Frisches Gemüse fürs Weltall: FAU-Forscher machen's möglich

ERLANGEN / VANDENBERG (mue) - Anfang Dezember war es soweit: Auf der Air Force Base im kalifornischen Vandenberg hob eine wiederverwendbare Falcon9-Rakete der Firma SpaceX zu ihrer nunmehr dritten Mission ins Weltall ab. Im Gepäck: ein Satellit des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Wiederum an Bord des Satelliten: Tomatensamen und eine Apparatur aus Erlangen.

Die Idee, Astronauten künftig in die Lage zu versetzen, sich im All selbst mit frischem Gemüse zu versorgen, kam den Erlanger Forschern Dr. Michael Lebert, Dr. Sebastian Strauch, Ferdinand Haag und Dr. Peter Richter vom Lehrstuhl für Zellbiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bereits 2012 – schon ein Jahr später entstand das erste modellhafte System für die Umsetzung. Das Ganze ist ebenso genial wie einfach: Ein kleines „Gewächshaus“ ist mit einem Kanister verbunden, der als Wassertank dient. Das grundlegende Prinzip: Ein mit Lavasteinchen gefüllter Filter baut Urin ab und wandelt es praktisch zu Pflanzendünger um. Durch den Filterprozess entsteht ein Nitrat, das die Pflanzen für ihr Wachstum benötigen. Ob und wie solcherlei Gemüsezucht jedoch unter den im Weltall vorherrschenden Bedingungen funktioniert, ist eben Gegenstand des Experimentes, das an Bord des besagten Satelliten durchgeführt wird, welcher sich mittlerweile in seiner Erdumlaufbahn befindet. „Die Idee“, so Sebastian Strauch, „im All frische Nahrung zu produzieren, beinhaltet gleichzeitig einen Clou: Die Astronauten produzieren den Dünger dafür selbst“. Um auch noch die benötigte Bewässerung garantieren zu können, greift man zu einem Trick. Dieser besteht im Erzeugen einer Zentrifugalkraft, welche dann wiederum Schwerkraft simuliert. So gehören bekannte Weltraum-Bilder mit in der Gegend umher schwebenden Wassertropfen zumindest in diesem Fall der Vergangenheit an. Der Satellit wird zum Zweck der Zentrifugalkrafterzeugung um sich selbst gedreht, beim Einsatz des Systems in einer Raumstation müsste man dem entsprechend eine Zentrifuge verwenden.

Dass jetzt für das Experiment ausgerechnet (Cocktail-)Tomaten benutzt werden, hat mehrere Gründe. Zum einen sind sie von der geringen Größe her praktisch, zum anderen lässt sich alles aufgrund der zu erwarteneden Rotfärbung optisch besser überwachen. Prinzipiell, so unterstreicht Michael Lebert, hätte man auch andere Gemüsesorten hernehmen können. Ferdinand Haag nennt noch einen augenzwinkernden, aber ebenfalls interessanten Aspekt: „Die Tomaten bestäuben sich durch die im Satelliten entstehenden Vibrationen selbst – Bienen mussten wir also nicht mit ins All schicken“. Ebenfalls praktisch ist übrigens die generelle Tatsache, dass Pflanzen Kohlendioxyd aufnehmen und Sauerstoff erzeugen – und somit auch zur Qualität der Atemluft in Raumstationen positiv beitragen können. Alles in allem haben die Forscher rund um die Uhr den absoluten Überblick über das Experiment, die dafür benötigten Daten bekommen sie kontinuierlich vom DLR-Standort in Oberpfaffenhofen zur Verfügung gestellt.

Frage nach Finanzierung und politischem Willen

Bleibt die Frage, wann das Projekt des frischen Gemüses im All seine praktische Umsetzung erfährt. Michael Lebert hat darauf eine klare Antwort: „Die Anwendung beispielsweise in einer Raumstation wäre bereits nach heutigem Erkenntnisstand vergleichsweise einfach. Allerdings hängt alles wie so oft von der entsprechenden Finanzierung ab sowie vom politischen Willen der jeweils beteiligten Nationen“. Zudem stoße ein solches Projekt in einer Station wie etwa der ISS räumlich bedingt an gewisse Grenzen, eine Grundversorgung wäre – so gesehen – aber machbar. Richtige Plantagen mit Tomaten und anderem Gemüse wären jedenfalls wohl erst denkbar, wenn eines Tages zum Beispiel feste Mondstationen spruchreif würden. Die Voraussetzungen wären dann jedenfalls geschaffen.