ARES BASE: Mars-Optimized Crop Variety Selection

MARS CULTIVATION ENVIRONMENT - CHALLENGE MATRIX
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

ENVIRONMENTAL FACTORS AFFECTING CROP SELECTION:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   MARS vs EARTH AGRICULTURAL COMPARISON:                                    │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   FACTOR              │ EARTH         │ MARS GREENHOUSE │ CHALLENGE │ │
│   │   ════════════════════╪═══════════════╪═════════════════╪═══════════│ │
│   │   Gravity             │ 9.81 m/s²     │ 3.72 m/s² (38%) │ MEDIUM    │ │
│   │   Solar irradiance    │ 1,361 W/m²    │ 589 W/m² (43%)  │ N/A (LED) │ │
│   │   Day length          │ 24.0 hours    │ 24.6 hours      │ LOW       │ │
│   │   Atmospheric CO₂     │ 420 ppm       │ 1,200 ppm       │ BENEFIT   │ │
│   │   Soil availability   │ Abundant      │ Regolith only   │ HIGH      │ │
│   │   Water availability  │ Abundant      │ Recycled only   │ HIGH      │ │
│   │   Nutrient sources    │ Natural/synth │ ISRU + recycled │ HIGH      │ │
│   │   Pest pressure       │ High          │ Zero (sterile)  │ BENEFIT   │ │
│   │   Disease pressure    │ High          │ Low (contained) │ BENEFIT   │ │
│   │   Pollination         │ Natural       │ Manual/mech     │ MEDIUM    │ │
│   │   Radiation (indoor)  │ Natural UV    │ Controlled LED  │ BENEFIT   │ │
│   │   Growing season      │ Seasonal      │ Year-round      │ BENEFIT   │ │
│   │   Space constraints   │ Expansive     │ Highly limited  │ HIGH      │ │
│   │   Energy cost         │ Low           │ Very high       │ HIGH      │ │
│   │   Labor availability  │ Abundant      │ Very limited    │ HIGH      │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

CRITICAL SELECTION CRITERIA:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   CROP SELECTION PRIORITY MATRIX (Weighted Scoring):                        │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   CRITERION                        │ WEIGHT │ RATIONALE              │ │
│   │   ═════════════════════════════════╪════════╪════════════════════════│ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   1. Caloric yield per m²          │  15%   │ Space is extremely     │ │
│   │                                    │        │ limited on Mars        │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   2. Caloric yield per kWh         │  15%   │ Energy is the primary  │ │
│   │                                    │        │ limiting resource      │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   3. Water use efficiency          │  12%   │ Water recycling has    │ │
│   │                                    │        │ finite capacity        │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   4. Nutritional completeness      │  12%   │ Must meet all dietary  │ │
│   │                                    │        │ requirements           │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   5. Growth cycle speed            │  10%   │ Faster = more cycles   │ │
│   │                                    │        │ per year, more food    │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   6. Harvest index                 │  10%   │ Edible:total biomass   │ │
│   │                                    │        │ ratio efficiency       │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   7. Low-gravity tolerance         │   8%   │ Must thrive at 0.38g   │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   8. Storage stability             │   6%   │ Long shelf life for    │ │
│   │                                    │        │ reserves               │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │   9. Labor requirements            │   5%   │ Crew time is precious  │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │  10. Genetic stability             │   4%   │ Reliable seed saving   │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   │  11. Processing simplicity         │   3%   │ Minimal equipment      │ │
│   │                                    │        │ needed                 │ │
│   │                                    │        │                        │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   MARS-SPECIFIC PHYSIOLOGICAL REQUIREMENTS:                                 │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   LOW GRAVITY ADAPTATIONS NEEDED:                                    │ │
│   │   ├── Strong gravitropic response (roots down, shoots up)           │ │
│   │   ├── Robust stem structure (reduced gravity support)               │ │
│   │   ├── Efficient water transport (reduced hydrostatic pressure)      │ │
│   │   ├── Normal starch deposition in tubers/grains                     │ │
│   │   └── Stable flowering triggers independent of gravity              │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ELEVATED CO₂ RESPONSE:                                             │ │
│   │   ├── C3 plants (wheat, soy, potato): 30-40% yield increase        │ │
│   │   ├── Must not show CO₂ acclimation (reduced response over time)   │ │
│   │   ├── Maintain protein content (some varieties reduce at high CO₂) │ │
│   │   └── Balanced vegetative/reproductive growth                       │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   CONTROLLED ENVIRONMENT OPTIMIZATION:                               │ │
│   │   ├── Photoperiod flexibility (day-neutral or adjustable)          │ │
│   │   ├── LED spectrum responsiveness (red:blue ratios)                │ │
│   │   ├── Compact growth habit (space efficiency)                      │ │
│   │   └── High harvest index (>50% edible biomass)                     │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

