En 2017, Elon Musk presentó sus grandes planes para el futuro de SpaceX, la compañía que llevaría a la humanidad a Marte. Durante décadas, decenas de miles de vuelos de Starship llevarían a un millón de seres humanos a la superficie del Planeta Rojo, el mínimo que Musk espera que tome para crear una civilización autosuficiente.
La cantidad de detalles en un esfuerzo como este es alucinante. ¿Qué pasa con la gravedad reducida, la exposición a la radiación y la locura espacial? ¿Qué pasa con los vuelos de regreso? ¿Piezas de repuesto? ¿Materiales de construcción?
¿Qué van a comer todos?
De todas las tecnologías que necesitaremos dominar para que cualquiera pueda vivir en Marte, y mucho menos para un millón de seres humanos, la comida podría ser uno de los mayores desafíos.
Esto se debe a que Marte no aporta casi nada a la mesa cuando se trata de cultivar la gran cantidad de alimentos que requieren los humanos. No creemos que haya plantas y animales nativos, y la Tierra no puede seguir reabasteciendo a una colonia de Marte para siempre con paquetes de cuidado desde casa. Eso derrota toda la idea de autosuficiencia.
Los marcianos van a necesitar producir su comida localmente. Y eso significa aprovechar todo lo que está a su disposición en el Planeta Rojo, utilizando la última tecnología de producción de alimentos para mantener a todos alimentados.
¿Pero van a escalar hasta un millón de personas?
En un nuevo artículo publicado en el Journal Nuevo espacio llamado "Alimentando a un millón de personas en Marte”, Kevin M Cannon y Daniel T. Britt brindan una visión general de las tecnologías que deberán utilizarse para la producción de alimentos marcianos, y cuáles serán sus limitaciones.
Obviamente, no puedes cultivar plantas en la superficie de Marte, el frío helado y la baja presión atmosférica acabarían con una planta antes de que pudiera brotar de una semilla. No hay material orgánico utilizable en el regolito marciano, y la capa superior incluso contiene percloratos tóxicos.
La idea tradicional es que los jardineros marcianos cultivarán sus cultivos en invernaderos gigantes, comenzando plantas en el regolito con material orgánico agregado. Has visto al marciano, sabes lo que estoy describiendo.
Y debería ser relativamente sencillo lavar el regolito para eliminar los percloratos.
Pero según Cannon y Britt, este probablemente no será el caso al principio. Las plantas marcianas no tocarán el regolito. En cambio, se cultivarán hidropónicamente en soluciones ricas en nutrientes utilizando suministros traídos de la Tierra.
Déjame mostrarte un ejemplo específico de cómo podría ser esto.
Uno de los lugares más hostiles en la Tierra para la vida humana es la Antártida, pero en 2018, los científicos de la Estación Neumayer II de Alemania en la Antártida cosecharon una gran cosecha de vegetales que se cultivaron completamente hidropónicamente.
Se cultivaron en el invernadero EDEN ISS, que es un entorno de cultivo completamente autónomo con luces de cultivo LED, nutrientes hidropónicos y control atmosférico.
En el transcurso de 9,5 meses, pudieron producir 268 kilogramos de alimentos utilizando solo 12,5 metros cuadrados de espacio. Pudieron cultivar pepinos, lechugas y tomates que saben tan bien como lo que podrías cultivar en tu propio jardín.
Una persona necesitaba un promedio de 3-4 horas al día de esfuerzo para cultivar las plantas.
No hay ninguna razón para pensar que esta técnica no funcionaría en Marte, aunque manejar la atmósfera sería más desafiante ya que no puedes abrir una ventana cuando hace demasiado humedad en tu invernadero.
¿Preocupado por la baja gravedad? Ya sabemos que es posible cultivar plantas en el espacio. Hay un experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional llamado Veggie Plant Growth System, que se instaló en mayo de 2016.
Este pequeño invernadero contiene tres tipos diferentes de lechuga, cultivados en un medio hidropónico con luces de cultivo LED. Los astronautas regularmente cosechan la lechuga y preparan ensaladas usando aderezos enviados desde la Tierra.
Una versión ampliada se llama Advanced Plant Habitat, que es una cámara de cultivo del tamaño de un mini refrigerador. Está diseñado para probar cómo responden las diferentes plantas a la microgravedad y es casi completamente autónomo, regulando la temperatura, los nutrientes y el agua.
