Svemirske farme - preduvjet za uspješnu kolonizaciju planeta

Mogućnost kolonizacije drugih planeta nije opčinjavajuća samo ljubiteljima ZF-a i to iz dana u dan potvrđuje sve veći broj znanstvenika koji svoje napore usmjeravaju upravo k osmišljavanju metoda da se taj cilj sprovede u djelo. Količina istraživanja i projekata neprestano raste i prvi korak u čitavoj priči je otkrivanje planeta koji bi bili naseljivi.

Giacomo Certini iz Odsjeka za biljke, tlo i znanosti o okolišu sa Sveučilišta u Firenci u Italiji smatra da je želja za kolonizacijom drugih svjetova čovjeku jednostavno urođena. Upravo zato pogled prema svemiru u tom kontekstu ne treba nikoga čuditi. Preskočimo sada tehničku problematiku odlaska i dolaska na nove planete i osnivanje kolonija i započnimo poglavlje o proizvodnji hrane bez koje čovjek ne može. Kad bismo jednog dana mogli biti na Marsu (njegova površina dokazuje da je na Marsu nekada bilo tekuće vode) bilo turistički ili trajno to bi podrazumijevalo da koristimo resurse sa samoga planeta, a ne da sve dopremamo svemirskim letjelicama sa Zemlje. Drugim riječima, na Marsu ili nekom drugom planetu morale bi postojati farme i općenito poljoprivreda. A Certini i njegov kolega Riccardo Scalenghe sa Sveučilišta u Palermu vjeruju da je to moguće. U časopisu Planetary and Space Sciences oni su iznijeli odvažne tvrdnje da su površine Venere, Marsa i Mjeseca djelomično pogodne za poljoprivredu.

Znanstvenici su prije utvrđivanja na koji način se novo tlo može iskoristiti morali istražiti je li uopće moguće površinu drugih planeta definirati kao pravo tlo. Certini kaže da je logika jasna - površina drugih planeta je tlo ako se ponaša kao 'tlo' dodavši da bi nam preko sto godina znanstvenog iskustva u radu s tlom na Zemlji moglo pomoći da bolje shvatimo procese koji se zbivaju na ili, ako hoćete, u licima Marsa, Venere, Mjeseca i drugih nebeskih tijela.

Međutim, na samom početku pojavio se problem obzirom da sama definicija tla još nije ustaljena (vode se rasprave o tome gdje je granica između pravog tla i onoga što nije tlo) ni na Zemlji i da se stručnjaci još uvijek svađaju oko nje. Zato je nemoguće odabrati varijable koje bi bile važne da određivanje toga jesu li površine drugih planeta ustvari tlo ili ne.

Posljednji pokušaj da se ta definicija donese odigrao se na 19. svjetskom kongresu znanosti o tlu koji se održao u Brisbaneu u Australiji i na kojem su stručnjaci izrekli opću i univerzalnu definiciju tla: „Supstrat na ili blizu površine Zemlje i slična tijela izmijenjena biološkim, kemijskim i/ili fizičkim agentima i procesima)".

Na Zemlji postoji pet čimbenika koji zajedno djeluju u formiranju tla: matična stijena, klima, topografija, vrijeme i 'biota' (sva flora i fauna određenog područja). Ovaj posljednji čimbenik i dalje je kamen spoticanja među znanstvenicima. Na primjer, pustinja Atacama u Čileu je gotovo bez životnih oblika koji dakle nisu utjecali na njeno formiranje. Recimo to laički - tlo je medij koji omogućuje biljkama da rastu što bi značilo da tlo podrazumijeva i floru i faunu. Ali Certini tvrdi da je tlo materijal koji sadrži informacije o svojoj ukupnoj ekološkoj i okolišnoj povijesti (to je relativno nova grana historiografije - odnosi se na ukupnu povijest interakcije između čovjeka i tla) i da prisutnost života u njemu nije neophodna stavka. Konkretno, spomenuti talijanski istraživači klasificiraju tlo kao materijal koji ovisi o djelovanju vremena i degradacije stijena. Oni tlo definiraju bilo koji glatki sloj na površini planeta koji sadrži informacije o svojoj klimatskoj i geokemijskoj prošlosti.

