¿Qué tamaño tendría que tener una nave espacial para alimentar a 10.000 personas?

Quiero poner 10.000 humanos en una nave espacial y enviarlos al espacio. No tienen un destino establecido: tienen que huir de su mundo natal y no saben qué planeta los acogerá, por lo que necesitan tener una forma de cultivar alimentos además de tener tiendas a bordo. ¿Qué tan grande debe ser esta área? ¿Cuánto espacio deben dedicar al almacenamiento de nutrientes para las plantas? ¿Hay una buena manera de reciclar los nutrientes?

Estas personas tienen acceso a cultivos hidropónicos y de alto rendimiento que sobrevivirán en el espacio. Además, dado que su situación es desesperada, no necesitan tener espacio para cultivos de lujo, solo lo necesario.

@ Cursed1701 No creo que sean duplicados, el que vinculaste es relevante pero no aborda del todo el problema que encontrarías en el espacio.
Depende de si tienes acceso a la tecnología de Laputan...

Respuestas (3)

En condiciones óptimas, se necesitan unos 50 metros cuadrados para cultivar suficiente alimento y oxígeno para una persona. Dupliquemos eso para estar seguros y para que sea una ronda de 100.

http://www.tylerdwyer.com/files/OASIS_Final_Report.pdf

Zero g puede que esto sea más interesante, es posible que deba hacer girar su nave espacial para permitir que las plantas crezcan correctamente y para mantener el agua en los lugares correctos.

Así que vas a querer algo como esto metido en un gran cilindro.

plantas

10.000 personas necesitarían 1.000.000 de metros cuadrados de plantas para mantenerse con vida como mínimo.

Suponga que las bandejas están separadas por 1 metro, eso es 1,000,000 de metros cúbicos.

Para el tamaño del barco, voy a usar superpetroleros.

https://en.wikipedia.org/wiki/Oil_tanker

ingrese la descripción de la imagen aquí

Los superpetroleros más grandes pueden transportar un poco más de 500.000 toneladas, suponga que la mitad o más del espacio se pierde por tener que tener algo de espacio para permitir que las personas se metan entre las bandejas, para equipos, repuestos, así que suponga el equivalente muy minimalista 4 pero más probable 6 superpetroleros giratorios para cultivar su comida.

Ahora también vas a querer tiendas importantes, no quieres morir de hambre debido a unas cuantas tuberías defectuosas, así que añade otro par del mismo tamaño para almacenar alimentos, oxígeno y agua.

Si esto va a ser a muy largo plazo, también necesitará algunos superpetroleros más que puedan producir todas las piezas de repuesto, etc.

Entonces vas a necesitar uno o dos superpetroleros para que la gente viva en ellos.

No olvide los requisitos de energía para hacer todo eso. Sin un sol, ¿cuánta energía necesitan traer consigo solo para alimentarse y vivir?
@JDługosz tienen naves interestelares, así que supondré una fuente de energía "suficientemente buena". Rustbird puede decidir qué tan grandes son sus fuentes de energía. En comparación con la energía necesaria para ir de una estrella a otra, estos invernaderos serán baratos de mantener.
Sin importar cuántos superpetroleros termines necesitando para la tripulación, las piezas, los suministros y los alimentos, también necesitarás miles de veces que se llenen con algún tipo de propulsor si quieres llegar a algún lado. Entonces, tal vez tenga una docena de superpetroleros de carga útil y tal vez 10,000 superpetroleros llenos de propulsor. Espero que puedan girar alrededor de un gigante gaseoso para repostar rápidamente antes de partir...

Murphy tiene razón. Va a ser un espacio escandalosamente vasto requerido para cultivos "verdes". Sin embargo, podría modificar genéticamente especies de hongos para producir productos de alta energía ingeribles por humanos, como vitaminas, glucosa y proteínas. Eso tomaría mucho menos espacio, tomaría mucho menos tiempo para madurar y sería menos complicado de manejar.