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POTATO VARIETY SELECTION FOR MARS CULTIVATION
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

WHY POTATOES ARE ESSENTIAL:
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   POTATO ADVANTAGES FOR MARS:                                               │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ✓ HIGHEST CALORIC YIELD PER CUBIC METER OF ANY STAPLE CROP        │ │
│   │   ✓ Complete amino acid profile (limited but complete)              │ │
│   │   ✓ Excellent source of potassium, vitamin C, vitamin B6            │ │
│   │   ✓ Vegetative propagation (no pollination required)                │ │
│   │   ✓ Proven performance in controlled environments                   │ │
│   │   ✓ NASA extensively researched (CELSS, BIO-Plex programs)          │ │
│   │   ✓ Multiple harvests from single planting (sequential)             │ │
│   │   ✓ Edible at multiple growth stages                                │ │
│   │   ✓ Long storage life when cured properly                           │ │
│   │   ✓ Extremely versatile in food preparation                         │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   NUTRITIONAL PROFILE (per 100g, raw):                                      │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   NUTRIENT         │ AMOUNT    │ % DAILY VALUE │ MARS RELEVANCE     │ │
│   │   ══════════════════╪═══════════╪═══════════════╪════════════════════│ │
│   │   Calories         │ 77 kcal   │ 4%            │ Primary fuel       │ │
│   │   Carbohydrates    │ 17.5 g    │ 6%            │ Energy source      │ │
│   │   Protein          │ 2.0 g     │ 4%            │ Supplemental       │ │
│   │   Fiber            │ 2.2 g     │ 8%            │ Digestive health   │ │
│   │   Vitamin C        │ 19.7 mg   │ 22%           │ Immune, collagen   │ │
│   │   Vitamin B6       │ 0.30 mg   │ 18%           │ Metabolism         │ │
│   │   Potassium        │ 421 mg    │ 9%            │ Electrolyte        │ │
│   │   Manganese        │ 0.15 mg   │ 7%            │ Bone health        │ │
│   │   Phosphorus       │ 57 mg     │ 5%            │ Bone, energy       │ │
│   │   Niacin           │ 1.1 mg    │ 6%            │ Metabolism         │ │
│   │   Folate           │ 15 μg     │ 4%            │ Cell division      │ │
│   │   Iron             │ 0.8 mg    │ 4%            │ Blood health       │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

VARIETY COMPARISON MATRIX:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   PRIMARY VARIETIES SELECTED (Ranked by Mars Suitability Score):            │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │                    VARIETY COMPARISON TABLE                          │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   VARIETY        │DAYS│YIELD  │DRY   │NOTES               │SCORE   │ │
│   │                  │MAT │kg/m²  │MATTER│                    │(1-100) │ │
│   │   ═══════════════╪════╪═══════╪══════╪════════════════════╪════════│ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   ★ KENNEBEC     │ 80 │ 12.5  │ 20%  │ NASA validated,    │   94   │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │      │ excellent CE perf  │        │ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   ★ NORLAND      │ 70 │ 10.2  │ 18%  │ Fastest maturity,  │   91   │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │      │ red skin, compact  │        │ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   ★ RUSSET       │ 95 │ 14.0  │ 22%  │ Highest yield,     │   89   │ │
│   │   BURBANK (PRI)  │    │       │      │ stores excellently │        │ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   ★ YUKON GOLD   │ 85 │ 11.0  │ 19%  │ Best flavor,       │   87   │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │      │ crew morale        │        │ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   ─────────────────────────────────────────────────────────────────│ │
│   │   BACKUP VARIETIES:                                                 │ │
│   │   ─────────────────────────────────────────────────────────────────│ │
│   │                  │    │       │      │                    │        │ │
│   │   SUPERIOR       │ 75 │  9.8  │ 18%  │ Disease resistant  │   82   │ │
│   │   RED PONTIAC    │ 80 │ 10.5  │ 17%  │ High vitamin C     │   80   │ │
│   │   DÉSIRÉE        │ 90 │ 11.5  │ 21%  │ Drought tolerant   │   79   │ │
│   │   ATLANTIC       │ 90 │ 12.0  │ 23%  │ Highest dry matter │   78   │ │
│   │   KATAHDIN       │ 85 │ 11.0  │ 19%  │ Stress tolerant    │   77   │ │
│   │   FINGERLING MIX │100 │  7.5  │ 20%  │ Variety, nutrition │   72   │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

