인간이 화성에서 식민지로 무엇을 먹을 까?

10 년 안에 화성에 인간을 착륙시키는 임무를위한 준비가 이미 진행 중이다. 그러나이 선교가 결국 적색 행성의 영구적 인 식민지화로 이어지게되면 사람들은 무엇을 먹을 까?

일단 인간이 화성에 도착하면, 식민지의 주요 도전 과제는 안정적인 식량 공급을 만드는 것입니다. 지구에서 자원을 시작하고 자원을 공급하는 데 드는 막대한 비용은 비실용적입니다.

화성에 사는 인간은 선적 된화물에 대한 완전한 의존으로부터 벗어나 높은 수준의 자급 자족 및 지속 가능한 농업을 달성해야합니다.

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최근 지구상에서 생명체를 발견 할 것인가라는 질문에 새로운 정보를 추가하는 화성에 액체 상태의 물이 발견 됨으로써 식량을 키우기 위해 그러한 물품을 사용할 가능성이 높아졌습니다.

그러나 물은 화성에 충분한 양의 음식을 재배하는 데 필요한 많은 것들 중 하나 일뿐입니다.

어떤 종류의 음식인가?

이전의 연구는 화성에서 음식의 근원으로서 미생물의 사용을 제안했다. 수경 온실과 통제 된 환경 시스템의 사용은 작물 재배를 위해 국제 우주 정거장에서 시험되는 것과 유사한 또 다른 선택이다.

이번 달 저널 유전자 우리는 화성에서 식물 생명체의 잠재적 인 성능을 향상시키기 위해 첨단 합성 생물학의 사용을 토대로 새로운 관점을 제시합니다.

합성 생물학은 빠르게 성장하는 분야입니다. 생물체에 새롭고 향상된 기능을 부여하기 위해 공학, DNA 과학 및 컴퓨터 과학 (다른 많은 분야에서)의 원칙을 결합합니다.

DNA를 읽을 수있을뿐만 아니라 생물학적 시스템을 설계하고 테스트하고 심지어 모든 생물체를 엔지니어링 할 수 있습니다. 효모는 현재 전체 게놈이 국제 컨소시엄에 의해 재조직되고있는 산업 작업용 미생물의 한 예일뿐입니다.

기술은 지금까지 정밀 유전 공학 및 자동화가 생물 지각 공학 (biofoundries)으로 알려진 자동화 된 로봇 시설에 병합 될 수 있도록 진행되었습니다.

이러한 생물 기반 기술은 수백만 가지의 DNA 디자인을 동시에 테스트하여 우리가 찾고있는 특성을 가진 유기체를 찾을 수 있습니다.

화성: 지구와 유사 하나 지구는 아닙니다.

화성은 우리 이웃 행성들 중에서 가장 지구와 비슷하지만 화성과 지구는 여러면에서 다릅니다.

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화성의 중력은 지구의 1/3 정도입니다. 화성은 우리가 지구에 닿는 햇빛의 약 절반을 받지만 유해한 자외선 (UV)과 우주 광선의 훨씬 높은 레벨을받습니다. 화성의 표면 온도는 약 섭씨 -60도이며 주로 이산화탄소로 만들어진 얇은 분위기입니다.

습기가 많고 식물 성장을 지원하는 영양소와 미생물이 풍부한 지구의 토양과 달리 화성은 레기 스트로 덮여있다. 이것은 인간에게 유독 한 과염소산 염 화학 물질을 포함하고있는 건조한 물질입니다.

또한 최신 지하 표면 호수에도 불구하고 화성에있는 물은 대부분 얼음 형태로 존재하며 행성의 낮은 대기압은 섭씨 5도 부근에서 액체의 물을 끓게 만듭니다.

지구상에있는 식물들은 수 억년 동안 진화 해 왔으며 육상 조건에 적응하지만 화성에서는 잘 자라지 않을 것입니다.

이것은 액체의 물과 에너지와 같은 화성의 인간에게 희귀하고 값 비싼 자원이 인위적으로 최적의 식물 성장 조건을 만들어 효율적인 양식을 할애해야한다는 것을 의미합니다.

화성에 식물 적응

보다 합리적인 대안은 합성 생물학을 사용하여 화성 전용 작물을 개발하는 것입니다. 이 강력한 도전은 식물 중심의 화성 생물 지각 공학 (Mars Biofoundry)을 구축함으로써 달려 들고 빠르게 추적 될 수 있습니다.

그러한 자동화 된 시설은 생물학적 설계의 엔지니어링을 촉진하고 모의 화성 조건 하에서 성능을 시험 할 수있다.

적절한 자금과 활발한 국제 협력을 통해 이러한 첨단 시설은 10 년 내에 화성에서 번성하는 작물을 생산하는 데 필요한 많은 특성을 향상시킬 수 있습니다.

여기에는 광합성과 광 보호 (햇빛과 자외선으로부터 식물을 보호하기 위해)뿐만 아니라 식물의 가뭄과 차가운 내성과 공학 기능이 뛰어난 기능성 작물의 개선이 포함됩니다. 우리는 또한 화성 토양의 해독과 개선을 위해 미생물을 수정해야합니다.

이것들은 현대 합성 생물학의 능력 안에있는 모든 도전들입니다.

지구를위한 이점

화성에서 인간을 지탱하기 위해 필요한 차세대 농작물을 개발하는 것은 지구에있는 사람들에게 큰 이익을 가져다 줄 것입니다.

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인구 증가로 인해 식량 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 요구를 충족시키기 위해서는 농업 생산성을 증가시켜야하지만 우리는 환경에 부정적인 영향을 미치지 않으면 서 그렇게해야합니다.

이러한 목표를 달성하는 가장 좋은 방법은 이미 널리 사용되는 작물을 개선하는 것입니다. 제안 된 화성 바이오 포 울리 (Mars Biofoundry)와 같은 시설을 설치하면 식량 안보와 환경 보호를위한 함축적 인 의미로 플랜트 연구의 처리 시간을 크게 연장 할 수 있습니다.

궁극적으로, 화성을 위해 작물을 개발하려는 노력의 주요 수혜자는 지구 일 것입니다.

이 기사는 원래 Briardo Llorente의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.