Recientemente, el sistema se utilizó para cultivar trigo enano en microgravedad, y parecía bastante normal.
¿Qué plantas deberías cultivar cuando puedas comenzar a cultivar en el regolito marciano? Edward Guinan, profesor de Villanova, realizó recientemente un experimento con su clase de astrobiología de pregrado llamada Los pulgares rojos: Proyecto del jardín de Marte.
Probaron qué tan bien crecerían diferentes plantas en el regolito marciano simulado, y lo más importante, ¿cómo saben? Resulta que la cebada, la albahaca, la col rizada, el lúpulo, la cebolla, el ajo, la lechuga, la batata y la menta funcionaron bien.
Permítanme reiterarlo para que quede claro; lúpulo y cebada cultivados en Marte, saben tan bien como cuando crecen en la Tierra. Voy a tomar una cerveza marciana.
Bien, entonces, ¿qué más hay en el menú de Marte?
Según el artículo al que hice referencia anteriormente, Cannon y Britt sugieren que obtendríamos nuestra proteína de las plantas, así como, eh, grillos. Están repletas de proteínas, pero son más fáciles de cultivar que una manada de ganado, y hay muchas compañías aquí en la Tierra que estarían encantadas de venderle grillos en casi cualquier forma comestible que pueda imaginar.
También hay algunos avances increíbles en la carne cultivada, con biorreactores que producen hamburguesas de carne de res y pollo que nunca han estado en un animal.
Cannon y Britt construyeron un modelo para simular las necesidades alimentarias de una población en Marte que crece a un millón de personas en el transcurso de 100 años terrestres. Asumieron que los colonos llegarían 150 a la vez en cohetes desde la Tierra, y tuvieron en cuenta las tasas naturales de natalidad y mortalidad. También asumieron que habría nacimientos saludables en Marte y un aumento natural de la población local.
Calcularon que se necesitarían casi 200,000 barcos de suministro si no se cultivaba comida en Marte para mantener a los habitantes alimentados. Pero si pudieran poner en marcha su operación local de alimentos, ese número se reduciría a poco más de 50,000 barcos de suministro en los 100 años completos.
Podrían alcanzar la autosuficiencia en 40 años si se reservara más mano de obra para la agricultura, con buques de carga que transporten más suministros agrícolas. Esto significa menos comida y más equipo hidropónico y luces de crecimiento, pero con el tiempo las ventajas realmente se suman. Solo necesitarían 6.500 entregas de alimentos.
Y si todos enfocaran todos sus esfuerzos en la producción de alimentos, podrían alcanzar la autosuficiencia completa en unos 20 años, con solo 209 entregas de alimentos.
Con cada persona que requiere 46 metros cuadrados de tierra, el espacio de cultivo terminaría requiriendo 46 kilómetros cuadrados. Esto podría hacerse en túneles que miden unos 4 metros de ancho. 14,500 kilómetros de túneles.
Increíblemente, una sola máquina tuneladora de Boring Company podría hacer todos estos túneles si fuera necesario en el transcurso de 53 años.
¿Quieres ser una de las personas que viajan a Marte, pero tu vuelo de Starship aún no está reservado? Buenas noticias, puede adaptar su dieta de inmediato. Los investigadores tienen un sitio web complementario llamado Eat Like a Martian, con una guía gratuita que te permitirá comer los tipos de frutas, verduras, productos de insectos y carnes cultivadas que serán la base de una dieta marciana.
Aunque actualmente es ciencia ficción imaginar una colonia humana permanente en Marte, las mejoras tecnológicas tienen una forma de hacer que la ciencia ficción se convierta en realidad.
E incluso si resulta que Marte no es un gran lugar para vivir, se requerirán estas mismas tecnologías para cualquier colonia autosuficiente, ya sea en la Luna, un asteroide o en estaciones espaciales de gravedad artificial en la Tierra-Luna Puntos Lagrange.
De hecho, estas tecnologías nos ayudarán a alimentar a los humanos que ya viven aquí en la Tierra, produciendo un menor impacto en el medio ambiente.
Pase lo que pase, debemos dominar la tecnología de producción de alimentos, en cualquier entorno.
