Как вырастить пищу (которая годилась бы в пищу)

 

Правление Марса предлагает разнообразную пищу, выращенную в Центральном сельскохозяйственном куполе (ЦСК) в Нью‑Плимуте, но на вкус она ужасна. Потому что, несмотря на свидетельства о результатах, высокие ответственные умы настаивают на использовании ЦСК в качестве полигона переработки отходов человеческой жизнедеятельности. Провинциальные оранжереи предлагают более вкусные продукты. Однако, если только они не находятся в непосредственной близости от вас, транспортировка будет стоить вам очень дорого. Более того, если вы будете слишком зависеть от своих соседей в пищевом плане, они не преминут ободрать вас как липку. По этой причине (и для того, чтобы самому иметь возможность обдирать других) ваш поселок должен уметь производить собственную полностью съедобную продукцию.

Чтобы успешно достичь этой цели, нужно сначала обзавестись оранжереями. Если небольшое количество декоративных растений можно вырастить с помощью искусственного света, то количество электричества, необходимого для освещения сколько‑нибудь значительного съедобного урожая, просто несоизмеримо. Подумайте: солнечный свет, попадающий на каждые 100 гектаров почвы на Земле, соответствует 1300 мегаваттам электричества. Это количество энергии, необходимое примерно миллионному городу. На Марсе уровень освещенности составляет лишь 40 % земного, и растениям этого достаточно. Но все равно: у кого есть 500 мегаватт лишнего электричества для фермы? Это почти половина всей энергетической мощности планеты на данный момент. Нет, единственный способ выращивать урожаи – использовать природный свет. А значит – оранжереи.

Все марсианские оранжереи – надувные, и сделаны из полипропиленовой пластмассы с покрытием, защищающим от ультрафиолетовых лучей. Эта пленка укреплена внутренней кевларовой, спектровой (материал, из которого делают парашютные стропы) или нанектровой сетью, придающей объемному материалу прочность, равную 14 тонн на квадратный сантиметр. Основная разница между куполами состоит в их номинальном давлении. Существуют модели разных размеров с давлением 68 мбар, 170 мбар, 340 мбар и 1000 мбар. Чем меньше номинальное давление, тем тоньше материал купола, легче конструкция и меньше цена. Популярная 50‑метровая модель сферического купола с давлением 170 мбар требует покрытия толщиной 0,5 мм с суммарной массой пластика 2 тонны, а модель с давлением 340 мбар – 4 тонны материала толщиной 1 мм. Остальные – больше или меньше, в зависимости от номинального давления. Какой же вариант выбрать?

Купола с давлением 68 мбар привлекательны из‑за своей легкости и небольшой цены – толщиной всего в 2 мм и массой в 800 кг при диаметре купола 50 м. Растениям для роста нужно атмосферное давление всего 50 мбар. Поэтому 30 мбар азота, 25 мбар кислорода, 12 мбар водяного пара и 1 мбар углекислого газа, поддерживаемые этими конструкциями, более чем достаточно, чтобы им было хорошо. Однако если растения и могут выжить при давлении атмосферы в 68 мбар, то вы – нет. Поэтому в таком куполе все работы придется выполнять в скафандре. Увеличение нагрузки и временных затрат по сравнению с низкой стоимостью купола не рационально.

Если хотите работать без скафандра, нужно поднять давление хотя бы до 170 мбар – поэтому рынок и предлагает именно такие модели. Но если вы не совсем стеснены в средствах, имеет смысл вложить их чуть больше и приобрести купол с таким же давлением, как в вашем доме, – 340 мбар. Тогда можно будет построить тоннели и свободно передвигаться между куполами и жилыми отсеками. И при этом не заморачиваться бесконечными компрессией и декомпрессией – что, я вам скажу, со временем очень утомляет. Более того, поскольку сила притяжения Марса почти втрое меньше земной, модели с давлением 340 мбар представляют собой наилучшие фермы, обеспечивая летающим насекомым как раз нужную плотность атмосферы. Если вы выберете такие купола, то сможете позволить себе даже разводить пчел для опыления – в то время как остальные жмоты будут заниматься этим сами. А занятие это настолько скучно, что я не знаю ни одного поселка, где бы не пытались избавиться от куполов с низким давлением.

