Atėjus laikui pradėti vykdyti reguliarias įgulos narių misijas į Marsą ir galbūt net įkurti ten nuolatinį postamentą, astronautai ir potencialūs Marso gyventojai turės žinoti, kaip dirbti su vietos aplinka. Prisimink tą sceną Marsietis kur astronautas Markas Whatney (Mattas Damonas) yra priverstas auginti savo maistą Marso žemės sklype? Na, tai bus daug, išskyrus tuos atvejus, kai reikia daug daugiau burnos pamaitinti.
Natūralu, kad norint žinoti, ar tai galima padaryti, reikia atlikti daug tyrimų ir eksperimentuoti. Kad padėtų šioms pastangoms, Centrinės Floridos universiteto (UCF) astrofizikų komanda neseniai sukūrė moksliškai pagrįstą, standartizuotą metodą Marso ir asteroidų dirvožemio modelinui sukurti. Šis Marso purvo imitacija, kainuojanti už 20 USD už kilogramą (apie 10 USD už svarą), padės tyrėjams nustatyti, ko reikia auginant javus Raudonojoje planetoje.
Neseniai komandos išvados buvo paskelbtos moksliniame žurnale Icarus, pavadintą „Marso visuotinis modelinis tirpalas MGS-1:„ Rocknest “pagrindu sukurtas atviras standartas bazaltiniams Marso regolito modeliniams modeliams“. Komandai vadovavo UCF podoktorantūros tyrėjas Kevinas M. Cannon, joje dalyvavo NASA Kennedy kosminio centro ir Floridos technologijos instituto nariai.
Nors tyrėjai kurį laiką tyrė Marso dirvožemio modelinius tirpalus, iki šiol dar nebuvo standartizuoto jo sukūrimo metodo. Iš esmės nebuvo atlikta jokių eksperimentų, kuriuos būtų galima tiesiogiai palyginti su kitais. Todėl UCF komanda sukūrė Marso regolito formulę, pagrįstą cheminiu dirvožemio, kurį surinko Smalsumas roveris.
Danas Brittas - fizikos profesorius, UCF Planetinių mokslų grupės narys ir tyrimo bendraautorius - taip pat buvo atsakingas už dviejų kalibravimo taikinių, kuriuos naudojo Smalsumas roveris. Šie tikslai leido roverio fotoaparatams pakoreguoti Marso apšvietimo sąlygas, anglies dioksido atmosferą ir geltonas dulkes, tokiu būdu suteikdami jam galimybę siųsti tikros spalvos vaizdus. Kaip jis paaiškino neseniai paskelbtoje „UCF Today“ žinių laidoje:
„Modelinis tirpalas yra naudingas tyrimams, kai tikimės nukeliauti į Marsą. Jei ketiname eiti, mums reikės maisto, vandens ir kitų būtiniausių daiktų. Kurdami sprendimus, mums reikia būdo, kaip patikrinti, kaip šios idėjos bus įgyvendintos ... Nenorėtumėte sužinoti, kad jūsų metodas neveikė, kai mes iš tikrųjų ten esame. Ką tada darytum? Ten patekti reikia daug metų. “
Profesorius Britt yra ne tik fizikas, bet ir geologas, todėl gana gerai išmano nešvarumus. Iš esmės purvas būna įvairių formų, atsižvelgiant į tai, iš kur jis kilęs. Įvairūs ingredientai (t. Y. Silicio dioksidas, dulkės, oksidai, organinės molekulės) gali būti sumaišyti įvairiais būdais, kad būtų galima modeliuoti dirvožemį iš skirtingų tipų objektų - tokių kaip asteroidai ir planetos.
Marsas, kaip ir Žemė, turi įvairių tipų dirvožemį, priklausomai nuo regiono ir jo geologinės istorijos. Pvz., Žemėje yra juodo smėlio, balto smėlio, molio ir dirvožemio - visa tai susidaro dėl skirtingų geologinių procesų ir oro sąlygų. Marso padėtis beveik tokia pati: jau buvo rasta geležies, molio, druska ir angliarūgščių dirvožemių.
„Naudodamiesi šia technika, mes galime sukurti daugybę variantų“, - sakė Cannon. „Dauguma reikalingų mineralų yra Žemėje, nors jų gauti labai sunku.“
Šiuo metu komanda rengia Mėnulio dirvožemio modelinio tirpalo receptą, o „Cannon“ Montanoje šiuo tikslu renka ingredientus. Mėnulio ir asteroidų medžiagos yra retos ir brangios, nes vieninteliai žinomi mėginiai buvo sugrąžinti „Apollo“ kosmonautų arba į Žemę atkeliavo per meteoritus nedideliais kiekiais. Todėl yra poreikis modelinių tirpalų, galinčių apytiksliai atitikti šių kūnų būklę.
Komanda jau turi apie 30 laukiančių užsakymų savo Marso dirvožemiui, įskaitant vieną iš NASA Kennedy kosminio centro, kurio svoris yra apie 450 kg (1000 svarų arba pusė JAV tonos)! Tuo pačiu metu jie paskelbė receptą, kad kiti universitetai ir tyrimų institutai galėtų sukurti savo versijas. Tai užtikrins, kad būsimų eksperimentų su Marso dirvožemio modeliniais tirpalais metu sumažės neapibrėžtumo lygis.
Komanda įsitikinusi, kad jų standartizuotas ne pasaulio dirvožemių kūrimo receptas paspartins mūsų Saulės sistemos tyrinėjimą. Jau dabar NASA planuoja vykdyti įgulos narių misiją į Marsą iki 2030-ųjų ir ketina įkurti ilgalaikį buvimą ten. Privačios kompanijos ir organizacijos, tokios kaip „SpaceX“, „Blue Origin“ ir „MarsOne“, taip pat planuoja tyrinėti ir net kolonizuoti Raudonąją planetą.
Kai kurie jau pradėjo eksperimentuoti su žemės augalų auginimu Marso ir mėnulio dirvose, kuriuos „MarsOne“ pradėjo 2013 m., Padedant Nyderlandų Wageningeno universiteto ir tyrimų centro tyrėjams. Nuo tada jie eksperimentavo naudodami kirminus ir kiaulių srutas, kad praturtintų ir tręštų Marso regolitą, kad būtų geresnis derlius.
Suderinęs procesą, kuriame kuriami šie dirvožemio modeliniai tirpalai, UFC tyrimų komanda užtikrino, kad būsimi eksperimentai duos nuoseklesnius rezultatus. Ir atvirai kalbant, šio tyrimo laikas negalėjo būti geresnis, atsižvelgiant į didėjantį susidomėjimą Mėnulio, Marso ir Saulės sistemos kolonizavimu.
Bet prieš siųsdami astronautus atgal į Mėnulį ar Marsą vykdyti ilgalaikes misijas (ar net pradėti svarstyti apie kolonizavimą bet kur už Žemės ribų), turime žinoti, kad mūsų astronautai ir naujakuriai galės užauginti savo maistą vietinėje aplinkoje. Mes taip pat turime žinoti, kad jie galės derlių auginti kasmet, taip užtikrindami ilgalaikį buvimą. Ar tai būtų per daug nosis, jei bulvės būtų pasirinkta kultūra?
Ir būtinai mėgaukitės šiuo UCF vaizdo įrašu, kuriame parodyta, kaip jie padarė savo Marso purvą:
