Canadese onderzoekers leiden een poging om gewassen in de ruimte te verbouwen, de weg vrijmaken voor de mensheid om op andere werelden te leven en de grenzen op aarde te verleggen.

Voedsel is het belangrijkste obstakel voor langetermijnverkenning van de ruimte. Het beperkt hoe ver we van de aarde kunnen reizen en hoe lang we in de ruimte kunnen blijven.

We kunnen genoeg voedsel opslaan voor de bewoners van het internationale ruimtestation of zelfs voor reizen naar de maan en terug. Maar als we naar Mars willen reizen en langdurige verkenningsmissies willen ondersteunen, we hebben bioregeneratieve, zelfvoorzienende voedselproductiesystemen. Of, in eenvoudiger bewoordingen, ruimte boerderijen.

Landbouw in de ruimte is waarschijnlijk een van de grootste uitdagingen die we zullen moeten overwinnen als we de komende 150 jaar ooit langere perioden op de rode planeet zullen doorbrengen. Maar het is een uitdaging die Canadezen zeker kunnen aangaan bij het aanpakken.

Hoewel mensen zich hebben aangemeld om deel uit te maken van de eerste menselijke nederzetting op Mars, onze volgende thuisplaneet zal er waarschijnlijk een zijn met minder milieu-uitdagingen.

Ernstige Mars-omgeving lijkt op Noord-Canada

Mars heeft een ellendig klimaat. De gemiddelde temperatuur is lager dan -60 , de atmosferische druk is minder dan één procent van die van de aarde en bestaat grotendeels uit koolstofdioxide, en het kan gedurende lange perioden nogal winderig en stoffig zijn. Er zijn ook de gevaren van blootstelling aan straling, en zonder een gesmolten kern zoals de onze op aarde - wat betekent dat er vrijwel geen magnetisch veld is - zou de omgeving van de planeet aanzienlijk moeten worden veranderd als we daar ooit zouden leven.

Echter, dat wil niet zeggen dat we niet op de rode planeet zullen rondhangen. Wanneer Canada 300 wordt, we zullen honderden ruimteverkenners hebben die tientallen jaren besteden aan het zoeken naar leven op Mars. Ik zeg decennia omdat een rondreis tweeënhalf jaar duurt, dus als we gaan, we willen het de moeite waard maken. Dit betekent het opzetten van gesloten woningen, onderzoeksfaciliteiten en ruimteboerderijen. Dit is waar gecontroleerde omgevingssystemen binnenkomen.

Canada is een van de wereldleiders op het gebied van onderzoek naar biologische levensondersteuning en technologische ontwikkeling. Dit komt omdat als het gaat om landbouw, de barre omstandigheden van de ruimte zijn vergelijkbaar met die in de noordelijke delen van ons land. Een tomaat proberen te kweken op Mars lijkt veel op het proberen om een ​​tomaat in een sneeuwbank te kweken:je kunt niet zonder een gecontroleerde omgeving te creëren.

Mars heeft vegetariërs nodig

Aan de Universiteit van Guelph, we zijn op weg naar het telen van gewassen in de ruimte met het onderzoek dat we doen naar systemen met gecontroleerde omgevingen. Ons voortdurende werk op dit gebied heeft aangetoond dat planten kunnen functioneren onder vreemde omstandigheden, zoals een zeer lage atmosferische druk en veel minder zuurstof dan op aarde. Dit betekent dat we geen gesloten structuren nodig hebben die de atmosfeer van de aarde precies nabootsen voor op planten gebaseerde levensondersteunende systemen op Mars.

Over 150 jaar, we gaan voedsel verbouwen op Mars in opblaasbare structuren. Binnenkant, alles zal worden ontworpen om de hoogste gewasopbrengst te garanderen. De intensiteit van het licht — en zelfs de kleur of het spectrum ervan — wordt op maat gemaakt voor elk afzonderlijk gewas. Luchtstroom en druk, temperatuur, voedingsstoffen, koolstofdioxidegehalte en vochtigheid zullen strikt worden gecontroleerd om de ideale atmosfeer te creëren waarin planten kunnen gedijen.

We zullen een conventionele reeks gewassen telen die wordt geassocieerd met een uitgebalanceerd en voedzaam vegetarisch dieet. De meeste vitamines en mineralen die we nodig hebben, zijn beschikbaar in planten en we zullen onze eiwitten halen uit sojabonen en soortgelijke gewassen.

Deze enorme verscheidenheid aan planten, of "kandidaat-gewassen", zal netjes worden verpakt of gelaagd in een kleine ruimte — het tegenovergestelde van de uitgestrekte Canadese prairies. Deze compacte gewassen zullen worden geproduceerd met beperkte hoeveelheden water en zonder afval, want weg van de aarde, je kunt het je niet veroorloven om iets weg te gooien. We moeten leren alles te recyclen, want het zal een kwestie van leven en dood zijn - extreme landbouw op zijn meest uitdagende.

Voordelen thuis op aarde

Het werk dat we bij Guelph doen, is niet alleen ontworpen voor ruimte, maar voor Canadezen en anderen over de hele wereld die mogelijk wonen op plaatsen waar voedselzekerheid een probleem is en extreme landbouw de enige manier is om dit aan te pakken.

Vandaag, we besteden miljoenen dollars aan het vliegen van bederfelijk voedsel naar Noord-Canada, zoals het kopen van aardbeien uit Mexico voor verkoop in Yellowknife. Dit heeft geen zin.

Het behoud van onze aanwezigheid in het noorden hangt af van de voedselproductie, net zoals het behoud van onze aanwezigheid op Mars dat zal doen. Door deze systemen te creëren, we zullen in staat zijn om uitdagende delen van Canada te bewonen, zoals het noorden, en andere delen van de wereld, zoals de woestijnen van het Midden-Oosten.

Ruimteverkenning genereert op alle fronten technologie van onschatbare waarde. Voor voedselproductie, ruimteverkenning stelt ons in staat om bijna overal en met zo min mogelijk impact op het milieu te leren hoe we gewassen kunnen verbouwen.

Tegen de tijd dat Canada's 300ste verjaardag rondrent, we zullen de uitdaging van het leven op Mars hebben overwonnen en de enorme vooruitgang die we zullen hebben geboekt om daar te komen, zal niet alleen dienen voor verkenning van de ruimte, maar ook voor onze eigen overleving hier op aarde.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.