И напротив, оранжереи со средним давлением являются прекрасной инвестицией, потому что – в дополнение к немедленной готовности служить производству пищи – они представляют собой потенциальные первоклассные жилые отсеки. Когда вы с соратниками соберетесь переезжать, их можно легко реконструировать и перепродать с огромной прибылью. Помимо этого, наличие куполов с давлением 340 мбар и их прямая доступность из жилых блоков увеличивают ценность самого поселка и этих блоков. Ведь такие оранжереи представляют собой отличное место для встреч – особенно ночью, когда сотрудники уже спят. В подобных поселках жизнь становится гораздо интереснее, чем в остальных, а улучшение локального качества жизни неизбежно отразится на увеличении продажной стоимости их домов.

Что касается моделей с давлением 1000 мбар, забудьте о них. Это очередное изобретение НАСА, цель которого – получать длительные выплаты от политически скованных спекулянтов недвижимостью. Для этого старое агентство поместило свой земной центр подготовки к полетам в ранее никому не нужную техасскую топь. Бедные люди, застрявшие там, думали, что эта плотная, липкая, грязная атмосфера – норма для всех живых существ во всех уголках планеты. Не имея возможности отплатить за такое безумство тем уважаемым землянам, которые их на это обрекли (а сами жили в свое удовольствие на прекрасном свежем воздухе), они решили отомстить всем остальным и принудить их дышать тяжелым затхлым воздухом – сначала во время лунной программы, а потом и нас. Но, помимо своей шокирующей закупоренности, концепция таких куполов полностью непрактична: они должны весить и стоить в три раза больше, чем обычные. Более того, тяжелый воздух требует большого количество азота, который нужно синтезировать по соответствующей цене и который подвергает всех жителей риску декомпрессии и экстренному выходу наружу. Итак, несмотря на бредовые идеи фанатиков тяжелого воздуха из Космического центра им. Буша ибн Сауда (ранее Джонсона), современный стандарт атмосферного давления – 340 мбар – был принят единогласно. Но фанатики на то и фанатики, чтобы не сдаваться так легко. Поэтому они до сих пор продают конструкции с давлением 1000 мбар тем идиотам, которые на них ведутся. Просто скажите: «Нет».

После покупки оранжереи ее нужно правильно закрепить. 50‑метровый купол с давлением 340 мбар подвергается воздействию 7000 т, пытающихся оторвать его от поверхности Марса, или 44 т на каждый метр периметра.

Итак, чтобы закрепить края купола на полоске земли шириной 3 метра, простирающейся по периметру купола (примите во внимание, что плотность марсианской почвы в четыре раза меньше плотности воды), нужно закопать якорь на глубине 10 метров – чтобы на него давила достаточная масса грунта. Вам нужно выкопать траншею шириной 3, глубиной 10 и диаметром 157 м, захоронить в ней края купола и засыпать ее почвой. Это сложный способ, поскольку требует перемещения 5000 кубических метров земли. Простой способ – выкопать узкую мелкую круговую траншею (например, 1 м шириной и 3 м глубиной – всего 500 м³ земли), поместить туда края купола и затем вбить их в грунт с помощью длинных узких острых колышков. Эти колышки продаются в магазинах S&R и стоят каждой копейки, потраченной на них, – если они действительно соответствуют своим характеристикам и имеют трубки, через которые можно пустить в землю горячий пар. Под поверхностью пар смешивается с почвой, после чего эта масса замерзает до состояния камня, удерживая колышки и купол на поверхности.

