Až přijde čas začít provádět pravidelné posádky na Marsu a možná tam dokonce zřídit stálou základnu, astronauti a potenciální marťanští osadníci budou muset vědět, jak pracovat s místním prostředím. Nezapomeňte na tu scénu Marťan kde je astronaut Mark Whatney (Matt Damon) nucen pěstovat své vlastní jídlo na pozemku na marťanské půdě? No, bude to podobně, až na to, že se bude krmit mnohem více úst.
Vědět, zda to lze dosáhnout, samozřejmě vyžaduje velké množství výzkumu a experimentů. Abychom pomohli tomuto úsilí, tým astrofyziků z University of Central Florida (UCF) nedávno vyvinul vědecky založenou, standardizovanou metodu pro vytváření marťanských a asteroidních půdních simulátorů. Tato imitace marťanských nečistot, která stojí za 20 $ za kilogram (asi 10 $ za libru), pomůže vědcům určit, co je potřeba k pěstování plodin na Rudé planetě.
Výsledky týmu byly nedávno zveřejněny ve vědeckém časopise Icarus, s názvem „Mars globální simulant MGS-1: Otevřený standard založený na Rocknestu pro simulátory čedičového marťanského regolitu“. Tým vedl Kevin M. Cannon, postdoktorandský výzkumný pracovník na UCF, a zahrnovali členy z NASA Kennedy Space Center a Florida Institute of Technology.
Zatímco vědci již nějakou dobu používají marťanské simulanty půdy k provádění studií, dosud neexistuje žádná standardizovaná metoda pro její vytvoření. Proto nebyly provedeny žádné experimenty, které by bylo možné přímo srovnávat s ostatními. Proto tým UCF vyvinul vzorec pro marťanský regolit založený na chemickém podpisu půd, které byly shromážděny Zvědavost rover.
Dan Britt - profesor fyziky, člen skupiny Planetární vědy UCF a spoluautor studie - byl také zodpovědný za vytvoření dvou kalibračních cílů, které použila Zvědavost rover. Tyto cíle umožňovaly kormidelním kamerám korigovat světelné podmínky na Marsu, atmosféru oxidu uhličitého a žlutý prach, což mu umožnilo posílat zpět obrázky, které byly ve skutečné barvě. Jak vysvětlil v nedávné tiskové zprávě UCF Today:
"Simulátor je užitečný pro výzkum, když se podíváme na Mars." Pokud půjdeme, budeme potřebovat jídlo, vodu a další náležitosti. Když vyvíjíme řešení, potřebujeme způsob, jak otestovat, jak se tyto nápady budou hodit… Nechtěli byste zjistit, že vaše metoda nefungovala, když jsme tam skutečně. Co byste potom udělali? Trvá to roky, než se tam dostaneme. “
Britt je kromě toho, že je fyzik, také geolog, a proto je velmi dobře informován o nečistotách. V zásadě nečistoty přicházejí v mnoha podobách, v závislosti na tom, odkud pocházejí. Různé složky (tj. Oxid křemičitý, prach, oxidy, organické molekuly) mohou být míseny různými způsoby, aby simulovaly půdu z různých typů objektů - jako jsou asteroidy a planety.
A podobně jako Země má Mars různé typy půdy v závislosti na regionu a jeho geologické historii. Například na Zemi je černý písek, bílý písek, jíl a ornice - to vše je produkováno různými geologickými procesy a povětrnostními podmínkami. Na Marsu je situace téměř stejná, přičemž již byly nalezeny půdy bohaté na železo, jílovité půdy, půdy bohaté na soli a půdy bohaté na uhlík.
"S touto technikou můžeme vytvořit mnoho variací," řekl Cannon. "Většina minerálů, které potřebujeme, se nachází na Zemi, i když některé je velmi obtížné získat."
V současné době tým pracuje na receptu na simulátor půdy půdy Moon a Cannon v Montaně shromažďuje ingredience pro tento účel. Měsíční a asteroidové materiály jsou vzácné a drahé, protože jediné známé vzorky byly buď přivezeny astronauty Apollo, nebo v malých množstvích dorazily na Zemi přes meteority. Proto existuje poptávka po simulantech, které mohou přiblížit podmínky na těchto tělech.
Tým již má asi 30 nevyřízených objednávek na svou marťanskou půdu, včetně jedné z Kennedyho vesmírného centra NASA na asi 450 kg (1 000 liber nebo půl americké tuny)! Současně zveřejnili recepturu, aby si další univerzity a výzkumné ústavy mohly vytvořit své vlastní verze. Tím bude zajištěno, že úrovně nejistoty budou sníženy při provádění budoucích experimentů na simulátorech marťanské půdy.
Tým je přesvědčen, že jejich standardizovaný recept na vytváření zemských půd zrychlí cestu k prozkoumání naší sluneční soustavy. NASA již plánuje uskutečnit misi s posádkou na Mars do 30. let 20. století a uvažuje o zřízení trvalé přítomnosti. Soukromé společnosti a organizace jako SpaceX, Blue Origin a MarsOne také plánují průzkum a dokonce kolonizaci Rudé planety.
Někteří již začali experimentovat s pěstováním rostlin Země na marťanské a lunární půdě, což MarsOne zahájilo v roce 2013 za pomoci vědců z Wageningen University & Research Center v Nizozemsku. Od té doby experimentovali s použitím červů a prasečí kejdy k obohacení a hnojení marťanského regolitu, aby dosáhli lepších výnosů plodin.
Standardizací procesu vytváření těchto simulátorů půdy výzkumný tým UFC zajistil, že budoucí experimenty přinesou konzistentnější výsledky. A upřímně řečeno, načasování této studie nemohlo být lepší, vzhledem k rostoucímu zájmu o kolonizaci Měsíce, Marsu a Sluneční soustavy.
Než však pošleme astronauty zpět na Měsíc nebo Mars na dlouhodobé mise (nebo dokonce začneme uvažovat o kolonizaci kdekoli mimo Zemi), musíme vědět, že naši astronauti a osadníci budou moci pěstovat své vlastní jídlo v místním prostředí. Musíme také vědět, že budou schopni pěstovat plodiny rok co rok, a tím zajistit dlouhodobé bydlení. Bylo by příliš na nosu, kdyby brambory byly plodinou volby?
A nezapomeňte si užít toto video z UCF ukazující, jak si vyrobili marťanskou špínu:
