Europeiska rymdorganisationen bedriver forskning inom ramen för Melissa-projektet - letar efter möjligheter att skapa konstgjorda ekosystem på andra planeter. Enkelt uttryckt vill forskare ta reda på hur man gör andra planeter bebörliga för människor. Till exempel kan urin och excrement bearbetas till gödselmedel, du behöver bara välja rätt växter, skriver schweiziska tidningen.
Grace Crain höger underarm har nio cirklar i en rad. En av dem är Jorden, bredvid den är Mars. En 25-årig energisk amerikansk kvinna fick en tatuering av solsystemet.
Sedan barndomen har Grace varit fascinerad av rymden. Detta är inte förvånande, eftersom hennes far är en astrofysiker som utvecklade algoritmer för amerikanska satellitföretag och från en tidig ålder tog sin dotter till vetenskapliga konferenser.
Sedan september har Grace Crane forskat på uppdrag av Europeiska rymdorganisationen (ESA) vid Swiss Higher Technical School (HTS) i Lindau. Hennes arbete är en del av Melissa-projektet som letar efter möjligheter att skapa konstgjorda ekosystem på andra planeter. Enkelt uttryckt vill forskare ta reda på hur man gör andra planeter bebörliga för människor.
Urin från HTS toaletter
Nyckelordet här är återvinning. Målet är att skapa en perfekt ekologisk cykel där ingenting går till spill. "Att skicka humus till en annan planet är ju väldigt oekonomiskt", säger Grace.
Därför fungerar det med det som ackumuleras på ett helt naturligt sätt: med mänsklig urin och excrement. Just nu försöker hon fastställa vilken urinsammansättning som är till nytta för växten. Urin samlas in på toaletterna vid vattenforskningsinstitutet vid HTS. Det bearbetas till flytande gödselmedel "Aurin".
Kampanjvideo:
”Urin innehåller mycket salt av naturliga skäl. När vi konsumerar mer och mer salt blir urinen mer salt, säger Grace. Detta är ett problem eftersom många växter inte tål salt väl. Tänk om målet är att skapa en idealisk substanscykel? Ett alternativ är att odla saltälskande växter.
En typ av salt, perklorat, finns i höga koncentrationer i martinsand. "Växter reagerar inte på det, men det är giftigt för människor," förklarar Grace. Så scenen från Hollywood-filmen The Martian, där Matt Damon, övergivna på Mars, odlar potatis i sand blandad med avföring, har lite med verkligheten att göra. Det enda alternativet är ren bortskaffande av mänskliga utsöndringar.
60 råttor är lika med en person
Nästa problem i rymden är platsen, så konstig som det låter. Temperaturfall på Mars dag och natt kan vara upp till 100 grader, så växterna måste odlas i växthus. "De kommer att behöva optimala växter för att växa som kan ge en balanserad kost," säger Grace. Soja erkänns som en av dessa optimala växter.
Nästa problem är koldioxid, som vi människor andas ut hela tiden. Växter måste omvandla det tillbaka till syre, annars kommer astronauterna att kvävas förr eller senare. För att undersöka dessa processer har Europeiska rymdorganisationen byggt en prototyp av en speciell anläggning i Barcelona. I det måste syre produceras av alger. Den förseglade anläggningen innehåller 60 råttor, som tillsammans konsumerar ungefär samma mängd syre som en person. Det är riktigt en idé att konstgjorda Mars för att ordna öppna fält där. Men Grace tycker att hon är orealistisk.
Framgångsrika experiment
Men det är fullt möjligt att odla växter. I januari lyckades den kinesiska satelliten Chang'e-4 för första gången uppnå grodd av bomullsfrön. Och det tyska centret för luftfart och astronautik i början av december lanserade en växthussatellit med tomater och andra grönsaker ombord i jorden nära jord.
”Under flygningen undersöks effekten av viktlöshet på växternas tillväxt,” säger Grace. Experiment med växter genomfördes också på ISS. "Växter hade också en psykologisk effekt på astronauter, och de påminde många om naturen i denna högteknologiska kapsel," säger Grace. En liknande effekt kan observeras på jorden: om du placerar växter på ett stort kontor, blir anställda mer bekväm där.
Psykologisk barriär
Enligt Grace Crane är bosättningen av Mars under de kommande decennierna mycket möjlig. "Det låter som science fiction, men vi lever i en era där fler och fler saker blir verklighet." Hon hoppas att framtida utforskning av andra planeter kommer att tjäna vetenskap, inte handel: "Ett hotell på Mars är helt onödigt!" Men hon tror att rymdhotell kommer att dyka upp där det är möjligt att tillbringa ett par dagar i nollvikt.
Oavsett om människor kommer att bosätta sig på Mars inom en snar framtid eller inte, ser Grace hennes forskning som meningsfull. Hon motiveras av en önskan att bättre förstå de komplexa ekologiska förhållandena på jorden. Denna kunskap kommer också att vara användbar här.
"Vi har till exempel många problem med kemiska gödselmedel, och befruktning från mänskliga utsöndringar kan hjälpa till att lösa många av problemen." Enligt henne finns det tekniska möjligheter för detta. "Men många har en psykologisk barriär, eftersom under medeltiden dog många människor på grund av mänsklig avföring i dricksvatten."
Jonas Gabrieli