Очень простой метод, и работает он очень хорошо. Если, конечно, правильно установить достаточное количество колышков, а широкое и глубокое кольцо льда правильно смешано с землей – без пропусков – и тщательно заморожено до того момента, как в куполе появится атмосферное давление.

Вот и все. Впрочем, в зависимости от того, как долго вы планируете эксплуатировать купол до его смены или продажи, можно обеспечить его дополнительное уплотнение – брезентовым капюшоном с защитой от ультрафиолетового излучения или жестким плексигласовым геодезическим щитом. Стоимость установки последнего велика, и лучше оставить ее на усмотрение следующих владельцев.

 

Выращивание урожая

 

Итак, теперь у вас под оранжереей есть некоторая площадь земли, и нужно ее использовать для взращивания продуктов наиболее эффективно. Первое, что следует решить, какой атмосферой вы будете пользоваться. При давлении в куполе 340 мбар можно подавать кислород при 200 мбар и азот при 120 мбар – как и в жилом отсеке. Но вопрос в том, каким должен быть уровень углекислого газа. В атмосфере жилого блока его обычно подают при давлении 0,5 мбар – уровень, который сейчас превалирует на Земле.

 

Историческая заметка

 

Широко известен тот факт, что до благоприятного воздействия промышленной революции в атмосфере Земли было только 0,28 мбар углекислого газа, поэтому рост растений был сильно ограничен этой нехваткой их главного питательного вещества относительно текущего состояния. На Марсе есть возможность значительно улучшить атмосферу в этом плане, обогатив ее под куполом оранжереи большим количеством углекислого газа. Хорошие результаты даст повышение количества CO2 до 2 мбар, поскольку так мы увеличим рост урожая и не сделаем воздух спертым. Напомню, что 2 мбар углекислого газа – именно такое его количество присутствовало в атмосфере Земли 60 миллионов лет назад, в эоценовую эру, до того, как эволюция и быстрое размножение растений привели к катастрофическому обеднению атмосферы, уменьшили количество углекислого газа до критического уровня и отправили планету в долгие объятия ледникового периода и соответствующих ему массовых вымираний. Промышленная активность человека привела к медленному возвращению газа в атмосферу и завершила бы начатое спокойно и без всяких затрат, если бы не массовая истерия по поводу глобального потепления и возможного «изменения климата». Это привело к подписанию разных петиций, остановивших возрождение богатой атмосферы как раз в самом разгаре. Знаю, звучит невероятно, но это действительно так.

Помимо углекислого газа, растению для роста жизненно необходима вода. Утепление почвы в оранжерее добавит некоторое количество водяного пара для циркуляции внутри купола, но этого будет недостаточно. Можно добавить воду из своего геотермального колодца или, если у вас вдруг сухой источник питания, прочесать ближайшие залежи реголита с помощью тех способов получения воды, о которых я уже рассказывал.

Когда внутри купола будет достаточное количество воды, влага будет реагировать с перекисью водорода в почве, устраняя этот рисковый элемент из окружающей среды и освобождая начальное количество кислорода для оранжереи.

Кроме углекислого газа и воды растениям нужны микроэлементы, которые они обычно получают из грунта. В этом случае вам повезло: марсианская почва гораздо богаче минеральными элементами, чем земная. Это четко видно из следующей таблицы – взятой из официальных источников, но все равно точной.

Просмотрев ее, вы можете увидеть: касательно микроэлементов для растений, на Марсе есть все и даже больше. Да, типичная марсианская почва бедна калием, но его в огромных количествах и высокой концентрации можно получить из солевых пластов, которыми изобилуют сухие берега бывших морей, озер и прудов.

Также хороши для растений и физические качества марсианской почвы: она неплотная и пористая, хорошо механически адаптирована для поддержки стеблей. Большая ее часть включает в себя значительное количество глины. Это удачно, поскольку глина хороша в амортизации и стабилизации уровня pH в почве со слегка кислотным оттенком и, благодаря своей высокой обменной способности, обеспечении большого резерва взаимозаменяемых питательных минеральных элементов.