¿Qué pasa con las levaduras? ¡No te olvides de las levaduras!
Tenía eso en mente, pero pensé que la levadura y los hongos son lo mismo: S
Están en el mismo grupo (eucariotas, creo) pero son diferentes. Lo mismo con los moldes.
ah Gracias por la mención entonces, amigo. ¿Algún grupo de procariotas que pueda ser utilizado?
Si estamos modificando genéticamente, no veo una razón por la que no, pero los eucariotas son más simples (por lo tanto, la levadura modificada ya es una cosa)
Si escribe una respuesta detallada para la pregunta dirigida a levaduras/mohos modificados genéticamente, tiene una gran probabilidad de obtener una respuesta correcta.
Wow, gracias, ¡ni siquiera había pensado en esa solución! ¿Tiene algún tipo de estimación aproximada de cuánto espacio tomaría? Sin embargo, sé que dependería de cómo los modificaras genéticamente, por lo que no podría ser exacto. Mi (muy breve) investigación muestra que 100 pies ^ 2 pueden producir 2,500 libras de hongos por año, y el estadounidense promedio come ~ 2,000 libras de alimentos por año, que es más de lo que estrictamente necesita. Así que definitivamente estamos ante un espacio muy reducido.
Desafortunadamente, no sé cuánta área necesitarías, pero puedo decirte otra ventaja. Dado que los champiñones y otras especies de levaduras/hongos maduran y se cosechan mucho antes que los cultivos verdes normales, necesitamos aún menos espacio porque no estamos obligados a almacenar un suministro de 3 a 6 meses para las personas como tenemos que hacer con los cultivos verdes. ya que los cultivos verdes tardan más en madurar y debe tener un stock que dure al menos tanto como el tiempo que tardan los cultivos verdes. También tenga en cuenta que los cultivos verdes necesitan luz solar, un producto que no está fácilmente disponible en una nave espacial.
Sin embargo, ¿no son los hongos heterótrofos/descomponedores? Hasta donde yo sé, los hongos requieren biomasa para crecer y no vas a salir adelante de esa manera. Te sugiero que uses algún tipo de alga fotosintética.
Luego entraría en el debate sobre los nutrientes del suelo y los fertilizantes químicos y la composición del suelo y la luz solar, que es mucho, mucho más complejo que el cultivo de hongos.
es posible que deseen más de una fuente que podría agregar en Algaculture con una combinación de espirulina y mariscos. tanto para ayudar con el reciclaje de desechos como para ser una base para los alimentos sintéticos, tal vez incluso para la carne. necesita una dieta amplia para ayudar a mantener feliz a su gente.

¿Por qué tendrían que cultivar alimentos? En este mismo momento, estamos imprimiendo alimentos en 3D . Incluso la NASA está analizando su viabilidad para viajes espaciales a largo plazo. Todo lo que necesita es espacio para los materiales y puede imprimir alimentos que les proporcionen la nutrición que necesitan.

Cultivar alimentos en un vuelo espacial prolongado no tiene mucho sentido. Al igual que en la Tierra, el rendimiento y la calidad varían. Una enfermedad de las plantas podría acabar con toda la cosecha, y entonces no tendría nada. Simplemente hay muchas cosas que podrían salir mal para que valga la pena. Por no hablar de la cantidad de agua que necesitaría. La agricultura en el espacio no es algo que probablemente suceda.

La impresión 3D puede cambiar la apariencia, pero aún necesita un proceso para convertir la energía en una forma digerible por humanos. Actualmente, el proceso conocido más eficiente para hacerlo es cultivar plantas. Por supuesto, es posible que para cuando la humanidad sea capaz de construir grandes naves espaciales, también sea capaz de producir todas las sustancias alimenticias de manera eficiente mediante procesos puramente químicos. Pero eso es ortogonal a la cuestión de la impresión 3D. Solo traer suficientes nutrientes del planeta de origen (como en el caso de la NASA) no es una opción para una enorme nave espacial que no podrá reabastecerse por un tiempo no especificado.
Esto no responde la pregunta. Suponga que funcionará la impresión 3D de nutrientes producidos químicamente. ¿Cuánto espacio necesitan para hacerlo? ¿Qué tamaño tienen las impresoras 3D? ¿Qué tamaño tiene la planta química para la creación de los nutrientes a partir de las aguas residuales? Eso es lo que necesita una respuesta. Es una sugerencia ordenada y fuera de lo común, pero no es una respuesta a esta pregunta. Este es un comentario disfrazado de respuesta.
Para abordar su último punto, si un barco está haciendo un viaje lo suficientemente largo como para cultivar a bordo, creo que es seguro asumir que usarán un sistema de reciclaje de agua de circuito cerrado (por ejemplo, no expulsar aguas residuales de un burbuja de aire). Por lo tanto, no se debe perder agua al cultivar plantas, el agua de escorrentía se puede recolectar y reciclar y el agua en las plantas reales se convertirá en desechos humanos que se pueden reciclar. Después de todo, la Tierra no pierde agua cuando riegas una planta
¿Qué tamaño tendría que tener una nave espacial para alimentar a 10.000 personas?
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