DETAILED PRIMARY VARIETY PROFILES:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│   █                                                                      █  │
│   █   VARIETY #1: KENNEBEC (Primary Production Variety)                  █  │
│   █                                                                      █  │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│                                                                             │
│   IDENTIFICATION:                                                           │
│   ├── Scientific name: Solanum tuberosum 'Kennebec'                        │
│   ├── Origin: USDA, 1948 (Chippewa × Katahdin cross)                       │
│   ├── Type: Late-season white potato                                       │
│   └── NASA Heritage: BIO-Plex, CELSS Breadboard validated                  │
│                                                                             │
│   MARS-SPECIFIC CHARACTERISTICS:                                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PARAMETER              │ VALUE/RATING    │ NOTES                   │ │
│   │   ═══════════════════════╪═════════════════╪═════════════════════════│ │
│   │   Days to maturity       │ 75-85 days      │ Under optimal LED       │ │
│   │   Tuber yield            │ 12.5 kg/m²/cycle│ Controlled environment  │ │
│   │   Annual yield (3 cycles)│ 37.5 kg/m²/year │ Continuous production   │ │
│   │   Dry matter content     │ 19-21%          │ Excellent for storage   │ │
│   │   Harvest index          │ 0.83            │ Very high efficiency    │ │
│   │   CO₂ response           │ +38%            │ At 1200 ppm vs 400 ppm  │ │
│   │   Low-gravity tolerance  │ EXCELLENT       │ Tested in parabolic     │ │
│   │   LED spectrum response  │ EXCELLENT       │ Red:Blue 4:1 optimal    │ │
│   │   Water use efficiency   │ 220 L/kg tuber  │ Best among varieties    │ │
│   │   Disease resistance     │ GOOD            │ Late blight moderate    │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   CULTIVATION PROTOCOL FOR MARS:                                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   GROWTH STAGE        │ DAYS  │ PPFD      │ PHOTOPERIOD │ TEMP     │ │
│   │   ════════════════════╪═══════╪═══════════╪═════════════╪══════════│ │
│   │   Sprout development  │ 0-10  │ 200       │ 12 hr       │ 18-20°C  │ │
│   │   Vegetative growth   │ 10-35 │ 600-800   │ 16 hr       │ 20-24°C  │ │
│   │   Tuber initiation    │ 35-45 │ 500       │ 12 hr       │ 16-18°C  │ │
│   │   Tuber bulking       │ 45-75 │ 600       │ 14 hr       │ 18-20°C  │ │
│   │   Maturation          │ 75-85 │ 400       │ 12 hr       │ 16-18°C  │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   NUTRIENT SOLUTION (Modified Hoagland):                             │ │
│   │   ├── N: 150-200 ppm (reduce during tuber bulking to 100 ppm)       │ │
│   │   ├── P: 50-60 ppm (increase during tuber initiation)               │ │
│   │   ├── K: 250-300 ppm (critical for tuber quality)                   │ │
│   │   ├── Ca: 150-200 ppm                                                │ │
│   │   ├── Mg: 50 ppm                                                     │ │
│   │   ├── EC: 1.8-2.5 mS/cm                                              │ │
│   │   └── pH: 5.8-6.2                                                    │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   EXPECTED PERFORMANCE METRICS:                                             │
│   ├── Energy efficiency: 78 kcal produced per kWh consumed                 │
│   ├── Space efficiency: 28,875 kcal/m²/year                                │
│   ├── Labor requirement: 0.5 hours/m²/week                                 │
│   └── Propagation: Tissue culture + mini-tuber production                  │
│                                                                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│   █                                                                      █  │
│   █   VARIETY #2: NORLAND (Fast-Cycle Emergency Variety)                 █  │
│   █                                                                      █  │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│                                                                             │
│   IDENTIFICATION:                                                           │
│   ├── Scientific name: Solanum tuberosum 'Norland'                         │
│   ├── Origin: North Dakota State University, 1957                          │
│   ├── Type: Early-season red potato                                        │
│   └── Special value: Fastest maturity of any high-yield variety            │
│                                                                             │
│   MARS-SPECIFIC CHARACTERISTICS:                                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PARAMETER              │ VALUE/RATING    │ NOTES                   │ │
│   │   ═══════════════════════╪═════════════════╪═════════════════════════│ │
│   │   Days to maturity       │ 65-75 days      │ Earliest reliable       │ │