Главный вопрос – это нитраты, которых в почве может быть много или мало – в зависимости от местности. Если станет совсем плохо, в атмосфере всегда найдутся 3 % азота. В случае необходимости его можно собрать, накачать под большим давлением, смешать с водородом и с помощью реактора Сабатье превратить получившуюся смесь в аммиак (химическая формула – NH3). Именно так делают искусственное нитратное удобрение на Земле. (Так же делают нитраты для бомб, патронов и другого ужасного оружия, но на нашей цивилизованной планете никто так не поступает, потому что у нас есть легкодоступные метановые и кислородные смеси).

 

Таблица 1

Источник: «Уголовно‑исполнительное переселение на Марс: гуманное решение», Правление Марса, выпуск № 45712 ‑81654G

 

Что касается нитратов в человеческих фекалиях, ни один уважающий себя марсианин никогда не использует их в качестве удобрения. Это не вопрос вкуса или даже здоровья – хотя неправильно обработанное подобное сырье может представлять большую угрозу. Это, скорее, вопрос выгоды и патриотической гордости. Поскольку Луна почти лишена азота, водорода и угля, лунные колонисты отчаялись получить эти элементы из какого‑либо источника и готовы платить огромные деньги за импорт минеральных удобрений. Фактически в городе Джорджа В. Буша (также известном как Лунный город) за навоз вы получите больше, чем за драгоценные металлы в Лондоне.

 

Поможем лунной базе! Рисунок Майкла Кэрролла

 

И пока база Правления Луны удерживает свой раздутый бюджет, Луна служит нам прекрасным платным туалетом планетарного масштаба, откуда наличка течет рекой в руки вкладчиков, а не наоборот. И хотя Луна гораздо ближе к Земле, чем к Марсу, энергия, требующаяся для поднятия ценного груза с Земли в четыре раза превышает те же затраты на Марсе. Это обстоятельство дает нам возможность неограниченной торговли экскрементами.

Конечно, жители Луны были бы рады покупать готовые продукты. Но зачем отправлять этим бесполезным субсидированным лентяям прекрасные фрукты и овощи, над которыми так долго трудились, если так приятно заставить их платить за ваше же дерьмо?

Лунное сельское хозяйство, кстати, достаточно веселое дельце. Ведь помимо нехватки воды, угля и азота, необходимых для роста растений, на Луне нет используемого солнечного света. То есть поток солнечного излучения там такой же, как и на Земле, но поступает он с перерывами в две недели, что для многих растений недопустимо. Поэтому фермеры вынуждены использовать искусственное освещение по феноменальной цене. Кроме того, на Луне нет атмосферы для защиты от солнечных вспышек, и поселки Правления Луны не могут делать оранжереи из миллиметрового усиленного пластика, как мы. (Им все равно не хватит сырья для синтеза пластика или спектры.) Вместо этого им – чтобы защитить свои урожаи от вспышек – приходится использовать стеклянные оранжереи, толщиной, по крайней мере, в 120 мм. Эти тяжелые и дорогие конструкции очень стойкие, но всегда получают трещины от термальных скачков постоянно меняющейся в зависимости от времени суток температуры – и в итоге разбиваются и очень эффектно взрываются.

Вы рады, что выбрали правильную планету, не так ли?

 

Помимо овощей и фруктов

 

