Bilim & Teknoloji

Mars Toprağında Patates Yetiştirmek Mümkün Mü?


Mehmet Yılmaz 22 Kasım 16:32

Mars, orada hiçbir şeyin yetişmemesiyle meşhur, Güneş Sistemi’nin üçüncü gezegenidir. Volkan, vadi, çöl ve kutup bölgelerini içeren çehresiyle Dünya benzeri bir gezegendir. İnce bir atmosfere sahip olan Mars, Dünya hariç tutulduğunda Güneş Sistemi’ndeki gezegenler içerisinde sıvı su ve yaşam içermesi en muhtemel gezegendir. Bu durumla ilgili en önemli dayanak ise keşif araçlarıyla yapılan araştırma ve toplanan verilerdir. Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter keşif projelerinin radar verileri çok önemli bir örnektir. Veriler gerek kutuplarda gerekse orta bölgelerde, geniş alanlarda su buzlarının var olduğunu ortaya koymuşlardır. Ayrıca Phoenix Mars Lander robotik uzay aracı da Mars toprağının sığ bölgelerinden su örneği toplamayı başarmıştır.

Mars’ta tarım mümkün mü?

Mars’ın farklı bölgelerinden su ile ilgili sağlam veriler elde edilmesine rağmen yine de orası hiçbir şeyin yetişmemesiyle meşhur. Dünya toprağında bulunan birçok maddenin Mars toprağında bulunmaması, asit yağmurları, kum fırtınaları ve daha birçok faktör bu durumun oluşmasında etkilidir. Ancak Peru’nun başkenti Lima’da bir grup ekip, Hollywood filmi The Martian’dan etkilenerek oluşturdukları Mars simülatöründe patates yetiştirmeyi başardılar. Filmde Mark Watney isimli karakter bir patates tarlası yapmıştı. Perulu ekip de bu bölümden esinlenerek Mars şartlarının sağlandığı bir kutu içerisine patates ektiler. (Eksi derecede sıcaklık, yüksek karbondioksitli hava, 6 bin metredeki basınç ve gündüz-gece ışık koşulları) Ekip, ekilen patateslerin filiz verdiğini belirterek elverişsiz topraklarda da bitkilerin yaşayabileceğini ortaya koymuş oldu.

Patates genel itibariyle yetiştirilme koşulları, depolama, hazırlama yöntemleri ve besin değerleriyle diğer birçok bitkiden daha avantajlıdır. Bunun yanı sıra üretim açısından  tohumla değil de vejetatifle üremesi daha hızlı ve kolay ürün elde etmeyi sağlar. 

Verimli arazi

Mars toprağı bitki büyümesi için gerekli ana yapı taşlarına sahip. Ama Dünya atmosferinde bolca sulansa bile Mars toprağı, Dünya toprağında bulunan her şeyi içermiyor. Bakteriyel aktivite, hayvan yaşamının sağladığı belli başlı besinler vs… Bunların hiçbiri Mars’ta yok. Mars’ta verimli bir arazi elde edebilmeniz için Mars toprağını bakteri ve inorganik madde bakımından zenginleştirmeniz gerekli. Kısaca Dünya toprağına benzer bir toprak yapısı elde etmelisiniz. Bu işlemi birden fazla uzay aracıyla halledebileceğinizi düşünmüş olabilirsiniz. Ama hektarlarca arazi için bu fikir pek de mantıklı gelmiyor. Onun için de geleneksel, ucuz ve daha sağlam olan yöntemleri kullanmanız daha ideal.

100 metrekarelik bir alan için yapalım hesaplarımızı. Mahsuller için alana 20 santimetre derinliğinde olacak şekilde toprak taşınması gerekli. Bu da 20 metreküp toprak demek. 20 metreküp modifiye Mars toprağı…

Mars toprağını modifiye etmek için gübre ve birazcık Dünya toprağına ihtiyaç var. Gübre için endişelenmeye pek de gerek yok. Ama Dünya toprağı olmazsa olmazımız. Çünkü Mars toprağında olmayan maddelerin birçoğu dünya toprağında var. Azıcık miktarda dünya toprağıyla daha fazla Mars toprağını tarıma uygun hâle getirebilirsiniz. (Balkon önü çiçeğine yetecek kadar Dünya toprağı idealdir.)

Mars toprağını Dünya toprağı gibi yapabilmek için gübre gerekli olabilir. Ama illa bunu dışarıdan temin etmeye gerek de yok. İnsanlar asırlardır insan atığını zaten gübre diye kullandı. Hatta ona güzel bir isim bile taktılar: İnsan gübresi… İnsan atışı kurutulup saklandığında içerisinde minimal düzeyde bakteri kalır. Ancak yine de işinize yarayacak olan kompleks proteinler sağlamdır.

20 metreküp Mars toprağını alanınıza taşıdığınızı düşünelim. Kurutulmuş atıklara Mars toprağıyla karıştırılabilecek kıvamda olana dek su ekleyin. Böylece az miktarda bakteri de aktif hale gelecektir. Ardından Mars toprağına ekleyip alana homojen bir şekilde toprağı dağıtın ve son olarak tüm yüzeyi kaplayacak şekilde Dünya toprağını yüzeye serpin. Bundan sonra Dünya toprağındaki düzinelerce bakteri çeşidi tıpkı bir enfeksiyon gibi yayılacaktır. Enfeksiyon işlemi için yaklaşık bir hafta beklenilmeli. Ardından tarıma uygun bir arazi elde etmiş olacaksınız.

