「火星米」を食べたい、農場をどう変える？

最近、中国初の火星全球イメージマップのカラー版が正式に発表され、火星探査プロジェクトや火星科学研究に、より質の高い基本地図を提供することになる。太陽系の中で地球と最も環境が似ている惑星である火星の画像は、地球の進化を研究する上でも参考になります。

科学的な意義に加え、火星に新たな住居を建設することを夢見る人は多く、想像力豊かな「火星移住」計画もよく話題に上ります。しかし、食糧問題が解決されなければ、このビジョンは真に実現することはできません。現時点では、火星はまだ「荒野」です。火星に「定住」した後、私たちは何を食べ、何を飲むのでしょうか？映画「オデッセイ」に描かれているように、火星でジャガイモを栽培することは本当に可能なのでしょうか？

火星の土壌は作物の栽培に適していない

火星が人類の宇宙移住の第一選択肢となった理由は、火星が地球とともに太陽系の居住可能領域に位置し、地球に最も近い惑星だからです。火星にも四季があり、1日は24時間37分で、昼夜のサイクルは地球とほぼ同じです。 1年は地球の日数に換算すると約686日で、火星に見える太陽も東から昇り西に沈みます。

火星は地球と非常に似ていますが、大気が非常に薄く、昼と夜の温度差が大きすぎ、酸素含有量が極端に少なく、二酸化炭素含有量が比較的高く、火星の重力は地球の約3分の1です。

「上記の状況から、人間は酸素ボンベを使って火星上を活発に歩くことができ、植物は火星の環境制御された温室で直立して成長し、二酸化炭素を使って光合成を行い、繁栄することができると推測できます」と中国科学院分子植物科学卓越センターの研究員、鄭慧瓊氏は説明した。

しかし、火星の土壌の状態はどうなっているのでしょうか?植物が根付き、作物が育つことを保証できますか?いくつかの研究から、火星の土壌の鉄含有量は主に酸化鉄の形で非常に高いことが分かっています。硫黄含有量も非常に高く、地球の約 100 倍で、植物に中毒を引き起こしやすくなります。カリウム含有量は比較的低く、地球の5分の1です。火星にはまだ有機物は存在しません。

「地球上の植物には70種類以上の化学元素があり、その主成分は35種類あります。その半分以上は火星の土壌に含まれていますが、化学元素の含有量は地球の土壌とは大きく異なります。」鄭慧瓊氏は、火星の全体的な環境条件は地球よりもはるかに悪いと述べた。

現時点では、人類は火星で長期間生活することはできません。重要な理由の一つは、火星の土壌は作物の生育に適しておらず、何も栽培できない可能性があるということだ。

温室を建設して火星の農場を変革する

少し前、惑星科学者たちは月惑星科学会議で、火星の土壌で米が栽培できるかもしれないという驚くべき発見を発表しました。火星の土壌で米が育つかどうかをテストするために、科学者たちは火星の土壌を模した土を作り、そこに遺伝子変異を起こした米の品種を植えた。火星の表面で発見された有毒化学物質である過塩素酸塩を少量、人工の火星土壌に加えた場合でも、稲は発芽することができた。

人類が火星米を食べられるようになる日もそう遠くないのでしょうか？

「まだ遠い道のりだ」鄭慧瓊氏はさらに、火星は非常に大きく、地球と同様に地域によって土壌の組成が異なる可能性があると説明した。火星の土壌の最も注目すべき特徴は、鉄、硫黄、過塩素酸塩の含有量が非常に高いことです。そのため、米を含む地球の植物が直接生育することは絶対にできません。さらに、火星の大気と水分量は薄いため、そのような環境では植物は生き残ることができません。

以上の理由から、鄭慧瓊氏は記者のために火星農場の建設計画をシミュレーションした。

最初のステップは農場の場所を選ぶことです。 「日光がたっぷり当たり、放射線が少ない場所を選ぶ必要があります。土壌層が薄く、地下水に簡単にアクセスできる場所が近いのがベストです。」鄭慧瓊氏は、火星表面の水はそのままでは使えないが、浄化・変換すれば使えると語った。

2 番目のステップは、敷地の選定が完了した後、無人探査機を派遣して現地調査を行い、敷地の気候、土壌、日光などの環境条件を検出して分析することです。

3番目のステップは陣痛の始まりです。鄭慧瓊氏の考えでは、人類はまず火星に着陸し、火星農場を建設する計画を立て、密閉型温室の建設の第一段階を開始し、太陽エネルギー取得装置を設置し、火星の環境を変革する必要がある。

第一段階が完了すると、火星での農業が正式に開始されます。

「火星に2つの『ノアの箱舟』を打ち上げる必要がある。」鄭慧瓊氏は、最初の1機は藻類の「先駆植物」とストレス耐性の強いプロバイオティクス微生物を火星に運び、植え付けた後、特定の土壌改良剤を補充すると述べた。 2 つ目は、収穫量が多く、高品質で、美味しく、ストレスに強く、保存可能な農作物の品種を火星に輸送できるというものです。

人類が火星に構築した温室環境では、これらの作物は徐々に遺伝的および発達的な適応性と継続的な最適化を獲得し、最終的には火星の住民にとって不可欠な食糧を生産することになります。