│   │   Tuber yield            │ 10.2 kg/m²/cycle│ Good for early variety  │ │
│   │   Annual yield (4 cycles)│ 40.8 kg/m²/year │ More cycles compensate  │ │
│   │   Dry matter content     │ 17-19%          │ Lower, but acceptable   │ │
│   │   Harvest index          │ 0.78            │ Good efficiency         │ │
│   │   CO₂ response           │ +32%            │ Moderate enhancement    │ │
│   │   Low-gravity tolerance  │ GOOD            │ Compact growth habit    │ │
│   │   LED spectrum response  │ VERY GOOD       │ Tolerates various ratios│ │
│   │   Water use efficiency   │ 245 L/kg tuber  │ Slightly higher need    │ │
│   │   Disease resistance     │ EXCELLENT       │ Scab immune             │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ★ CRITICAL USE CASE: Emergency food production                    │ │
│   │     - 70-day seed-to-harvest enables rapid response                  │ │
│   │     - Planted immediately if crop failure in other modules           │ │
│   │     - Maintains 30-day emergency food supply rotation               │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│   █                                                                      █  │
│   █   VARIETY #3: RUSSET BURBANK (Storage & Caloric Density)             █  │
│   █                                                                      █  │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│                                                                             │
│   IDENTIFICATION:                                                           │
│   ├── Scientific name: Solanum tuberosum 'Russet Burbank'                  │
│   ├── Origin: Luther Burbank, 1876 (Massachusetts)                         │
│   ├── Type: Late-season russet potato                                      │
│   └── Special value: Highest dry matter, longest storage                   │
│                                                                             │
│   MARS-SPECIFIC CHARACTERISTICS:                                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PARAMETER              │ VALUE/RATING    │ NOTES                   │ │
│   │   ═══════════════════════╪═════════════════╪═════════════════════════│ │
│   │   Days to maturity       │ 90-100 days     │ Longer but worth it     │ │
│   │   Tuber yield            │ 14.0 kg/m²/cycle│ Highest yield           │ │
│   │   Annual yield (3 cycles)│ 42.0 kg/m²/year │ Fewer cycles, more mass │ │
│   │   Dry matter content     │ 21-24%          │ Highest - more calories │ │
│   │   Harvest index          │ 0.80            │ Very good               │ │
│   │   CO₂ response           │ +42%            │ Excellent enhancement   │ │
│   │   Storage life           │ 8-12 months     │ Best for reserves       │ │
│   │   Caloric density        │ 92 kcal/100g    │ 20% higher than average │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ★ CRITICAL USE CASE: Strategic reserve production                 │ │
│   │     - Processed into dehydrated flakes for long-term storage         │ │
│   │     - High starch content ideal for food processing                  │ │
│   │     - Maintains 180-day emergency reserve                            │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│   █                                                                      █  │
│   █   VARIETY #4: YUKON GOLD (Crew Morale & Palatability)                █  │
│   █                                                                      █  │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│                                                                             │
│   IDENTIFICATION:                                                           │
│   ├── Scientific name: Solanum tuberosum 'Yukon Gold'                      │
│   ├── Origin: University of Guelph, 1980 (Canada)                          │
│   ├── Type: Mid-season yellow potato                                       │
│   └── Special value: Superior flavor, buttery texture                      │
│                                                                             │
│   PSYCHOLOGICAL IMPORTANCE:                                                 │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   "Food is not just nutrition - it's morale, comfort, and           │ │
│   │    connection to Earth. Yukon Gold provides the sensory             │ │
│   │    experience that maintains psychological well-being."              │ │
│   │                                                                      │ │
│   │    - Creamy, buttery flavor without added fats                       │ │
│   │    - Golden color visually appealing                                 │ │
│   │    - Versatile: mashing, roasting, soups, salads                     │ │
│   │    - "Comfort food" designation for special meals                    │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ALLOCATION: 15% of potato production dedicated to Yukon Gold       │ │
│   │   for crew meals, celebrations, and psychological support            │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

