En la serie Mass Effect, los quarianos tienen una población de 17 millones de personas y obtienen toda su comida de 3 "naves vivas" masivas. Redondearé esto a 5 millones de personas apoyadas por un solo barco agrícola. Suponiendo que el barco solo se dedique al cultivo de cultivos, ¿qué tamaño tendría que tener el barco en términos de área disponible para sustentar a esta población?
Cualquier técnica agrícola inventada actualmente para ahorrar espacio es aceptable.
La agricultura tradicional requiere aproximadamente un acre por persona (al igual que los cálculos de E404), por lo que podemos tomar eso como el límite superior. Por supuesto, puede usar métodos mucho menos eficientes y necesitar aún más espacio y energía, pero en este caso, en realidad estamos tratando de minimizar nuestras entradas.
Son posibles varias formas de agricultura más intensiva. Usando técnicas de jardinería y cultivos múltiples, probablemente podría cortar la tierra necesaria a la mitad. En la Segunda Guerra Mundial, se instó a los habitantes urbanos a cultivar "Victory Gardens" para complementar sus dietas y liberar la producción agrícola para el esfuerzo bélico, y puede cultivar un Victory Garden muy exitoso en un típico patio trasero suburbano o incluso en un balcón.
La hidroponía y técnicas relacionadas como la acuaponia son aún más eficientes en cuanto al espacio, con rendimientos sugeridos de hasta un 200 % más que las prácticas agrícolas comparables. La aeroponía, que implica rociar las raíces con una neblina de agua rica en nutrientes, en lugar de simplemente sumergir las raíces en agua, a veces se anuncia como dos veces más eficiente que la hidroponía. Esto significa que, teóricamente, puede crecer 4 veces más en el mismo espacio (o, alternativamente, necesita 1/4 de la cantidad de espacio por persona).
Incluso se pueden lograr más ahorros recurriendo a las algas, que es un cultivo mucho más eficiente, ya que no usa energía para producir tallos, celulosa u otra materia no digerible. La cifra más extrema es que un solo ser humano puede ser sostenido por algeaculture usando solo 6 litros de agua por día, por lo que todo lo que se necesita son bidones bastante pequeños de solución de algas expuestos a la luz solar.
Puede encontrar más información y cifras en el siempre útil sitio web de Atomic Rockets, especialmente aquí: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/lifesupport.php#id--Closed_Ecological_Systems--Growing_Plants--Algaculture
De acuerdo con esta pregunta en Gardening SE, se requiere un mínimo de alrededor de 0.02ha para cuatro personas en Marte.
Eso es 50 metros cuadrados por persona en una granja cerrada en el espacio.
Por 5 millones:
50 * 5 000 000 = 250 000 000 metros cuadrados = 250 km cuadrados
Se supone que cualquier espacio adicional en el barco, debajo de la cubierta agrícola, se usaría para almacenamiento de agua, alojamiento para la tripulación, equipo, etc.
La luz artificial también podría hacer posible colocar varias capas una encima de la otra, dividiendo el área requerida por la cantidad de capas que se usen (suponiendo que uno tenga algún tipo de fuente de energía poderosa a bordo del barco).
El área terrestre de la Tierra es de aproximadamente 57,500,000 millas cuadradas . Alrededor del 26% de esto es para pastos y el 11% es para agricultura . Supongo que desea considerar el 11% solamente.
Este 11% sirve a las 7.300.000.000 personas de la Tierra . La población media de un país es muy aproximadamente 35.000.000 personas .
Según estas proporciones, necesitaría 30 325 millas cuadradas por cada 35 000 000 de personas. O 4,332 millas cuadradas para 5,000,000 de personas.
Suponiendo que emplee toda la gama de técnicas para ahorrar espacio, como la hidroponía y cualquier otra cosa, posiblemente podría reducir eso en un 80 % a 866 millas cuadradas.
El espacio para crecer no es un gran problema aquí si hablamos de personas de 5kk.
La disipación de calor en el espacio es más un problema aquí.
Necesita algo alrededor de 10kW luz de espectro de planta 24.7.365, espacio 50-100 metros cuadrados, volumen 100-200 metros cúbicos por persona. No es una comida súper tonta para alguien, un entorno un poco mínimo.
El proceso no es muy eficiente y probablemente necesite más energía.
Para disipar 10kW de calor a 300K del casco del barco se necesitan aproximadamente 20 metros cuadrados.
Para 5'000'000 de personas tiene que ser 100kk m 2 de superficie del casco, donde ocurre la disipación de calor.
Si tienen buenas fuentes de energía, como reactores termonucleares o similares, pueden enfriar el volumen interno de manera más eficiente. 600K, 2 veces mayor es la temperatura de la cáscara, 4 veces menos radio o arista del cubo, para irradiar la misma cantidad de energía térmica. Puede ser una buena idea colocar el reactor fuera de la nave, de esta manera puede funcionar a una temperatura más alta.
La relación entre el volumen interno y la superficie puede ser arbitraria, escalando uno de los ejes o cambiando de forma, como un lápiz-cilindro.
Las plantas no necesitan la gravedad para crecer, no estoy seguro de todas ellas, pero sí de aquellas que fueron probadas en el espacio. (No sé si es importante para los árboles, árboles frutales o no, tal vez no o no tanto)
Para 17 millones de personas, el tamaño del barco es veces mayor, y el volumen será tiempo más por persona.
Entonces, como puede ver, cuanto más grande es el barco, menos problema es el volumen o la superficie interna.
Bert Haddad
Joe blogs