Wie die NASA lernt, Pflanzen im Weltraum und auf anderen Welten zu züchten

Wenn die NASA Menschen zum Mars schickt, brauchen die Astronauten viel Nahrung für die Reise. Aber gefriergetrocknete Fertigmahlzeiten für eine 2,5-jährige Mission zum Roten Planeten können viel Gewicht und Platz in einem interplanetaren Fahrzeug beanspruchen. Wenn wir zum Mars fliegen, wird das Gewicht sehr wichtig sein. Je weniger wir mitschleppen, desto besser. Außerdem wird nicht alles, was wir essen, besonders gut schmecken – oder frisch sein.

Deshalb ist die NASA daran interessiert, herauszufinden, wie man die Ernährung der Astronauten mit Pflanzen ergänzen kann, die im Weltraum oder auf anderen Welten angebaut werden können. Saatgut ist viel weniger schwer und geräumig als bereits zubereitete Lebensmittel. Daher haben Wissenschaftler des Kennedy Space Center der NASA damit experimentiert, wie man Pflanzen und Gemüse in simulierten Weltraumumgebungen anbauen kann. Dazu gehören die Mikrogravitationsumgebung der Internationalen Raumstation und Welten mit geringerer Schwerkraft als die Erde, wie der Mond und der Mars.

Am Kennedy experimentieren die Wissenschaftler mit verschiedenen Beleuchtungen und Temperaturen, um herauszufinden, welche Umgebung sich am besten für den Anbau von Pflanzen eignet. Sie simulieren auch die Bedingungen auf der ISS, um zu sehen, welche Pflanzen in der niedrigen Erdumlaufbahn gedeihen könnten. Letztendlich versucht die NASA herauszufinden, wie man Pflanzen mit so wenig Erde wie möglich anbauen kann, z. B. mit Hilfe von Hydroponik und Aeroponik. Bei der Hydroponik werden den Pflanzenwurzeln Wasser und Nährstoffe mit Hilfe von Flüssiglösungen zugeführt, und bei der Aeroponik werden die Pflanzen in einer nebligen Luftumgebung aufgezogen. Bei beiden Methoden wird nicht zu viel Erde benötigt, die außerdem schwer ist und wertvollen Platz auf einer Rakete einnimmt.

Wasser verhält sich in Umgebungen mit geringer Schwerkraft anders. Es verklumpt auf merkwürdige Weise, was auf der Erde nicht der Fall wäre, was die Bewässerung von Wurzelpflanzen schwierig macht. Allerdings hat die NASA mit dem Veggie-Experiment auf der Internationalen Raumstation bereits Erfolge beim Anbau von Gemüse erzielt. Dank dieser Forschung konnten die Astronauten auf der ISS Pflanzen anbauen – und essen. Beim ersten Experiment wurde roter Römersalat in Lehmkissen anstelle von Erde angebaut.

Wissenschaftler sind daran interessiert, eines Tages interplanetarische Erde für die Pflanzenzucht zu verwenden. Der „Boden“ auf Mond und Mars ist jedoch kein richtiger Boden, sondern Regolith, ein lockeres, felsiges Material aus Vulkanasche, das nicht viel organisches Material enthält. Und das Regolith auf dem Mars ist nicht gerade sauber. Rover auf dem Mars haben in der Erde eine Art von Salz entdeckt, das als Perchlorat bekannt ist und für den Menschen giftig sein kann, wenn es in großen Mengen aufgenommen wird. Es ist möglich, dass Astronauten das Regolith mit chemischen Lösungen oder bestimmten Arten von Bakterien reinigen könnten, aber diese Methode ist noch nicht ganz ausgereift.

Die Beherrschung des Pflanzenwachstums im Weltraum und auf anderen Welten wird für künftige Besatzungen, die auf Langzeitmissionen außerhalb unseres Planeten unterwegs sind, wichtig sein. Pflanzliche Lebensmittel sind nicht nur für die Ernährung wichtig, sondern auch für gestresste Astronauten, die sich nach Hause sehnen, könnte eine Ergänzung der abgepackten Nahrung mit Gemüse und Grünzeug wichtig sein. „Wir haben von vielen Astronauten gehört: ‚Ich dachte, ich würde den Cheeseburger oder die Pizza am meisten vermissen, wenn ich zurückkomme, aber was ich wirklich wollte, war ein frischer Salat'“, sagt Gioia Massa, ein NASA-Wissenschaftler, der die Lebensmittelproduktion im Weltraum am Kennedy Space Center untersucht, gegenüber The Verge. „Wir glauben, dass eine frische, saftige, knackige Textur in ihrer Ernährung wirklich wichtig sein kann.“

Für das Staffelfinale von Space Craft haben wir Kennedy besucht, um einige der Pflanzen zu probieren, mit denen dort experimentiert wird. Sehen Sie sich unsere Mahlzeiten im Video oben an.

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