Jardins verticaux dans des serres pour produire des aliments durables dans Mars

Polyana Coutinho Vizoto Team ENTER

Auteures: Ana Lima Benta, Bianca Ramos

Traductrice: Divine Y.

Chaque fois que l'on est confronté à la possibilité que des humains vivent sur Mars, il y a toujours un point commun problème à se préoccuper: la production de nourriture. L'agriculture traditionnelle est presque impossible sur la surface de la planète rouge. Bien que Mars possède une quantité considérable de gaz [1], comme "carbone, azote, hydrogène et oxygène, le tout sous des formes biologiquement facilement accessibles telles que gaz carbonique, azote gazeux, glace d'eau et pergélisol » (Zubrin, 2014), le l'atmosphère terrestre et martienne ont des différences significatives dans leur capacité à maintenir différentes formes de vie que nous connaissons. De plus, l'eau est présente, mais difficile à obtenir sous sa forme liquide. Par conséquent, pour produire de la nourriture sur Mars avec plus d'efficacité et de durabilité, il est nécessaire de utiliser les plus grandes technologies alimentaires de la Terre, adaptées à l'environnement martien et utilisant le abondance de substances caractéristiques de la planète rouge en sa faveur; par exemple, le énorme quantité de gaz carbonique pour le développement des légumes.

Pour résoudre le problème de la production de nourriture tout en vivant sur Mars, nous devons utiliser le meilleur des deux mondes : la Terre et la planète rouge voisine. Notre première solution est de créer une serre avec des jardins verticaux pour une plantation durable. Les technologies structurelles qui pourraient être utilisées pour spécialiser leur efficacité sont la surveillance de la santé (réalisée à l'aide de caméras pour l'inspection visuelle et d'algorithmes de traitement d'images pour l'évaluation automatisée de l'état), l'utilisation directe de produits chimiques de protection des feuilles et l'intégration d'additifs de milieu de croissance pour empêcher la croissance de parasites et champignons [2]. Mars est, à première vue, un environnement défavorable à la vie. Environ 95% de l'atmosphère martienne est constituée de dioxyde de carbone, ce qui empêcherait les humains de respirer directement dans l'atmosphère de la planète. Mars est également beaucoup plus froide que la Terre. C'est principalement parce que la planète rouge est plus éloignée du Soleil que de la Terre. La mission Viking de la NASA a atterri sur Mars en 1976 et a enregistré une température moyenne de -81 ° F, ce qui est plus frais que le pôle Nord ou Sud de la Terre. S'ils sont exposés à la température de Mars, les plantes, les humains et d'autres organismes gèleront. Utiliser de la glace pour la radioprotection. La conception de la serre de ce module implique la sélection et la plantation des cultures, l'aménagement interne et externe du module et de ses systèmes. Ecology, Sustaining Human Life on Mars fournit une nourriture fiable et complète aux astronautes. La plantation verticale réutilise l'espace de manière durable, peut être appliquée dans n'importe quel espace, aide à l'isolation phonique, améliore la qualité de l'air, ne nécessite presque aucun soin et bénéficie de l'humidité de l'air.

Pour cultiver des légumes proprement et efficacement, les plantations verticales utilisent souvent des techniques telles que culture hydroponique en lits suspendus. Cette alternative a commencé à se répandre dans le monde entier et a émergé comme une alternative aux zones urbaines parce que l'espace dans les zones urbaines est petit ou que le sol ne convient pas à la culture de certaines cultures. La technologie peut grandement atténuer les imprévus problèmes rencontrés par les agriculteurs traditionnels. Reste à savoir si les aliments trouvés par ces techniques sont aussi saines et nutritives que celles cultivées naturellement, et l'une des défis rencontrés dans la production est de délimiter le territoire si des pièces démontables étaient utilisées dans la structure. Ainsi, il serait possible de transporter les bâtiments.

Figure 1

Automatisation dans les systèmes hydroponiques

La figure 1 montre le schéma du système hydroponique. L'utilisation d'un système en boucle fermée implique la recirculation par l'eau et la réutilisation des déchets humains et végétaux comme source de nutrition pour les cultures de reproduction. Systèmes de filtration passive tels que tamis fins et sable, la stérilisation grâce à l'utilisation de la technologie basée sur les UV [3] et l'osmose inverse garantissent une sécurité et une réutilisation efficace de la solution nutritive. L'urée, extraite de l'urine humaine, est utilisée comme complément nutritionnel pour les plantes âgées [4]. La biomasse produite par le système de plantation est initialement stockés dans des bacs à compost isolés (ICB) situés à l'extérieur de la structure de l'habitat, et peuvent plus tard être utilisé comme source de nutriments extraits chimiquement.

L'intervention humaine traverse tout le cycle de vie de la plante, du semis à la pollinisation et à la récolte, et comprend tâches manuelles que les robots ne peuvent pas accomplir ou apporter des avantages psychologiques à l'équipage. Dans général, ce module nécessite moins d'une heure de travail par jour pour chacune des quatre équipes membres pour entretenir les cultures. En utilisant une technique qui a été utile sur terre pour résoudre l'un des problèmes de la vie sur une autre planète est un sujet intéressant à discuter. Bien sûr, il est possible de penser qu'un bon une partie de cela n'est que dans le futur, mais il pourrait s'agir d'une réalité plus proche qu'on ne le pense. Produire de la nourriture sur Mars ou créer des espaces verts dans de petits appartements dans les grandes villes, à la verticale les jardins sont les bienvenus partout et ils peuvent faire partie d'une étape vers le nouveau présent.

Bibliographie:

  1. Zubrin, R. (2014, July 10). Why Mars?. Retrieved July 26, 2021, from https://www.marssociety.org/why-mars/.
  2. Gröll, K. & Graeff, S. & Claupein, W.. (2007). Use of vegetation indices to detect plant diseases. Agrarinformatik im Spannungsfeld zwischen Regionalisierung und globalen Wertschöpfungsketten. P-101, 91-94. ISBN: 978-3-88579-195-9
  3. Human Exploration and Operations at NASA. Retrieved August 5, 2021, from https://www.nasa.gov/directorates/somd/home/.
  4. Babakhanova, S. et. al. (2019). Mars Garden: an Engineered Greenhouse for a Sustainable Residence on Mars. AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum. https://doi.org/10.2514/6.2019-4059