POTATO CULTIVATION SYSTEM SPECIFICATIONS
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

AEROPONIC POTATO PRODUCTION SYSTEM:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   WHY AEROPONICS FOR MARS POTATOES:                                         │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ADVANTAGE                    │ IMPACT           │ vs SOIL/HYDRO   │ │
│   │   ═════════════════════════════╪══════════════════╪═════════════════│ │
│   │   Water efficiency             │ 95% reduction    │ 98% vs soil     │ │
│   │   Yield increase               │ +45% vs hydro    │ +200% vs soil   │ │
│   │   Growth cycle reduction       │ -15 days average │ Faster maturity │ │
│   │   Root zone inspection         │ Daily visual     │ Disease early   │ │
│   │   Continuous harvest           │ Multiple picks   │ Staggered yield │ │
│   │   No substrate mass            │ Zero import      │ No soil needed  │ │
│   │   Oxygen delivery to roots     │ Maximum          │ No root hypoxia │ │
│   │   Nutrient precision           │ ppm-level control│ No buffering    │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

AEROPONIC CHAMBER DESIGN:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│                   AEROPONIC POTATO TOWER - CROSS SECTION                    │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │        ════════════════════════════════════════════════            │  │
│   │        │  LED ARRAY - Multi-spectrum, height adjustable │           │  │
│   │        ════════════════════════════════════════════════            │  │
│   │                         │ LIGHT │                                   │  │
│   │                         ▼▼▼▼▼▼▼                                     │  │
│   │        ┌────────────────────────────────────────────┐               │  │
│   │        │░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░│ ← Foliage    │  │
│   │        │░░░ 🌿 ░░░░ 🌿 ░░░░ 🌿 ░░░░ 🌿 ░░░░ 🌿 ░░░│   canopy     │  │
│   │        │░░░░░│░░░░░│░░░░░│░░░░░│░░░░░│░░░░░░░░░░░░░│               │  │
│   │        │     │     │     │     │     │              │               │  │
│   │   ════════════════════════════════════════════════════ ← Support   │  │
│   │   │    ║     ║     ║     ║     ║     ║             │    deck      │  │
│   │   │    ║     ║     ║     ║     ║     ║             │               │  │
│   │   ├────╫─────╫─────╫─────╫─────╫─────╫─────────────┤               │  │
│   │   │    ║     ║     ║     ║     ║     ║             │               │  │
│   │   │  ┌─╨─┐ ┌─╨─┐ ┌─╨─┐ ┌─╨─┐ ┌─╨─┐ ┌─╨─┐          │ ← Net pots   │  │
│   │   │  │ ○ │ │ ○ │ │ ○ │ │ ○ │ │ ○ │ │ ○ │          │   w/ stems   │  │
│   │   │  └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘          │               │  │
│   │   │    │     │     │     │     │     │             │               │  │
│   │   │    │     │     │     │     │     │             │               │  │
│   │   │   ╔═╧═════╧═════╧═════╧═════╧═════╧═╗         │               │  │
│   │   │   ║                                 ║ ← Dark   │               │  │
│   │   │   ║      ROOT CHAMBER (DARK)        ║   zone   │               │  │
│   │   │   ║                                 ║          │               │  │
│   │   │   ║    ┌──┐    ┌──┐    ┌──┐        ║ ← Mist   │               │  │
│   │   │   ║    │▓▓│    │▓▓│    │▓▓│        ║  nozzles │               │  │
│   │   │   ║    └──┘    └──┘    └──┘        ║          │               │  │
│   │   │   ║   ↗↗↗↗↗  ↗↗↗↗↗  ↗↗↗↗↗         ║ ← Mist   │               │  │
│   │   │   ║  ↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗↗        ║   spray  │               │  │
│   │   │   ║         MISTING ZONE           ║          │               │  │
│   │   │   ║                                 ║          │               │  │
│   │   │   ║     🥔      🥔       🥔         ║ ← Tubers │  │
│   │   │   ║    ╱│╲    ╱│╲     ╱│╲          ║   forming│               │  │
│   │   │   ║   🥔│🥔  🥔│🥔   🥔│🥔         ║   on     │               │  │
│   │   │   ║     │      │       │           ║   stolons│               │  │
│   │   │   ║   ══╧══  ══╧══   ══╧══         ║          │               │  │
│   │   │   ║    ROOT   ROOT    ROOT         ║ ← Root   │               │  │
│   │   │   ║    MASS   MASS    MASS         ║   systems│               │  │
│   │   │   ║                                 ║          │               │  │
│   │   │   ╚═════════════════════════════════╝         │               │  │
│   │   │              │                                 │               │  │
│   │   │              ▼                                 │               │  │
│   │   │   ┌─────────────────────────────────────────┐ │               │  │
│   │   │   │        COLLECTION/DRAIN TROUGH          │ │ ← Nutrient   │  │
│   │   │   │           (Sloped to drain)             │ │   recovery   │  │
│   │   │   └─────────────────────────────────────────┘ │               │  │
│   │   │              │                                 │               │  │
│   │   └──────────────┼─────────────────────────────────┘               │  │
│   │                  ▼                                                  │  │
│   │        ┌─────────────────────┐                                     │  │
│   │        │  RECIRCULATION TANK │                                     │  │
│   │        │   + UV sterilizer   │                                     │  │
│   │        │   + pH/EC control   │                                     │  │
│   │        └─────────────────────┘                                     │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   CHAMBER SPECIFICATIONS:                                                   │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PARAMETER              │ SPECIFICATION      │ NOTES                │ │
│   │   ═══════════════════════╪════════════════════╪══════════════════════│ │
│   │   Chamber material       │ Food-grade HDPE    │ Lightproof, inert    │ │
│   │   Root zone dimensions   │ 1.2m W × 2.4m L    │ Standard module      │ │
│   │                          │ × 0.8m H           │                      │ │
│   │   Root zone volume       │ 2.3 m³             │ Per chamber          │ │
│   │   Plants per chamber     │ 24                 │ 0.12 m² each         │ │
│   │   Misting interval       │ 5 sec every 5 min  │ Keep roots moist     │ │
│   │   Mist droplet size      │ 30-80 microns      │ Optimal absorption   │ │
│   │   Nozzle pressure        │ 80 psi (550 kPa)   │ High-pressure aero   │ │
│   │   Solution temperature   │ 18-20°C            │ Cooler than air      │ │
│   │   Root zone humidity     │ 95-100%            │ Saturated            │ │
│   │   Root zone darkness     │ 100%               │ No light leaks       │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

