Колонизация Марса, а за ним и других планет –дело недалекого будущего. По словам Илона Маска, первая пилотируемая экспедиция на красную планету может состояться уже через 4 года, а к 2050 году на Марсе появится полноценная колония землян. Маск, конечно, известный оптимист, но его прогнозы неоднократно оправдывались, и многие страны уже полным ходом готовятся к покорению Марса.
По астрономическим меркам Марс считается планетой с условиями, близкими к земным. По факту это означает разреженную атмосферу, которая не защищает от радиации, силу тяжести в 1/3 от земной и среднюю температуру в -63 градуса Цельсия (примерно как на антарктической станции "Восток", земном полюсе холода). И эту планету нам предстоит сделать своим вторым домом. Ну что ж, скажем спасибо, что это не газовый гигант как Юпитер и не радиоактивный булыжник практически без атмосферы вроде Меркурия.
Даже переезд на новую квартиру – непростое дело, а чтобы перебраться на другую планету человечеству придется решить множество практических задач. Где будут жить колонисты? Как защищаться от радиации? Чем дышать, и наконец, что есть?
Атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа и потому непригодна для дыхания. Ученые планируют завезти туда земных цианобактерий. Они питаются углекислым газом и вырабатывают кислород, поэтому Земля очень на них рассчитывает в заселении Марса. Эти крайне неприхотливые крошечные создания на нашей планете выживают в тяжелейших условиях, поэтому есть надежда, что приживутся они и на другой планете.
Что мы будем пить?
Вода на Марсе есть, но она вся находится под поверхностью планеты, большей частью в виде льда. Планируется, что роботы будут нагревать лед до высоких температур, а полученную воду помещать в специальные хранилища. Она не только пойдет на питье колонистам, но и станет сырьем для добычи кислорода и производства пластика. Освободившееся ото льда подземное пространство займут люди – толща марсианской почвы защитит человеческие поселения от холода и радиации.
Добытая вода будет использоваться повторно, после переработки – это проще и быстрее, чем добыча новой. Ученые считают, что для комфортной жизни понадобится примерно 50 литров воды в день на одного колониста.
А что будем есть?
На первое время колонисты привезут еду с собой: понадобится запас на несколько лет. Но для автономной жизни нужны собственные источники продуктов. Будут построены гидропонные станции, под землей или на поверхности планеты, с естественным освещением. Пищей станут грибы, водоросли, и снова цианобактерии. Они неприхотливы к условиям выращивания, очень богаты питательными веществами и главное, не нуждаются в плодородной почве, которой на Марсе пока нет.
Самая известная цианобактерия, спирулина, считается у приверженцев правильного питания суперфудом. Это ценный источник микроэлементов и витаминов, в том числе группы В, которые нечасто встречаются в растительной пище.
В марсианских колониях планируют разводить насекомых, которые тоже неприхотливы к условиям содержания, питательны и быстро размножаются. Есть и другие проекты, как прокормить колонистов. Например, китайские ученые мечтают о подземных рисовых полях, которые будут окружать внеземные колонии.
Еда будущего
Ещё один способ прокормить землян на Марсе – это 3D печать пищевых продуктов. Первые шаги уже сделаны – осенью 2019 года израильский фудтех-стартап Aleph Farms отправил на Международную космическую станцию 3D - биопринтер, изготовленный российской компанией 3D Bioprinting Solutions. С его помощью в космосе был напечатан фрагмент стейка из клеток коровы. Космический стейк ничем не отличается от настоящего: технология позволяет воссоздать не только вкус, но и текстуру сочного куска мяса с прожилками.
Инновационные разработки – культивированное мясо "из пробирки" и продукты на растительной основе обязательно найдут применение во внеземных колониях. Стволовые клетки проще и дешевле доставить на Марс, чем эмбрионы животных, а выращивать мясо в питательной среде потребует меньше ресурсов, чем полноценное животноводство. Поэтому российские и зарубежные пищевые компании так активно вкладываются в научные разработки новых продуктов – за ними будущее, не только на Земле, но и за её пределами.
Отсутствие "своих" хуже "Чужого"
Угроза, о которой не ведали писатели-фантасты, писавшие о покорении космоса – это отсутствие бактерий. Своих микроорганизмов на Марсе по понятным причинам нет, а привезенные с Земли рискуют не выдержать повышенной радиации. От такой вынужденной дезинфекции не будет ничего хорошего: на микрофлору завязаны многие обменные процессы в организме, она участвует в переваривании пищи и в формировании микробиома. От уничтожения всех патогенных микробов человек рискует лишиться естественного иммунитета. Это сделает его уязвимым перед любой самой безобидной инфекцией, стоит ему вернуться на Землю, или при контакте со свежеприлетевшими с родной планеты колонистами.
Чтобы решить эту проблему, колонистам придется какое-то (возможно длительное) время принимать специальные препараты - пребиотики и пребиотики. Это культуры полезных бактерий и специальные вещества, которые помогают бактериям жить и размножаться.
В борьбе с дисбактериозом в космосе ученые возлагают большие надежды на трансплантацию микробиома. Это пересадка микрофлоры от здоровых людей с нормальным пищеварением и иммунитетом с помощью фекальных трансплантов. Звучит не очень аппетитно, но на какие только жертвы не приходится идти ради покорения других планет.
Со временем, надеются ученые, земные бактерии смогут приспособиться к марсианским условиям. Сильная радиация породит множество мутаций, среди которых могут оказаться жизнеспособные образцы микроорганизмов.
Далеко не все задачи колонизации Марса решены, но люди не прекращают искать новые пути покорения далекой планеты. И, пусть не завтра и даже не через сто лет, но на Марсе будут яблони цвести.