Mars serası

Verimli araziyi Mars koşulları göz önüne alındığında açıkta bırakmamak gerekir. Araziyi Mars’ın hava olaylarından etkilenmeyecek bir şekilde muhafaza etmeliyiz. Bunun için teknolojiden yararlanmak en doğrusudur. Tıpkı seralarda olduğu gibi araziyi çadır benzeri yapıyla kaplayın. Çadırın yapıldığı madde Mars’taki kum fırtınalarına ve asit yağmurlarının yanı sıra diğer olumsuz koşullara karşı da dayanıklı olmalı. Aynı zamanda dış basınçtan farklı olarak bir iç basınç oluşturmalı, sıcaklığı 25,5 santigrat derecede sabit tutmalı, nem oranını korumalı, karbondioksit-oksijen dengesini ayarlamalı ve led armatürlerin mahsullere zarar vermesine engel olmalı. Bu yapı benzerlik olarak Dünyadaki seralarla benzerlik gösterir. Bunun için yapıya Mars Serası demek tam yerindedir.

Ekim

Sıra ekimde... Ekilecek olan patateslerin dondurularak kurutulmadıkları ve malçla ile yetiştirilmemeleri gerekli. Her bir patatesi dört eşit parçaya bölün. Ardından bölünen her bir parçadan iki delik oluşturun. Filizler bu deliklerden çıkacak. Patateslerin sertleşmeleri için birkaç saat bekleyelim. Birkaç saatlik bekleyişin ardından her sıra arasında 70 santimetre ve sıradaki her bir mahsul arasında da 25 santimetre boşluk olacak şekilde patates parçalarını ekin. Alan 100 metrekareydi. O halde alanın kenarı 10 metre olan bir kare olsun. Bu durumda yaklaşık olarak 14 sıra ve her sırada 40 mahsulden 560 mahsule ihtiyaç var. Bunun için de 140 tam patates gereklidir.  

Su

Bir arazinin üretime elverişli olabilmesi için metreküp başına 40 litre su gereklidir. 20 metreküp toprak için ise 800 litre suya ihtiyaç vardır. Peki Mars’ta hektarlık tarım düşünüldüğünde bu kadar suyu nasıl temin edebiliriz?

Uzay araçlarının terminal inişlerinde, manevra iticilerinde ve yardımcı güç üreticilerinde genellikle hidrazin kullanılır. Dünya’dan Mars’a manevra iticilerini, Mars yüzeyine ise terminal iticileri kullanarak varırız. Yani bu motorlarda hidrazin kullanılmakta ve yine yardımcı güç üreticilerinde de hidrazin bulunmakta.

Su derken hidrazinden bahsettik. Bahsetmeye de devam edeceğiz. Çünkü Mars’ta bizim için hidrazin demek su demektir. Hidrazin iki azot ve dört hidrojen atomunun birleşiminden meydana gelir (N2H4). Roket yakıtı olarak da adlandırılır ve oksijenle tepkimesinden azot (N2), su (H2O) ve yüksek miktarda ısı enerjisi açığa çıkarır. O hâlde gereken suyu hidrazini yakarak (oksijenle tepkime) elde edebilirsiniz. Bu yüzden hidrazin su demektir.

Hidrazini oksijenle tepkimeye sokmamız gerektiğinden hidrazinin yanı sıra oksijen de gereklidir. Bunu ise MOXIE’den karşılayabiliriz. MOXIE, Mars atmosferinden karbondioksiti çekerek yüksek ısı ve basınç altında karbon ve oksijen atomlarına ayrıştırır. Böylece gerekli olan oksijeni elde etmiş oluruz.

Hidrazinin oksijenle tepkimesi çok sıcak ve aşırı tehlikelidir. Eğer bu işlemi açık havada yaparsanız yanma sonucunda ortaya bir sürü su molekülü çıkacaktır ama sizler bunun sefasını sürmek için fazlasıyla ölü olacaksınız. Bu yüzden hidrazini özel yalıtımlı ünitelerde yakacağız. Bu üniteler içeride meydana gelen yüksek ısıyı dışarıya yansıtmamanın yanı sıra açığa çıkan suyu filtreleyip depolayabilmekte.

Hidrazinin yanma tepkimesi şu şekildedir;

N2H4 + 02 —> N2 + 2H2O + Isı

800 litre su eldesi için 400 litre hidrazin ve 800 litre kapasitesinde oksijene ihtiyacımız var. Üniteler, açığa çıkan su moleküllerini sıvı hâle getirerek depolar. Mahsullerimiz için gerekli olan suyun teminatı da ifade ettiğim şekildedir. 

Tüm bu anlattıklarım sadece Mars’ta olası yaşam koşullarını içermiyor. Küresel nedenlerden dolayı artan çorak topraklar nedeniyle ortaya çıkabilecek açlık tehlikesine karşı da bir çözüm yoludur.

Bu yazıyı kargala!
0 Yorum