Degradaciju stijena na Veneri najvjerojatnije izazivaju termički procesi ili modeliranje kojeg izazivaju atmosfera, vulkanske erupcije i udari meteora te vjetrovi. Na njoj je atmosfera gusta (tlak je veći 90-ak puta od onoga na razini mora na Zemlji) i sadrži ugljični dioksid i čestice sumporne kiseline s malim količinama vode i kisika. Mars trpi fizičku degradaciju koju izazivaju meteori i termičke varijacije, a ne kemijski procesi.  Na Marsu nema vulkanske aktivnosti i razlika u temperaturi između dvaju hemisfera na Marsu izaziva vjetrove. No Certini kaže da je crvena boja Marsa rezultat hrđanja minerala metala što je jasan pokazatelj da se i na njemu nekada odvijalo kemijsko djelovanje na površinu. Mjesec je pak tvrda stijena prekrivena tankim slojevima prašine. Njegovu površinu su oblikovali meteori i kemijske interakcije izazvane solarnim vjetrovima. Općeprihvaćeno je mišljenje da je osnovno svojstvo tla njegova sposobnost da održava život kombiniranjem organskim materijala i hranjivih tvari koje koriste biljke. Kad bismo bili na drugom planetu tlo bi po nekoj logici moralo imati istu funkciju. Ili možda ne? Neki znanstvenici preispituju tvrdnju da je za 'svemirsku poljoprivredu, uzgoj ili farme'  potrebna zemlja.

Aeroponika je samo jedno od potencijalnih rješenja - radi se o tehnici uzgajanja biljaka u zračnom ili magličastom okolišu bez zemlje ili tla (bez krutog medija) i s vrlo malo vode. Znanstvenici s tom metodom uzgoja eksperimentiraju još o 1940-ih, a njena komercijalna uporaba započela je 1983. godine. Time tvrdnja da je za agrikulturu kao takvu potrebno tlo pada u vodu.

NASA je 1997. zajedno s tvrtkama AgriHouse i BioServe Space Technologies organizirala eksperiment kako bi se testirao uzgoj biljaka bez tla na Svemirskoj postaji MIR (na fotografiji lijevo). NASA je pokazala veliko zanimanje za tu tehniku upravo jer ne zahtijeva puno vode - to znači da bi se za uzgoj biljaka (koje su izvor hrane, pitke vode  i kisika) u svemiru morale nositi relativno male količine vode. Zato nije radikalno zaključiti da će čovječanstvo, dok dođe do stupnja u kojem će moći naseliti određene planete, poprilično razviti aeroponske tehnike.

Međutim, ne treba otpisati važnost proučavanja površine tih planeta jer upravo ona, odnosno tlo kao takvo sadrži važne informacije o planetskoj prikladnosti za naseljavanje. Takva istraživanja pokazala su da su određena područja Marsa prikladnija za život nego što se dosada mislilo i upravo bi otkrivanje takvih područja jednog dana ljudima omogućila da žive na drugim planetima i uzgajaju biljke i žitarice. Zahvaljujući NASA-inom projektu Phoenix Mars Lander iz 2008. godine u kojem je po prvi put obavljeno kemijsko ispitivanje marsovskog tla sada znamo da je na njemu bilo tekuće vode zbog soli koje su tamo pronađene. Znamo da postoji određene hranjive tvari ili kemikalije potrebne za život kakav poznajemo. Znamo da postoje tragovi magnezija, natrija, kalija i klora, tlo je lužnato, a ne kiselo kako se vjerovalo. Takve informacije postaju sve više važne u našim nastojanjima da otkrijemo koji od potencijalnih planeta zaista je najbolji za novi val koloniziranja.