2015. aasta kassahitt “Marslane” (Andy Weiri samanimelisel 2011. aasta romaanil põhinev film) räägib astronaut Mark Watney võitlusest Marsil ellujäämise nimel ja päästetöödest, et tuua ta koju pärast seda, kui tema kosmosemissioon katkestati. Osa sellest loost on pühendatud Watney püüdlustele end elus hoida, kasvatades Marsil kartuleid. Aga kas kartuleid ja muid toiduaineid oleks päriselt võimalik Marsil kasvatada, uuris Warwicki Ülikooli astrofüüsikute uurimisrühm.
Toidu Marsile saatmisega kaasneb mitmeid taksitusi. Olgu selleks säilivusaeg, toiteväärtus, vastupanu lagunemisele jms. Võib kindlalt väita, et kui tahame mingil hetkel kauges tulevikus asuda Marsile elama, peame õppima, kuidas planeedil talu pidada ja kasvatada enda eluks vajalikke toidusaaduseid.
Kas Marsi pinnases võiks päriselt kasvatada kartuleid nagu filmis “Marslane”?
Watney loob “Marslases” läbipaistvatest plastlehtedest suure silindrikujulise ruumi, millesse ta viis Marsi pinnast. Kartulite väetamiseks pöördub Watney ainsa Marsil leiduva orgaanilise materjali poole: inimese väljaheited. Ekskremente hoiti väljaspool kosmosealust fooliumpakendites ja peategelane lisas jäätmetele vett, et moodustada mudajase konsistentsiga väetist.
Kas see on päriselt reaalne? Maal tehtud katsed näitavad, et taimi on võimalik idandada nii Kuu kui ka Marsi pinnase simulatsioonides. On leitud, et Marsi pinnase simulandid hoiavad vett paremini kui Maa pinnas ja soodustavad taimeliikide paremat kasvu. Kõiki taimede kasvu jaoks olulisi mineraale on leitud piisavalt suurtes kogustes, et toetada taimede elu. Ainus, mida ei leidu, on reaktiivne lämmastik. Maal esineb seda orgaanilistes ainetes, kuid Marsil neid ei leidu. Nii vajavad taimed lisaväetamist ning ainsaks Mark Watney käsutuses olevaks orgaaniliseks aineks ongi väljaheited.
Kuid inimjäätmetega kaasnevad inimeste patogeenid – te ei tahaks siin Maal süüa sellisel viisil kasvatatud köögivilju. Õnneks on “Marslase” stsenaariumi kohaselt jäätmed kuivatatud ja külmkuivatatud ning seejärel viidud Marsi miinustemperatuuridele, mis hävitavad kõik esineda võivad patogeenid. Nii võiks Watney oma kartuleid ohutult väetada nitraatide ja muude väljaheites sisalduvate elementidega, mida Marsi pinnases leidub väga vähe.
Marsi pinnas ise sisaldab aga teist ohtu inimeste tervisele – keemiliste ühendite rühma, mida nimetatakse perkloraadiks. NASA Phoenix Lander leidis need esmalt arktilisest Marsi pinnasest ja Curiosity leidis taas Gale’i kraatrist. Kuigi avastatud pool protsenti perkloraadist ei tundu kuigi palju, oleks see inimestele mürgine. Perkloraate ei oldud avastatud, kui “Marslane” algselt kirjutati, ja neid ei lisatud ka filmi, kuid raamatu autor Andy Weir on seda ühes intervjuus käsitlenud. “Perkloraadid on võimalik sõna otseses mõttes mullast välja loputada. Peske muld puhtaks, leotage seda vees ja vesi peseb perkloraadid minema,” selgitas ta. Seda oleks oluline teha, sest töötlemata pinnases kasvanud taimed koguvad perkloraate ja taimede söömisel neelaksid inimesed toksiine.
Milliste muude probleemidega tuleb Marsil kartuleid kasvatades silmitsi seista?
Kartul armastab päikest, nii et parimaks kasvuks tuleks need istutada täispäikesega alale. See on tekitab aga Marsil probleeme. Punane planeet asub Päikesest kaugemal kui Maa ja Päikese maksimaalne heledus Marsil on umbes 44% väiksem kui Maal – see on võrreldav päikesevalgusega Põhja-Kanadas kesktalvel. Devoni saar on koht Maal, mille päikesekiirgus on sarnane Marsi ekvaatoriga, mistõttu on see suurepärane koht taimede uurimiseks Marsi analoogses valguses. Arthur Clarke’i Marsi kasvuhoone on ehitatud sinna selleks, et uurida äärmuslike keskkonnateaduste ja Marsi väljakutsetega seotud toiminguid ning tulevikus õpetab see meile taimede taluvuse piire.
Kuigi Watney kasvuruum “Marslases” ei ole kasvuhoones, on põllukultuuride ümber paigaldatud tuled. Võime eeldada, et need on kasvutuled, kuna Watney viis Marsil läbi botaanikakatseid juba enne, kui ta hüljati. Nii et võib-olla saavad päikest armastavad kartulid siiski piisavalt valgust – aga kas neil on piisavalt gravitatsiooni?
Marsil on ainult üks kolmandik Maa gravitatsioonist, nii et mis juhtub taimedega, mida kasvatatakse vähem kui Maa gravitatsiooni mõjul? Taimejuured kasvavad auksiini-nimelise hormooni tõttu “allapoole”. Rahvusvahelise kosmosejaama katsed näitavad, et auksiinil on mikrogravitatsiooni all kasvatatud taimedes endiselt vertikaalne jaotus, mis näitab, et normaalne kasv on endiselt võimalik. Mõned uuringud on näidanud, et madal gravitatsioon põhjustab taimerakkudele stressi, mistõttu lõpptulemus pole pikas perspektiivis selge.
“Marslane” on ulmeteos. Praegu on meeskonnaga missioon Marsile pigem kauge tulevik kui reaalsus. Kui me sinna jõuame, on kõik Marsil põllukultuuride kasvatamise katsed tõenäoliselt pigem hoolikalt jälgitud ja ressurssidega varustatud meeskonnatöö, mitte meeleheitliku improvisatsiooni töö. Kuid nagu paljud head ulmekirjad, toob see lugu päevavalgele mõned väljakutsed, millega inimkond võib ühel päeval kokku puutuda, ja samas ka viisid, kuidas neist üle saada. See aitab kujundada meie arusaamist nii uutest ohtudest kui ka uutest võimalustest, mida tulevik võib pakkuda.