POTATO MODULE LAYOUT:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│              POTATO PRODUCTION MODULE - FLOOR PLAN (400 m²)                 │
│                                                                             │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌──────┐                                              ┌──────┐   │  │
│   │   │AIRLOCK│                                              │ UTIL │   │  │
│   │   └──┬───┘                                              └──────┘   │  │
│   │      │                                                             │  │
│   │   ┌──┴────────────────────────────────────────────────────────┐   │  │
│   │   │                    SERVICE AISLE (1.5m)                    │   │  │
│   │   └───┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┘   │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──┐┌──┴───┐┌─┴────┐┌┴─────┐┌─────┴┐┌────┴─┐┌───┴──┐       │  │
│   │   │ A-01 ││ A-02 ││ A-03 ││ A-04 ││ A-05 ││ A-06 ││ A-07 │       │  │
│   │   │KENEB ││KENEB ││KENEB ││KENEB ││KENEB ││KENEB ││KENEB │       │  │
│   │   │ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl │       │  │
│   │   └───┬──┘└──┬───┘└─┬────┘└┬─────┘└─────┬┘└────┬─┘└───┬──┘       │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴────      │  │
│   │                    NUTRIENT SUPPLY LINE                           │  │
│   │   ────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬────      │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──┐┌──┴───┐┌─┴────┐┌┴─────┐┌─────┴┐┌────┴─┐┌───┴──┐       │  │
│   │   │ B-01 ││ B-02 ││ B-03 ││ B-04 ││ B-05 ││ B-06 ││ B-07 │       │  │
│   │   │NORLND││NORLND││NORLND││NORLND││NORLND││NORLND││NORLND│       │  │
│   │   │ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl │       │  │
│   │   └───┬──┘└──┬───┘└─┬────┘└┬─────┘└─────┬┘└────┬─┘└───┬──┘       │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───┐      │  │
│   │   │                  CENTRAL WALKWAY (2.0m)                 │      │  │
│   │   └───┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───┘      │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──┐┌──┴───┐┌─┴────┐┌┴─────┐┌─────┴┐┌────┴─┐┌───┴──┐       │  │
│   │   │ C-01 ││ C-02 ││ C-03 ││ C-04 ││ C-05 ││ C-06 ││ C-07 │       │  │
│   │   │RUSSET││RUSSET││RUSSET││RUSSET││RUSSET││RUSSET││RUSSET│       │  │
│   │   │ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl ││ 24pl │       │  │
│   │   └───┬──┘└──┬───┘└─┬────┘└┬─────┘└─────┬┘└────┬─┘└───┬──┘       │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴────      │  │
│   │                    NUTRIENT RETURN LINE                           │  │
│   │   ────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬────      │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──┐┌──┴───┐┌─┴────┐┌┴─────┐┌─────┴┐┌────┴─┐┌───┴──┐       │  │
│   │   │ D-01 ││ D-02 ││ D-03 ││ D-04 ││ D-05 ││ D-06 ││ D-07 │       │  │
│   │   │YUKON ││YUKON ││RESRVE││RESRVE││RESRVE││RESRVE││RESRVE│       │  │
│   │   │ 24pl ││ 24pl ││ EMPTY││ EMPTY││ EMPTY││ EMPTY││ EMPTY│       │  │
│   │   └───┬──┘└──┬───┘└─┬────┘└┬─────┘└─────┬┘└────┬─┘└───┬──┘       │  │
│   │       │      │      │      │      │      │      │      │          │  │
│   │   ┌───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───┐      │  │
│   │   │                    SERVICE AISLE (1.5m)                 │      │  │
│   │   └────────────────────────────────────────────────────────┘      │  │
│   │                                                                     │  │
│   │   ┌──────────────────┐  ┌──────────────────┐  ┌──────────────┐     │  │
│   │   │   NUTRIENT MIX   │  │   HARVEST/WASH   │  │   CURING     │     │  │
│   │   │      ROOM        │  │      AREA        │  │   STORAGE    │     │  │
│   │   │     (25 m²)      │  │     (30 m²)      │  │   (40 m²)    │     │  │
│   │   └──────────────────┘  └──────────────────┘  └──────────────┘     │  │
│   │                                                                     │  │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                                             │
│   MODULE SUMMARY:                                                           │
│   ├── Total aeroponic chambers: 28 (4 rows × 7 chambers)                   │
│   ├── Plants per chamber: 24                                               │
│   ├── Total plant capacity: 672 plants (552 active + 120 reserve)          │
│   ├── Growing area: 280 m² (chambers) + 120 m² (support)                   │
│   ├── Staggered planting: 7 chambers per week cycle                        │
│   ├── Continuous harvest: Daily picking of mature tubers                   │
│   └── Annual production: 11,200 kg potatoes (45 kg/m² effective)           │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

