本文参加百家号科学#了不起的天文航天#系列征文在将来的某一天，人类将登上火星并殖民这颗红色星球。假设向火星移民100万人口！如何解决他们的吃饭问题？根据一项新研究，答案可能是蟋蟀农场、地道中种植的农作物和实验室培育的人造肉。蟋蟀是最有价值的可食用昆虫之一！很多食品都使用了蟋蟀粉，科学家指出吃虫子确实很恶心。但如果火星殖民者能够克服心理障碍！养虫子无疑是一个明智选择，
SpaceX计划在火星上建造一座可容纳100万人的城市美国宇航局计划上演火星往返之旅，但只在这颗红色星球做短暂停留。商业太空公司更加雄心勃勃！他们的目标是殖民包括火星在内的外太空，而不只是短暂停留。以SpaceX为例！这家公司计划在火星上建造一个殖民地，
如果想长期逗留火星，最切实可行的策略就是充分利用火星的现有资源。而不是依赖从地球运送补给！科学家指出火星定居点需要获取五种资源，其中包括能源、水、氧、建筑材料和食品；前四种资源大量存在于火星之上。
人类终有一天会登上火星并殖民这颗红色星球太阳能辅以核裂变反应堆能够满足火星居民的能源需求，火星上的水冰和含水矿物是可用水资源。二氧化碳可以转化成氧！火星土壤可以烧砖，而后用砖建造各种设施。火星上没有天然食品！同时也很难利用火星上的任何原料去生产食品，研究论文主执笔人、中佛罗里达大学行星学家吉斯·坎侬表示：“食品可能是火星上最难生产的东西。如果你希望建造一个自给自足的定居点！食品就不能完全依赖‘进口’，
矗立在火星上的核裂变发电系统坎侬指出：在为未来的载人探月或探火任务生产食品方面，科学家进行了一系列研究。在对这些研究进行梳理后！我们发现绝大多数研究都将目光聚焦低热量蔬菜，替代蛋白源领域的最新革新并不在考虑之列。如果像SpaceX设想的那样！在火星上建造一座容纳100万人的城市，如何才能解决他们的吃饭问题？。
研究人员指出短期内不可能在火星上饲养牲畜以获取肉和奶，因为向火星运输牲畜面临巨大挑战。绝大多数火星移民不希望成为素食主义者！如何解决这个问题？研究人员给出的答案是：昆虫农场和实验室培育的人造肉，
直径2.2米的月球温室原型，座落于亚利桑那州大学的可控环境农业中心研究人员表示在火星上建造昆虫农场是一个不错的选择。因为每单位土地饲养的昆虫能够提供大量热量！同时只耗费较少的水和饲料，蟋蟀是最有价值的可食用昆虫之一。很多食品都使用了蟋蟀粉！坎侬说：吃虫子确实很恶心，如果人们能够克服心理障碍。虫子无疑是一个明智的选择！
。研究人员指出对于那些不愿意用昆虫果腹的火星殖民，可以选择“细胞农业”。也就是在实验室的培养皿中培养细胞！这种方式能够为火星殖民者提供他们更熟悉的食品，“细胞农业”能够生产藻类、肉类、鱼肉、牛奶和鸡蛋。投资者投入大量资金研发这项技术！一个人造肉汉堡的成本从32.5万美元降至11美元，
未来的宇航员可能在火星上建造温室，利用水栽法在温室栽种水果蔬菜火星定居点的艺术概念图中经常出现温室。但研究人员表示在火星上建温室可能不切实际！火星距太阳很远，即使在光照最充足的赤道地区。植物所能接收到的光量也仅相当于阿拉斯加！虽然温室采用透明窗户，但在地球上仍吸收50%到70%的阳光。在火星上则更甚！火星温室还需要使用更坚固的材料，以支撑加热加压的内部。火星大气的温度远低于地球！同时非常稀薄，这同样不利于温室。
采用高强度LED照明的地道可能是一个更理想的选择，火星殖民者可以在地道内种植各种作物。他们可以借助光缆！将阳光导入地道，水栽法或气雾栽培法等无土栽培技术在火星上具有可行性。但这些做法需要向火星运送大量物资和设备！包括托盘、水泵和水箱，立基于土壤的农业生产具有更大优势。能够让作物有效抵御疾病！科学家需要对无机火星土壤进行大量研究，将其转化成有机土壤。以支持作物生长！
火星基地艺术概念图此前的研究表明很多农作物都可以在火星上种植，例如小麦、玉米、大豆、花生和红薯。这些作物足可以解决火星殖民者的吃饭问题！火星殖民者可以种植转基因作物，以收获这项技术所能带来的各种福利。例如吸收更多二氧化碳！带来更高的产量，
坎侬表示：“迄今为止的几乎所有研究都将目光聚焦农作物种植，以解决宇航员的吃饭问题。但农作物种植会占用大量空间！需要建造巨大的室内工厂同时对工厂进行加压、加热和照明，如果想在另一颗星球养活大量人口。你就必须放弃种植水灵灵的蔬菜的想法！你必须意识到通过这种方式获取足够的卡路里需要耗费大量能源、水和原材料，
宇航员登上火星为了解答“如果养活一个百万人口的火星城市？这个问题，研究人员对火星移民进行模拟。出生率为每个地球年10/1000！地球上的发达国家通常是这一出生率，根据他们的假设。需要6900艘客船！将100万移民送上火星，整个过程历时一个世纪。火星上出生大约34万人！
。科学家计算每人需要多少热量，同时根据殖民者的饮食结构（基于小麦、玉米、红薯、蟋蟀和实验室培育的人造鸡肉的饮食）对所需的土地进行建模。研究结果表明一个拥有百万人口的火星殖民地可以在100年内实现粮食自己自足！为了做到这一点，殖民地需要建造长9000英里（约合1.45万公里）。宽12英尺（约合3.6米）！可以垂直迭加的地道，
SpaceX的殖民飞船矗立在火星上不过，殖民者仍需地球运送大量食品。总计需要近5.4万次货物运输！科学家指出很多策略都可以大幅降低对进口食品的依赖，例如加快在火星上建造农场的速度。
如何才能最大限度地满足火星殖民者的粮食需求？未来的研究需将目光聚焦提高农作物产量；找到饲养效率最高且美味可口的昆虫种群；改进人造肉的口感和质地；提高LED照明设施的效率以促进农作生长；研发自动化技术，加快容纳农场的加压防护区的建设步伐。
火星栖息地艺术概念图坎侬指出：毫无疑问，有人会批评我们的研究带有科幻色彩。载人火星探索任务还要等上几十年！为何现在就讨论这个话题？持这种想法的人需要严肃看待SpaceX当前的所作所为，SpaceX正在研制和测试载人火星飞船原型。第一批火星居民可能就搭乘他们的飞船前往这颗红色星球！我们有必要从现在开始就研究如何解决殖民火星，
科学家指出这种研究不仅能解决火星殖民者的吃饭问题，研究成果也能让地球上的人受益。坎侬说：火星是一个环境恶劣的星球——温度极低并且空气稀薄——殖民者获取食物的方式只能比地球上的工厂化农场更具可持续性、更符合伦理道德！切换到‘火星饮食结构’能够保护我们的星球，
文：查尔斯·崔｜译：牛树军转自：漫步宇宙/qqtaikong博科园｜科学、科技、科研、科普关注【博科园】看更多大美宇宙科学哦
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