¿Cuáles son los requisitos ambientales locales mínimos para una colonia humana?

Siento que esto es casi imposible de responder. Es demasiado amplio realmente.

Supongamos que la colonia aterriza en algo similar a un desierto (desierto de arena o desierto frío, lo que sea)

De acuerdo. Bueno, si es un "desierto de arena", presumiblemente comparable a los "desiertos de arena" en la Tierra, es muy, muy caliente y muy, muy seco. Por lo tanto, necesitarían mucha más agua de la que esperaría que necesitaran otras colonias, y necesitarían algo para evitar el sobrecalentamiento. Eso podría ser cualquier cosa, desde una vivienda con aire acondicionado central hasta ropa fresca.

Y si es un "desierto frío", presumiblemente comparable a los "desiertos fríos" de la Tierra, es muy, muy frío. Entonces se aplicaría lo contrario: necesitarían algo para mantenerse calientes, desde calefacción central hasta capas de ropa.

Asumo que consiguen ropa, pero hablaré de eso más tarde.

con una cantidad limitada de recursos naturales. Supongo que tienen al menos acceso a aire respirable ilimitado y fuente de agua limpia.

En un "desierto de arena", es muy posible que no tengan acceso a una fuente ilimitada de agua limpia. De cualquier manera, los "recursos naturales" pueden variar demasiado como para predecir realmente lo que necesitarían. Por ejemplo, suponiendo que tengan arena y agua, teóricamente podrían construir refugios de castillos de arena, o más probablemente algo parecido al adobe. Probablemente incluso tengan acceso a piedra real. Pero si es un "desierto frío" como la Antártida, tienen que construir algo más parecido a iglús. Mismo concepto, pero recursos completamente diferentes. Se pueden hacer muchas cosas con tierra o materiales de tierra que no se pueden hacer con hielo, ya que el hielo tiende a tener una dureza relativamente baja en la escala de Moh. También tiende a derretirse cuando lo sostienes, por lo que la mayoría de las herramientas no podrían tener mangos de hielo, al menos no por mucho tiempo.

También comienzan con el conocimiento humano actual y suficiente suministro para la primera generación de humanos (pero sin semillas ni animales).

¿Suficiente suministro de qué? ¿Alimento? ¿"Suficiente suministro" también cubre cosas como ropa, medicinas, herramientas de cualquier tipo? Tener semillas (y quizás también animales) parece irrelevante, ya que la mayoría de las plantas (y quizás los animales) probablemente no podrían sobrevivir ni en la arena ni en un desierto frío, dada la falta de suelo cultivable (y comida/agua para los animales). ).

Para sobrevivir (es decir, evitar la extinción en las próximas décadas/siglos), ¿qué se necesita en la fauna y la flora de este desierto?

Las plantas y los animales de este desierto tendrían que ser cosas que pudieran domesticarse fácilmente, lo que significa que los humanos tendrían que poder entenderlos relativamente rápido y controlarlos lo suficientemente bien como para controlar a su población. Ah, y tienen que ser comestibles, no pueden tener cosas que nos maten cuando las comemos.

Más allá de eso, las plantas y los animales del desierto tendrían que proporcionar al grupo cualquier otro material que no puedan obtener directamente de la tierra: fibras y cueros para la ropa, así como cosas como sacos, algo más resistente (como madera, aunque eso es poco probable en este entorno, por lo que probablemente sea hueso) para usar como herramientas y leña para el fuego (si no para calentarse, entonces para cocinar).

¿Pueden sobrevivir sin pájaros, peces o mamíferos (reptiles o insectos, por ejemplo)?

En un desierto, donde asumo que los árboles son escasos, tal vez . Sin madera o huesos (o piedra en un escenario de la Antártida), prácticamente no tendrías herramientas. Esto también elimina el cuero como una opción para la ropa (editar: a menos que mate muchas serpientes ), lo que lo deja confiando únicamente en fibras de plantas, que no tendría una forma fácil de tejer juntas.

¿Cuántos tipos diferentes de verduras y frutas necesitan?

Realmente no puedo abordar esto, principalmente porque ni siquiera empiezo a entender la forma en que pueden funcionar los ecosistemas. En lo que respecta a la dieta humana, supongo que solo necesitarían una planta comestible de la que pudieran controlar la reproducción.

No tienen que vivir una vida saludable, solo lo suficiente para reproducirse, criar nuevos hijos (incluso con una alta mortalidad infantil) y perpetuar la raza humana.

Si bien esto no tiene nada que ver con los requisitos mínimos del entorno local, creo que la cantidad de personas en su colonia inicial sería inmensamente importante.

Si comenzó con solo dos personas, por ejemplo, las posibilidades de defectos de nacimiento en las generaciones futuras serían bastante altas considerando el pequeño tamaño del acervo genético. Es posible que una colonia como esta no pueda sobrevivir solo por eso.

Sin embargo, si tiene muchas personas, digamos 10, entonces tendrá que dar cuenta de los aspectos sociales de la colonia. Principalmente está la cuestión de a quién vale la pena mantener y a quién no. Quienes son prescindibles, no solo porque desperdician recursos, sino también porque pueden proporcionar recursos; los humanos también son animales, después de todo, y los animales pueden proporcionar muchas cosas como huesos, alimentos y cuero. De hecho, estaría dispuesto a apostar que no necesitarías mucho de un entorno local si tu colonia estuviera dispuesta a dividirse en dos: los humanos y los animales.

El intento más reciente de hacer algo similar fue Biosphere 2 en 1993 y... hubo problemas. Por lo tanto, es seguro asumir que aún no sabemos cómo hacerlo utilizando la tecnología actual en un sistema 100% cerrado. Las interacciones entre partes de la biosfera son complicadas.

Otro montón de buenos estudios son sobre las colonias de Marte, como el estudio de viabilidad Mars One . Leí la combinación exacta de plantas que usaron, pero ahora no puedo encontrar el enlace. Resulta que la hidroponía funciona + el sol es simple en teoría pero no tan simple en la práctica. Esto es lo que encontré:

• 10 cultivos candidatos que parecen cumplir los requisitos para la comida de los astronautas: lechuga, espinacas, zanahorias, tomates, cebollas verdes, rábanos, pimientos, fresas, hierbas frescas y coles.
• más información sobre la cocina de marte
• 14 plantas para cultivar en suelo falso de Marte (suelo volcánico de Hawái) y suelo lunar falso (y cómo falló). Incluso tiene un enlace donde puedes comprar muestras de esos suelos falsos.
• descripción popular del ecosistema del suelo , que contiene bacterias, protozoos, nematodos, insectos y mucho más, y cómo interactúan.

Space Exploration Exchange podría ser un mejor lugar para preguntar detalles exactos. Encontré muchas lecturas muy interesantes.

Conseguir el equilibrio correcto es la parte complicada (y aún no sabemos cómo hacerlo).