Was ist die optimale Auswahl für eine kleine autarke Weltraumfarm?

Es gibt eine Vielzahl von Ressourcen über den Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum. Untersuchungen der NASA zeigen, dass wir seit Jahren Nahrungsmittel im Weltraum anbauen. Colonies in Space von TA Heppenheimer scheint einige Forschung hinter sich zu haben, aber es misst die Produktion in Acres und geht von großen Kolonien mit Tausenden von Menschen aus.

Für eine lange Reise ins All oder eine Planetenbesiedlung wäre reichlich Sonnenenergie oder ausreichend elektrische Energie, um Sonnenenergie zu simulieren, eine Grundvoraussetzung. Alles andere müsste sich im Lebenszyklus der Nahrungsenergie selbst erhalten. Nachdem ausreichendes Luft- und Wasserrecycling angegangen wurde, besteht die nächste Sorge darin, die menschlichen Ernährungsbedürfnisse zu erfüllen.

Angenommen, eine kleine Gruppe von Menschen mit begrenzter Anbaufläche und einer feindlichen Umgebung (Weltraum oder Planet), was wären die optimalen Garten-/Bauernhofprodukte, um sich auf unbestimmte Zeit selbst zu erhalten?

Höchstwahrscheinlich werden sie gentechnisch veränderte Pflanzen sein, um mit der Strahlung im Weltraum oder mit den rauen Umgebungen auf anderen Planeten fertig zu werden. Das Problem mit all unseren Lebensmitteln ist, dass sie auf den Anbau in unserem genauen System zugeschnitten sind.
@RhysW - Ich möchte Bio-GVO-freie Weltraumkulturen: p
Um wirklich autark zu sein, benötigen Sie eine vielfältige und ordnungsgemäß geführte Farm. Ich würde eine Art Agroponik vermuten, die eine Auswahl an Fisch, Gemüse, Kräutern und Sprossen bietet. Ich weiß nicht, ob es tatsächlich in kleinem Maßstab im Weltraum durchgeführt werden kann.
Selbstversorgende Farmen sind in naher Zukunft unmöglich; Salat und Karotten wurden in einigen NASA-Studien zitiert.
Ich habe noch kein Gefühl für die Standards, die für diese spezielle SE erwartet werden, aber ... Es scheint mir, als hätte ich mehrere Fragen von Ihnen gesehen, die nach sehr spekulativen Antworten verlangen. Es tut mir leid, ich möchte Sie nicht ärgern, aber (wenn ich das so pedantisch lese, wie ich es gewöhnlich tue) Sie fragen nach etwas sehr Spezifischem ("Optimalem"), Spekulativem (etwas Langfristigem und selbsterhaltend - wurde noch nicht gemacht), und mit einer vagen, schwierigen Einschränkung ( wie "klein", "begrenzt" und "feindlich"?) (und warum - warum nicht eine Stadt von Menschen ins Leben rufen Mond?). Auch muss die Energie nicht "solarähnlich" sein.
Auch dies soll Sie nicht entmutigen. Das sind interessante Fragen; Ich würde mir wünschen, dass sie genauer gefragt werden, damit sie klarer beantwortet werden können. Tut mir leid, wenn ich vorschnell darüber spreche, worum es in dieser SE geht. Meine Antwort darauf wäre/wird in einem Wort „Aquakultur“ lauten. (In ein paar weiteren Worten: „Ein weitgehend in sich geschlossenes aquatisches System, das in der Lage ist, verzehrbare Algen und Seetang zu züchten. Wahrscheinlich auch Krill/Plankton-ähnliche Kreaturen und hoffentlich ‚echte‘ Fische. Ich habe keine Zitate zur Hand, aber bei zumindest einiges davon wurde getestet - z. B. Fische im Weltraum".)
Dazu schreibe ich jetzt eine Antwort.
Viele Folgefragen zu Ihrer Frage. Was wird alles bei „optimalen Garten-/Bauernhofprodukten“ gefragt, schließen Sie Erden, Schnitte usw. ein? Was für eine Kolonie / wo? Würde der Abschnitt "Planet Building" Ihnen bessere Antworten geben als diese SE? Aber auch hier sollte es viele gute Informationen geben.

Antworten (2)

Eines der langlebigsten (winzigen) selbsterhaltenden Ökosysteme ist die Ökosphäre . Sie können es nicht essen, aber es ist vollständig versiegelt und dauert etwa zwei Jahre, kann aber bis zu sieben Jahre alt werden. Es enthält winzige Garnelen, Algen, einige Bakterien und Meerwasser. Sie müssen es bei indirektem Sonnenlicht bei etwa Raumtemperatur aufbewahren, aber abgesehen von diesen Anforderungen können Sie es überall aufbewahren (obwohl die meisten Leute es als Schreibtischspielzeug haben).

Aufgrund der Thermodynamik und der trophischen Ebenen würden Sie wahrscheinlich mindestens das 10-fache des Gewichts der Besatzung in Pflanzen benötigen, und wahrscheinlich eher 100. Der Mensch würde wahrscheinlich nicht selbst für ein angemessenes Nährstoffrecycling sorgen, also könnten sie es wahrscheinlich nicht sein nur pflanzenfressende Arten. Wenn nichts anderes, brauchen Sie etwas, das unsere Bananenschalen usw. essen könnte. Das setzt also eine untere Grenze für die Größe einer solchen Farm.

Ich würde erwarten, dass die tatsächlichen Teilnehmer an der Farm keinen so großen Unterschied machen würden, wie Sie denken, aber ich nehme an, Dinge wie die Sauerstoffkrise sind ein Gegenargument.

Wenn ich in meine Kristallkugel schaue, sehe ich hier eine v.nice-Antwort. Könnten Sie bitte einige Zahlen aus der Ökosphäre (Fläche, Volumen, Artenzahl, Strom- und Wasserbedarf) in die Post einfügen, damit die Vorhersage wahr wird?
Es ist ein Schreibtischspielzeug, 4" bis 9" im Durchmesser und meistens kugelförmig. Zieht keinen Strom (außer Sonne?)
Diese Ökosphären sind keine vollständigen Ökosysteme, sie sind nur der hübsche Teil

Lassen Sie mich versuchen, Ihnen die Tragweite dieser Frage zu beschreiben

Die Crux-Wissenschaft ist hier nicht unbedingt Gentechnik, sondern ökologische Technik mit einem umfassenden Verständnis der Mikrobiologie. Die Schaffung einer sich selbst erhaltenden Umgebung, wie Sie sie beschreiben, ist in Wirklichkeit gleichbedeutend mit der Schaffung eines in sich geschlossenen Ökosystems. Diese sind sehr schwer zu erstellen (ich habe sie in letzter Zeit mit der Neugier von Koi-Fischen viel untersucht).

Es gibt mehrere Gründe, warum die Entwicklung solcher Ökosysteme unglaublich schwierig ist.

  1. Vielfalt – Einer der Gründe, warum wir (Menschen) uns noch nicht umgebracht haben, ist, dass wir in einem globalen Ökosystem leben, das ein Äon von Umweltkatastrophen überstanden hat. Wenn irgendwo etwas schief geht, können schnell Organismen entstehen, um dieses Ungleichgewicht auszugleichen. Wie die Ölpest im Golf von Mexiko, von der angenommen wurde, dass sie alles Leben im Ozean auslöschen würde, verursachte dies kaum einen Ausreißer. Das liegt daran, dass Extremophile in das Ungleichgewicht explodierten und sich darum kümmerten. Technisch hergestellten Ökosystemen fehlt die Vielfalt, um mit Ungleichgewichten umzugehen (das liegt vor allem an unserem eher begrenzten Wissen über die Welt der Mikroben). Wenn also eine Art aus dem einen oder anderen Grund stirbt, sterben alle anderen Organismen im künstlichen System ebenfalls.

  2. Zerlegung - Dies hängt mit dem oben Gesagten zusammen, was die Hauptsache ist, aber dies rechtfertigte eine Unterscheidung. Um in einem geschlossenen Ökosystem zu existieren, das sich selbst erhält, muss jeder Abfall wieder in eine Nährstoffstruktur zerlegt werden können, die Ihre Flora aufnehmen kann. Dies ist tatsächlich ein sehr komplizierter Vorgang. In Koi-Teichen gibt es sogenannte Lebendfilter, die zwei oder drei Arten enthalten, die Fischabfälle in Nitrate und Phosphate zersetzen können, die Pflanzen lieben. Diese sind jedoch nicht für den Umgang mit toten Fischen ausgelegt. Dies ist das Problem bei der Schaffung eines sich selbst erhaltenden Ökosystems. Sie müssen in der Lage sein, ALLE Teile der Mitglieder in diesem Ökosystem zu zerlegen.

In einem sich selbst erhaltenden menschlichen Ökosystem müssen Sie also in der Lage sein, menschliche Körper einschließlich Knochen abzubauen. Dazu gehört auch Pflanzenmaterial, das nicht vom Menschen verzehrt wird, wie Blätter und Zweige. Damit kommen wir zum Problem der Zerlegung. Genau die Organismen, die an die Zersetzung eines toten Organismus angepasst sind, neigen auch dazu, sich gut an die Zersetzung lebender Arten dieses Organismus anzupassen. Dies ist einer von VIELEN Gründen, warum Infektionen beim Menschen immer häufiger und geschickter werden. Dies ist auch ein Einstiegspunkt in moderne Entsorgungsprozesse und Weiterentwicklung.

Schlussfolgern

Was Sie fragen, ist nicht unmöglich, es ist nur noch nicht vollständig erforscht. Die Frage ist nicht, was angebaut werden könnte, um sich selbst zu erhalten. Die Frage ist, was Sie brauchen, um die Mitglieder Ihres Ökosystems zu unterstützen. Wir Menschen können von einer Vielzahl von Diäten überleben, aber welche Mitglieder Sie wollen und wie Sie sie unterstützen, ist die eigentliche Herausforderung.

Diese Aussage ist im Allgemeinen nicht wahr: "Genauso Organismen, die an die Zersetzung eines toten Organismus angepasst sind, neigen auch dazu, sich gut an die Zersetzung lebender Arten dieses Organismus anzupassen." Tote Organismen bieten ganz andere Umgebungen als lebende Organismen. Beispielsweise gibt es bei toten Tieren eine Verschiebung von überwiegend aeroben zu überwiegend anaeroben Mikroben, da der Sauerstoff aufgrund des Atemstillstands erschöpft ist: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3813760