Marsgemüse à la carte

Bemannte Weltraummissionen könnten in Zukunft mehrere Jahre dauern. Aber die ganze Zeit nichts als Astronauten-Fast-Food? Forscher arbeiten an Systemen, um im All Frischkost zu produzieren. Doch vor der Ernte sind noch einige Probleme zu lösen.

Eine Illustration zeigt, wie ein System zum Gemüseanbau auf dem Mars aussehen könnte.

Bildlegende: Grünzeug aus dem Mars-Modul: In einem solchen System, das allerdings rundum geschlossen wäre, könnten sich Astronauten mit frischem Gemüse versorgen. Konzept-Illustration: Nasa/Langley

Tomaten, Salat und Radieschen – frisch geerntet auf dem roten Planeten? Das ist der Plan der Nasa für die ehrgeizige Vision einer bemannten Mars-Mission. Seit einiger Zeit arbeitet man im Kennedy Space Center auf Merritt Island an einem rohrförmigen Minitreibhaus. Darin sollen Pflanzen auf einer Fläche von rund 20 Quadratmetern wachsen – platzsparend in Etagen.

Das Kondenswasser wird gesammelt, um damit bei Bedarf erneut zu bewässern. Das alles soll, ebenso wie die Nährstoffzufuhr, komplett automatisch geregelt werden. Astronauten müssten ihren «Garten» nur für kurze Checks und zur Ernte betreten.

Feindliche Bedingungen auf dem Mars

Ein wichtiges Thema ist dabei das Licht: Mars hat nur knapp die Hälfte der irdischen Sonneneinstrahlung. «Auf dem Mars gibt es auch schwere Staubstürme, die viel Sonnenlicht abhalten können», erklärt Botaniker Ray Wheeler, der sich bei der US-Raumfahrtagentur Nasa schon seit 1988 mit dem Thema befasst, «das ist ein Problem, auch wenn wir Photovoltaik-Anlagen einsetzen.»

Zwei Tomatenpflanzen in einem Experiment unter einer Verglasung.

Bildlegende: Reise ins All: Wie werden Tomatenpflanzen auf veränderte Schwerkraft reagieren? DLR (CC-BY 3.0

Zudem ist noch unklar, wie stark sich die stärkere ultraviolette Strahlung, der andere Luftdruck und die Gravitation auf das Wachstum der Pflanzen auswirken würden.

Schwerkraft für Gärtner

Letzteres versuchen auch deutsche Forscher herauszufinden. Im Projekt «Eu:CROPIS» des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt sollen 2017 einige Tomatenpflanzen in einem Forschungssatelliten mit Mini-Gewächshaus in die Umlaufbahn geschickt werden – in zwei Modulen unterschiedlich starken Gravitationskräften ausgesetzt.

«Wir simulieren die Bedingungen von Mars und Mond», sagt Jens Hauslage, der das Projekt beim DLR betreut, «wir hoffen, dass das System eines Tages im Weltall zur Anwendung kommt. Aber zunächst müssen wir wissen, wie es unter verschiedenen Schwerkraft-Bedingungen arbeitet.» Und selbst danach ist ein weiteres Problem ungelöst: Um einen einzigen Menschen zu ernähren, braucht man etwa 100 Quadratmeter Anbaufläche.

Mehrere Pflanzen als Kandidaten

Geeignete Nährpflanzen wären aus Sicht von Raumfahrt-Botanikern Kartoffeln, Süsskartoffeln, Weizen und Sojabohnen. Sie liefern Kohlenhydrate und wichtige Proteine.

ISS-Kommandeur Steve Swanson erntet ein Blatt von einem Salat, der auf der Raumstation gewachsen war.

Bildlegende: Im Juni 2014 wurde auf der ISS Salat geerntet. Imago

«Zusammen mit Salat ergäbe das schon eine recht gute Ernährung», sagt Nasa-Fachmann Wheeler. Einen Anfang machten Wheeler und sein Team mit dem Anbausystem «Veggie», das auf der ISS erprobt wurde: Blumen und frischer Salat sprossen in der Umlaufbahn – und ein Schnappschuss des Missions-Kommandeurs Steve Swanson bei der Ernte machte in der Presse die Runde.

Aus Urin wird Dünger

Das Team um Jens Hauslage hat ein Biofilter-Verfahren entwickelt, in dem Bakterien Urin in Pflanzendünger umwandeln. Hilfe bekommen sie dabei durch Augentierchen, die Sauerstoff für die Herstellung von Nitrat liefern.