SpaceX vise à aider à établir une ville d'un million d'habitants sur Mars. Que mangeraient tous ces gens?
(Image: © SpaceX)
Que faudrait-il pour nourrir un million de personnes sur Mars? Viande cultivée en laboratoire, cultures en tunnel et fermes de cricket, révèle une nouvelle étude.
En ce qui concerne les plans de missions avec équipage sur Mars, La NASA suppose généralement des allers-retours avec seulement de brèves escales sur la planète rouge. Cependant, des sociétés spatiales commerciales ont vu le jour dans le but de coloniser l’espace, SpaceX visant spécifiquement à développer une civilisation sur Mars.
La stratégie la plus pratique pour les longs séjours Mars implique de vivre de ressources qui existent déjà sur la planète rouge au lieu de compter sur des navires de ravitaillement de la Terre. Les cinq principales ressources consommables dont les chercheurs ont identifié les colonies martiennes auraient besoin, notamment l'énergie, l'eau, l'oxygène, les matériaux de construction et la nourriture, et les quatre premières sont potentiellement abondantes sur Mars.
Par exemple, l'énergie solaire, probablement complétée par réacteurs à fission nucléaire, peut aider à fournir de l'énergie aux futurs Martiens. La glace et les minéraux hydratés sur Mars sont des sources d'eau. Le dioxyde de carbone peut être converti en oxygène. Enfin, le sol martien peut être facilement transformé en briques pour les matériaux de construction.
En comparaison, il n'y a pas de nourriture naturellement disponible sur Mars, et il n'y a pas de moyen facile de la créer à partir de matières premières sur la planète rouge en utilisant, disons, un simple réacteur chimique, ont déclaré les chercheurs.
«La nourriture va probablement être la chose la plus difficile à faire localement sur Mars, et vous ne pouvez pas tout importer si vous voulez avoir un peuplement autosuffisant», explique l'auteur principal de l'étude, Kevin Cannon, scientifique planétaire à l'Université de Le centre de la Floride à Orlando, a déclaré à Space.com.
Face à ce défi, les scientifiques ont voulu voir ce qu'il faudrait pour atteindre l'objectif radical de produire suffisamment de nourriture sur Mars pour nourrir 1 million de personnes.
"Nous travaillions avec beaucoup de gens qui voulaient faire pousser des plantes dans les sols martiens simulés que nous créons, et cela nous a amenés à examiner quelles recherches étaient en cours pour produire de la nourriture pour de futures missions humaines sur la Lune ou sur Mars". Dit Cannon. "Il s'avère que la plupart des efforts se sont concentrés sur les légumes à très faible teneur en calories, et les dernières innovations en matière de sources de protéines alternatives n'étaient pas envisagées. Nous avons posé la question: au lieu d'une courte mission de type NASA sur Mars, que faudrait-il pour nourrir une ville de 1 million d'habitants, comme imagine SpaceX? "
Les chercheurs ont noté que l'élevage d'animaux de ferme pour les produits laitiers et la viande ne serait pas pratique sur Mars à court terme en raison des défis liés à leur expédition dans l'espace. Dans le même temps, ils ont noté que la plupart des gens ne veulent pas devenir complètement végétariens. La solution? Des fermes d'insectes et de la viande cultivée en laboratoire, ont-ils suggéré.
Les parcs à insectes sont bien adaptés pour Cuisine martienne, car ils fournissent beaucoup de calories par unité de terre tout en utilisant des quantités relativement faibles d'eau et de nourriture, selon les chercheurs. Les grillons en particulier sont l'un des exemples les plus prometteurs d'insectes comestibles, avec de la farine de grillon potentiellement incorporée et cachée dans de nombreuses recettes différentes, ont-ils noté.
"Les bugs sont la voie à suivre, si les gens peuvent surmonter le facteur brut", a déclaré Cannon.
Pour ceux qui n'aiment pas les insectes, "l'agriculture cellulaire" - c'est-à-dire la nourriture dérivée de cellules cultivées dans des plats de laboratoire - pourrait aider les Marsiens à suivre un régime un peu plus familier, selon les chercheurs. Tout, des algues à la viande et au poisson en passant par le lait sans vache et les œufs sans poulet, est désormais possible, ont-ils déclaré. Les importantes sommes d'argent investies par les investisseurs dans le raffinage de cette technologie ont déjà fait baisser les coûts d'un hamburger à la viande de 325 000 $ à 11 $ par galette en deux ans, ont-ils ajouté.
En ce qui concerne les cultures, l'art conceptuel des colonies martiennes comprend généralement des serres, mais celles-ci peuvent ne pas s'avérer pratiques, ont déclaré les chercheurs. Parce que Mars est si loin du soleil, même sur l'équateur, où la lumière du soleil est la plus forte, la quantité de lumière que les plantes recevraient serait similaire à ce qu'elles obtiennent en Alaska. De plus, bien que les serres soient faites de vitres transparentes, celles-ci absorbent toujours généralement 50 à 70% de la lumière sur Terre et peuvent bloquer encore plus sur Mars, car un matériau plus solide est probablement nécessaire pour soutenir un intérieur chauffé et sous pression, étant donné la façon dont le l'air sur la planète rouge est beaucoup plus froid et plus mince que sur Terre.