SOYBEAN VARIETY SELECTION FOR MARS CULTIVATION
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════

WHY SOYBEANS ARE ESSENTIAL:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   SOYBEAN: THE COMPLETE PROTEIN SOURCE                                      │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ✓ ONLY PLANT WITH COMPLETE ESSENTIAL AMINO ACID PROFILE           │ │
│   │   ✓ Highest protein content of any crop (36-40% dry weight)         │ │
│   │   ✓ High oil content (18-20%) - essential fatty acids               │ │
│   │   ✓ Nitrogen fixation capability (reduced fertilizer needs)         │ │
│   │   ✓ Extremely versatile processing options                          │ │
│   │   ✓ Long storage life as dried beans                                │ │
│   │   ✓ NASA CELSS research validated                                   │ │
│   │   ✓ Critical for reducing/eliminating animal protein dependence     │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PRODUCTS FROM SOYBEANS:                                            │ │
│   │   ├── Tofu (protein curd) - 16% protein                             │ │
│   │   ├── Tempeh (fermented) - 19% protein                              │ │
│   │   ├── Soy milk - 3.3% protein                                       │ │
│   │   ├── Edamame (green pods) - 11% protein                            │ │
│   │   ├── Soy flour - 50% protein (defatted)                            │ │
│   │   ├── Soy oil - cooking, calories                                   │ │
│   │   ├── Soy sauce - flavor enhancement                                │ │
│   │   ├── Miso paste - fermented, probiotics                            │ │
│   │   └── Textured vegetable protein (TVP) - meat substitute            │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
│   NUTRITIONAL PROFILE (per 100g dried soybeans):                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   NUTRIENT           │ AMOUNT    │ % DV    │ MARS SIGNIFICANCE       │ │
│   │   ═══════════════════╪═══════════╪═════════╪═════════════════════════│ │
│   │   Calories           │ 446 kcal  │ 22%     │ Energy dense            │ │
│   │   Protein            │ 36.5 g    │ 73%     │ PRIMARY PROTEIN SOURCE  │ │
│   │   Total Fat          │ 19.9 g    │ 31%     │ Essential fatty acids   │ │
│   │   ├── Omega-6        │ 10.8 g    │ -       │ Cell membrane health    │ │
│   │   └── Omega-3 (ALA)  │ 1.3 g     │ -       │ Anti-inflammatory       │ │
│   │   Carbohydrates      │ 30.2 g    │ 10%     │ Complex carbs           │ │
│   │   Fiber              │ 9.3 g     │ 37%     │ Digestive health        │ │
│   │   Iron               │ 15.7 mg   │ 87%     │ CRITICAL - blood health │ │
│   │   Calcium            │ 277 mg    │ 28%     │ Bone density            │ │
│   │   Potassium          │ 1797 mg   │ 38%     │ Electrolyte balance     │ │
│   │   Magnesium          │ 280 mg    │ 70%     │ Muscle function         │ │
│   │   Phosphorus         │ 704 mg    │ 70%     │ Bone, energy            │ │
│   │   Zinc               │ 4.9 mg    │ 33%     │ Immune function         │ │
│   │   Folate             │ 375 μg    │ 94%     │ Cell division           │ │
│   │   Vitamin K          │ 47 μg     │ 39%     │ Blood clotting          │ │
│   │                                                                      │ │
│   │   ESSENTIAL AMINO ACIDS (g per 100g protein):                        │ │
│   │   ├── Leucine: 7.8g (muscle synthesis)                              │ │
│   │   ├── Lysine: 6.4g (often limiting in grains - complementary!)      │ │
│   │   ├── Isoleucine: 4.5g                                              │ │
│   │   ├── Valine: 4.8g                                                  │ │
│   │   ├── Threonine: 4.2g                                               │ │
│   │   ├── Methionine: 1.3g (lower - supplement with grains)             │ │
│   │   ├── Phenylalanine: 5.0g                                           │ │
│   │   ├── Tryptophan: 1.3g                                              │ │
│   │   └── Histidine: 2.6g                                               │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

