colons arriveraient 150 à la fois sur des roquettes de la Terre et ont pris en compte les taux de natalité et de mortalité naturels. Ils ont également supposé qu'il y aurait des naissances saines sur Mars et une augmentation naturelle de la population locale.
Ils ont calculé qu'il faudrait près de 200 000 navires ravitailleurs si aucune nourriture n'était cultivée sur Mars pour nourrir les habitants. Mais s'ils pouvaient lancer leurs opérations alimentaires locales, ce nombre tomberait à un peu plus de 50 000 navires de ravitaillement au cours des 100 dernières années.
Ils pourraient atteindre l'autosuffisance d'ici 40 ans si plus de main-d'œuvre était réservée à l'agriculture, les cargos transportant plus de fournitures agricoles. Cela signifie moins de nourriture, plus d'équipement hydroponique et des lampes de culture, mais avec le temps, les avantages s'additionnent. Ils n'auraient besoin que de 6 500 livraisons de nourriture.
Et si tout le monde concentrait tous ses efforts sur la production alimentaire, ils pourraient atteindre une autosuffisance complète d'ici environ 20 ans, avec seulement 209 livraisons de nourriture.
Chaque personne ayant besoin de 46 mètres carrés de terrain, l'espace croissant finirait par nécessiter 46 kilomètres carrés. Cela pourrait être fait dans des tunnels mesurant environ 4 mètres de diamètre. 14 500 kilomètres de tunnels.
Incroyablement, un seul tunnelier de la société Boring Company pourrait faire tous ces tunnels si nécessaire au cours des 53 dernières années.
Vous voulez être l'une des personnes qui voyagent vers Mars, mais votre vol Starship n'est pas encore réservé? Bonne nouvelle, vous pouvez adapter votre alimentation immédiatement. Les chercheurs ont un site Web compagnon appelé Eat Like a Martian, avec un guide gratuit qui vous permettra de manger les légumes, les produits à base d'insectes et les viandes cultivées qui seront à la base d'un régime martien.
Bien qu'il soit actuellement de la science-fiction d'imaginer une colonie humaine permanente sur Mars, les améliorations technologiques permettent de faire de la science-fiction une réalité.
Et même s'il s'avère que Mars n'est pas un endroit idéal pour vivre, ces mêmes technologies seront nécessaires pour toute colonie autonome, que ce soit sur la Lune, un astéroïde ou dans les stations spatiales de gravité artificielle de la Terre-Lune Points Lagrange.
En fait, ces technologies nous aideront à nourrir les humains qui vivent déjà ici sur Terre, produisant un impact moindre sur l'environnement.
Quoi qu'il arrive, nous devons maîtriser la technologie de la production alimentaire, dans n'importe quel environnement.