Поскольку вы выросли на Земле, то были вынуждены выслушивать длинные курсы лекций вегетарианских священников. Они убеждали вас бросить есть мясо, мотивируя это тем, что с гектара кукурузы можно накормить больше голодных людей, чем с гектара фуража для домашнего скота. На Земле эти аргументы бессмысленны, ибо голодание бедных там происходит не из‑за мировой нехватки продовольствия, а из‑за коррупции правительств, которые платят вегетарианским учителям за их сказки – чтобы все вокруг чувствовали себя виноватыми. Однако на Марсе, где нельзя просто прийти на участок и начать выращивать и вскармливать, а нужно долго и нудно покорять пространство куполами и тяжким трудом, тезис о вегетарианстве имеет смысл. Наше сельское хозяйство должно быть эффективным, а включение теплокровных травоядных в пищевую цепочку не добавляет производительности. Основная часть энергии от поедаемых растений уходит на поддержание собственной температуры тела животных, и лишь очень маленький ее процент попадает к вам. С другой стороны, вы все равно не можете съесть бо́льшую часть своего урожая. Например, вы не едите корни, стебли и листья кукурузы, риса или ржи. Вместо этого приходится зарывать эту часть урожая обратно в почву, убеждая себя, что так вы удобряете землю. Но если вашей целью является именно это, заройте обратно все растение целиком – вы просто зря тратите силы. Поэтому, если хотите работать эффективно, нужно найти способ использовать эти несъедобные части – и очевидным станет решение завести домашний скот.

Около века назад так называемые ученые НАСА провели исследование и пришли к выводу: будущее сельского хозяйства в космосе – за козами. В этом было зерно истины. Козы, в конце концов, имеют удобный размер, всеядны, быстро размножаются и дают молоко. Но, как часто бывает, эти ученые никогда не были на ферме и не имели ни малейшего представления о том, на что козы способны. Тем не менее это исследование стало библией Правления Марса. А мы теперь боремся с последствиями. Вот важный совет: не позволяйте ни одной козе приблизиться к пластиковой стене оранжереи. Животное ее съест.

Не поймите меня неправильно. Я ничего не имею против коз. Напротив, как и любой марсианин, я люблю стейки из козлятины. И всегда любуюсь, как дети играют с ягнятами. Более того, козы очень хорошо зарекомендовали себя, отвлекая внимание правительственных патрулей во время серьезных деловых переговоров уважаемых людей. Это было прекрасное зрелище: отряд марсианских копов, пытающихся поймать умных козочек, скачущих через трехметровые заборы при низкой гравитации. Но если говорить о превращении лишней растительности в полезный белок с максимальной эффективностью и минимальными трудовыми затратами, козы не подходят.

Еще есть куры, которые вроде как неплохи, поскольку, помимо вкусного мяса, мы получаем еще и яйца. К сожалению, они производят много грязи и беспорядка. Эта проблема может стать навязчивой в домах с полностью земным атмосферным давлением и марсианской гравитацией, что позволяет курам летать и атаковать вас экскрементами сверху.

 

Иногда даже бедные козочки могут быть полезны. Рисунок Пата Ролингса, предоставлен НАСА

 

Конечно, если все, что вам нужно по существу, – это белок, то лучше всего подумайте о грибах. Единственную хорошую вещь НАСА сделало в XX веке: отобрало те виды грибов, которые растут на отработанных растениях и превращают 70 % их вещества в съедобный белок. Последний по качеству так же хорош, как и соевый (что лучше любой козы или курицы – правда, лишь с точки зрения питательности). Быстро растущие грибы не нуждаются в свете – только в темном теплом месте, гнилых стеблях кукурузы и небольшом количестве кислорода. Вы можете завести свою личную грибную ферму в любой ванной или в подвале – что, кстати, и делают большинство поселенцев. Такая ферма включает в себя большое помещение для обычных белковых видов и дополнительные комнаты для ценных развлекательных сортов.

Но если вам надоест есть грибы, а козы и куры для вас слишком проблемны, есть альтернатива. Холоднокровные травоядные – например, тиляпия (рыба) – довольно эффективно перерабатывают растительный мусор в высококачественный белок. Рыбная ферма в пустыне? А почему нет? Для тиляпии не нужен огромный аквариум, она вкусная и не съест купол. Более того, когда придет время переезжать, можно осушить аквариум, отправить фекальный остаток на Луну и получить прибыль.

 

II. Основы процветания

 

Развивающаяся марсианская исследовательская база. Рисунок Пата Ролингса, предоставлен НАСА