Au lieu de cela, des tunnels éclairés par des LED à haute résistance sont probablement nécessaires pour faire pousser des plantes sur Mars, complétés par la lumière du soleil collectée et canalisée via des câbles à fibres optiques, ont déclaré les chercheurs. L'agriculture hors-sol impliquant des systèmes hydroponiques ou aéroponiques est possible, mais ces stratégies nécessiteraient plus de masse expédiée vers Mars sous la forme de plateaux, de pompes et de réservoirs, ont-ils déclaré. En outre, l'agriculture basée sur le sol peut être plus robuste contre les maladies des plantes, mais la saleté martienne inorganique nécessiterait des recherches et un traitement importants pour la convertir en un sol vivant qui pourrait soutenir la croissance des plantes, ont ajouté les chercheurs.
Des recherches antérieures ont suggéré qu'un certain nombre de cultures peuvent s'avérer particulièrement pratiques lorsqu'il s'agit de nourrir les colons martiens, comme le blé, le maïs, le soja, les arachides et les patates douces. La modification génétique pourrait également rendre les plantes plus utiles de diverses manières pour les Martiens - par exemple, en consommant plus de dioxyde de carbone et en augmentant la productivité.
"Presque toutes les recherches à ce jour se sont concentrées sur la culture de plantes pour nourrir les astronautes, mais les plantes occupent une tonne d'espace, et sur une autre planète, cela signifie construire de grandes usines intérieures qui doivent être mises sous pression, chauffées et éclairées", a déclaré Cannon. "Si vous voulez nourrir une grande population sur une autre planète, vous devez vous éloigner de l'idée de légumes aqueux et vraiment penser aux énormes quantités d'énergie, d'eau et de matières premières nécessaires pour produire suffisamment de calories."
Pour voir ce qu'il faudrait pour nourrir un Cité martienne de 1 million d'habitants, les chercheurs ont modélisé une population issue de l'immigration ainsi que d'un taux de natalité de 10 pour 1 000 habitants par année terrestre, un taux typique des nations développées sur Terre. Dans l'ensemble, ils ont supposé qu'environ 6 900 navires avec équipage étaient nécessaires pour livrer environ 1 million d'immigrants sur Mars au cours d'un siècle, avec environ 340 000 personnes nées sur Mars pendant cette période.
Les scientifiques ont calculé le nombre de calories dont chaque personne aurait besoin et modélisé l'utilisation des terres en fonction d'un régime comprenant du blé, du maïs, des patates douces, des grillons et du poulet cultivé en laboratoire. Ils ont découvert qu'une colonie martienne de 1 million de personnes pourrait atteindre l'autosuffisance en termes de nourriture en 100 ans, en s'appuyant sur environ 9000 miles (14500 kilomètres) de tunnels d'environ 12 pieds (3,6 mètres) de large, qui pourraient être empilés verticalement.
Cependant, ces colons auraient besoin de quantités massives de nourriture importée entre-temps, transportées sur près de 54 000 cargaisons. Les scientifiques ont noté que diverses stratégies pouvaient être utilisées pour réduire considérablement la quantité de nourriture importée, comme l'augmentation du taux de construction de fermes sur Mars.
Les recherches futures sur la meilleure façon de nourrir les Martiens devraient se concentrer sur l'augmentation de la productivité des cultures, l'élaboration des espèces d'insectes les plus efficaces et les plus agréables au goût, l'amélioration de la saveur et de la texture de la viande cultivée, l'amélioration de l'efficacité de l'éclairage LED utilisé pour la culture des cultures et le développement de méthodes automatisées pour avoir rapidement construit des zones sous pression et protégées pour abriter des fermes, ont indiqué les chercheurs.
"La critique évidente est qu'il s'agit de science-fiction - missions humaines sur Mars sont des décennies loin, alors pourquoi s'embêter à travailler sur ce sujet maintenant? ", a déclaré Cannon." Quiconque pense dans ce sens doit examiner sérieusement ce que fait SpaceX - ils construisent et testent déjà des prototypes des navires qui enverront le premiers colons sur Mars. "
Il est temps de "trouver comment y arriver", a-t-il ajouté.
Les chercheurs ont déclaré que la recherche sur la façon de nourrir les Martiens pourrait également aider à nourrir les gens sur Terre.
"Les contraintes imposées par Mars - un atmosphère froide et mince "Vous obliger à produire des aliments d'une manière qui est en fait plus durable et éthique que ce qui est fait sur Terre avec les pratiques actuelles de production industrielle", a déclaré Cannon. "Donc, le passage à un" régime martien "peut aider notre planète." Les scientifiques ont créé un site Web, http://eatlikeamartian.org, qui donne des informations sur la façon de procéder.
Canon et étudier l'auteur principal Daniel Britt à l'Université de Floride centrale détaillée leurs découvertes en ligne le 30 août dans la revue New Space.
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Note de l'éditeur: La version originale de cette histoire faisait référence à tort à Kevin Cannon comme Keith Cannon.