VARIETY COMPARISON MATRIX:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   PRIMARY VARIETIES SELECTED:                                               │
│                                                                             │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   VARIETY        │DAYS│ YIELD │PROTEIN│OIL  │SPECIAL TRAITS  │SCORE │ │
│   │                  │MAT │g/m²/cy│  %    │ %   │                │      │ │
│   │   ═══════════════╪════╪═══════╪═══════╪═════╪════════════════╪══════│ │
│   │                  │    │       │       │     │                │      │ │
│   │   ★ HOYT         │ 85 │  720  │ 42%   │ 18% │ NASA validated │  96  │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │       │     │ Best CE yield  │      │ │
│   │                  │    │       │       │     │                │      │ │
│   │   ★ MCALL        │ 90 │  680  │ 40%   │ 20% │ High oil, LED  │  93  │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │       │     │ spectrum adapt │      │ │
│   │                  │    │       │       │     │                │      │ │
│   │   ★ ENREI        │ 75 │  580  │ 38%   │ 17% │ Edamame type   │  91  │ │
│   │   (PRIMARY)      │    │       │       │     │ Large seed     │      │ │
│   │                  │    │       │       │     │                │      │ │
│   │   ──────────────────────────────────────────────────────────────────│ │
│   │   BACKUP VARIETIES:                                                  │ │
│   │   ──────────────────────────────────────────────────────────────────│ │
│   │                  │    │       │       │     │                │      │ │
│   │   WILLIAMS 82    │ 95 │  650  │ 40%   │ 21% │ Reference std  │  85  │ │
│   │   HUTCHESON      │ 88 │  620  │ 39%   │ 19% │ Heat tolerant  │  82  │ │
│   │   NOIR DE       │100 │  550  │ 44%   │ 16% │ Black soybean  │  79  │ │
│   │   CAROMB         │    │       │       │     │ Antioxidants   │      │ │
│   │   LAURA         │ 92 │  600  │ 38%   │ 22% │ Highest oil    │  77  │ │
│   │                                                                      │ │
│   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

DETAILED PRIMARY VARIETY PROFILES:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                             │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│   █                                                                      █  │
│   █   VARIETY #1: HOYT (Primary Production - Grain Type)                 █  │
│   █                                                                      █  │
│   ████████████████████████████████████████████████████████████████████████  │
│                                                                             │
│   IDENTIFICATION:                                                           │
│   ├── Scientific name: Glycine max 'Hoyt'                                  │
│   ├── Origin: University of Minnesota, 1993                                │
│   ├── Maturity Group: 0 (very early - critical for controlled environment)│
│   └── NASA Heritage: CELSS Breadboard, KSC growth chamber validated        │
│                                                                             │
│   MARS-SPECIFIC CHARACTERISTICS:                                            │
│   ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│   │                                                                      │ │
│   │   PARAMETER              │ VALUE/RATING    │ NOTES                   │ │
│   │   ═══════════════════════╪═════════════════╪═════════════════════════│ │
│   │   Days to maturity       │ 80-90 days      │ Fast for full grain     │ │
│   │   Seed yield             │ 720 g/m²/cycle  │ Exceptional for CE      │ │
│   │   Annual yield (3.5 cy)  │ 2.52 kg/m²/year │ Continuous cropping     │ │
│   │   Protein content        │ 42%             │ Highest available       │ │
│   │   Oil content            │ 18%             │ Balanced profile        │ │
│   │   Harvest index          │ 0.52            │ Good efficiency         │

User:I am working on this task: "Develop Closed-Loop Life Support and Food Production" - Create sustainable life support systems achieving 95%+ resource recycling for water, oxygen, and waste processing. Design agricultural systems capable of providing 50%+ of nutritional needs within first year, scaling to 90%+ by year three. Must support 40 colonists with redundancy and growth capacity.

Please help me complete this specific subtask: "Develop waste-to-fertilizer and waste-to-fuel conversion systems"

Be thorough and detailed in your response.
AI: