Det er måske ikke det rigtige tidspunkt at bringe det på bane, men lad os bare sige det: Der er god grund til at tro, at sygdomme som COVID-19 kan blive mere udbredte i de kommende år. Når vi griber ind i tidligere uberørte områder – f.eks. vilde områder, tætte jungler og tropiske skove – slipper vi ukendte virus løs, som vores kroppe ikke har nogen beskyttelse mod. I takt med at den menneskelige befolkning vokser, og de naturlige levesteder skrumper, vil denne cyklus sandsynligvis fortsætte. Andre katastrofale farer for Jorden omfatter kollisioner med asteroider og kometer, global termonuklear eller biokemisk krigsførelse og naturligvis de langsigtede virkninger af den globale opvarmning.
For at mindske disse farer er vi måske nødt til at komme væk. Langt væk. Som hele vejen til Mars. De primære grunde til at tage af sted er at udforske og søge efter liv – både fortid og nutid. Men bosættelser på Mars giver også et sikkert tilflugtssted for menneskeheden i det usandsynlige tilfælde, at der sker noget katastrofalt med Jorden. At tage til Mars er ikke bare fantasifuldt tænkt. NASA har fået præsidentens ordre om at lande mennesker på Mars inden 2033, og organisationen undersøger måder at bygge menneskelige beboelser på den røde planet på. I 2016 annoncerede SpaceX offentligt en omfattende vision om at begynde at bygge bosættelser på Mars og foreslog en transportinfrastruktur med høj kapacitet. Denne tofasede mission kunne bringe mennesker på Mars i 2026.
Denne potentielle kolonisering er grunden til, at astrobiologistuderende på Villanova begyndte deres Mars Gardens-projekt, hvor de undersøger, hvilke planter og grøntsager der kan vokse i jernoxidrig marsiansk jordsimulator (MSS). Over 45 forskellige slags planter er blevet testet, siden programmet begyndte i 2017 – og da der er tale om universitetsstuderende, er det ikke overraskende, at testene omfattede humle og byg.
Planter dyrket i potteblanding under de samme miljøforhold har fungeret som “kontrol”, og den simulante regolit (jord) er i vid udstrækning baseret på vulkansk sten fra Mojave-ørkenen. MSS, som har en tendens til at være tættere, er tilgængelig online og stammer fra NASA’s kemiske analyse af Mars-prover. Den egentlige regolit på Mars indeholder imidlertid perchlorater, der er farlige for mennesker. Så når man først er på Mars, skal dette farlige kemikalie fjernes, før den egentlige jord anvendes. Desuden er sollyset på Mars svagere, hvilket påvirker vækstbetingelserne. Så Villanova-studerende tog alle de rigtige skridt for at genskabe Mars’ drivhusforhold og tog højde for så mange variabler som muligt – alt sammen med det formål at besvare spørgsmålet: Kan man dyrke planter på Mars i Marsjord med mindre lys i omgivelserne?
Den uvelkomne planet
Hvor vi besvarer dette spørgsmål, skal vi se på Mars i et større perspektiv. Det er sikkert at sige, at miljøet der ikke ligefrem er indbydende: Alt i alt er Mars lille (ca. en tiendedel af Jordens masse), koldt (i gennemsnit -50 grader Celsius) og øde. Den har en meget tynd, kuldioxidrig atmosfære, der er omkring en 90-del så tæt som Jordens. Mars er ca. 141 millioner miles fra solen (Jorden er 93 millioner miles), hvilket betyder, at den maksimale intensitet af sollyset på Mars er ca. 43 procent af sollysets styrke på Jorden. Der er dog gode nyheder, da gavnlig kuldioxid og kvælstof udgør henholdsvis ca. 95 procent og 2,6 procent af planetens atmosfære. Uden ozon i Mars’ atmosfære skal drivhusvinduerne dog blokere for skadelig ultraviolet solstråling.
For et par milliarder år siden havde Mars et mere gæstfrit miljø med oceaner, et tempereret klima og – meget muligt – liv. Siden da har den mistet det meste af sin atmosfære og vandbeholdning, og der er i øjeblikket intet vand på dens overflade. Der findes dog vand (eller is) under overfladen og i planetens iskolde polarområder. Disse barske forhold gør det nødvendigt at dyrke alle planter i opvarmede drivhuse under tryk og med betydelige kompensationer for atmosfære, luftfugtighed og vand.
I deres drivhuseksperimenter har Villanova-studerende taget store skridt for at skabe et miljø, der både er plantevenligt og ligner det, man ville finde i drivhuse på Mars. De sørgede f.eks. for, at planterne fik nogenlunde samme mængde sollys som på Mars. På baggrund af disse krav eksperimenterede de studerende også med at dyrke nogle planter hydroponisk.
De studerende fandt ud af, at deres succesrate kunne forbedres med to forbedringer: at øge sollyset ved hjælp af LED’er med flere bølgelængder og at løsne den tætte MSS op ved at tilsætte pottemuld – eller regnormefødder.
På baggrund af alle disse faktorer var de studerende i stand til at udelukke visse grøntsager fra overvejelserne. For eksempel egner det lave lys på Mars sig ikke godt til at dyrke planter, der kræver fuld sol, hvilket omfatter favoritter som tomater, bønner, bælgfrugter, majs eller mange rodfrugter. Gulerødder kommer heller ikke i betragtning, da de har en tendens til at blive forkrøblede på den leragtige MSS. Kartofler trives stort set ikke i den simulerede jord og de lave lysforhold, men søde kartofler klarer sig lidt bedre.
De studerende fandt ud af, at mælkebøtter ville blomstre på Mars og have betydelige fordele: de vokser hurtigt, alle dele af planten er spiselige, og de har en høj næringsværdi. Andre planter, der trives, omfatter mikrogrønt, salat, rucola, spinat, ærter, hvidløg, grønkål og løg.
Forholdene på Mars for mennesker, for slet ikke at tale om landmænd, er langt fra nemme. Den vanskelige planet er bestemt ikke et naturligt hjem for os, og det ville være en kompliceret opgave at dyrke næring der. Når det er sagt, er det ikke umuligt, og det er betryggende at vide, at vi kunne udvikle og vedligeholde vores egne fødevarekilder i et fjernt landskab. Muligheden for at dyrke humle og byg skader heller ikke.