Testdurchlauf im All

Noch bevor Zabel in den Süden aufbricht, wird eine Trägerrakete des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX den Satelliten Eu-Cropis in die Erdumlaufbahn bringen. Er wird zwei kleine Gewächshäuser an Bord haben, in denen eine sehr kleine Tomatensorte, die Micro-Tina, wachsen soll, die nur 20 bis 25 cm groß wird. Die Pflanzen werden nicht einfach nur mit Wasser berieselt. Hier testen die DLR-Forscher ein wichtiges Recyclingsystem.

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Die Tomaten der Sorte Micro-Tina fliegen ins All. Der Farbstich kommt durch die Beleuchtung. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Im Weltraum kommt es darauf an, möglichst viele Stoffe wiederzugewinnen, zum Beispiel aus dem Urin der Astronauten. Daraus wollen die Forscher nicht nur, wie das bisher geschieht, das Wasser zurückgewinnen, sondern auch Nährstoffe wie Magnesium, Kalzium oder Stickstoff. Da der Satellit unbemannt ist, hat er künstlichen Urin an Bord.

Mikroorganismen filtern Urin

Den zu bearbeiten, ist Aufgabe von verschiedenen Bakterien und der einzelligen Alge Euglena gracilis. Die Mikroorganismen werden in einem Filter angesiedelt, den Zabels Kölner DLR-Kollegen entwickelt haben. Es ist eine Röhre, die mit Lavagestein gefüllt ist - Lava hat sehr viele Poren und entsprechend eine große Oberfläche. Die Röhre wird mit Wasser gefüllt, in dem sich mikrobiologische Kulturen aus Erde befinden. Die Mikroorganismen bilden einen Film auf dem Stein. Der Urin läuft durch den Filter und die Mikroorganismen gewinnen daraus Nährstoffe, die dann die Tomaten düngen.

Urin sei eigentlich nicht als Dünger geeignet, sagt Zabel, weil er zu viel Kochsalz enthalte, das Pflanzen nicht mögen. Deshalb wollten sie den Pflanzen weitere Nähstoffe zuführen. Sie bauten im Bremen zwei Anordnungen auf: eine, in der die Tomaten den aufbereiteten Urin bekommen, und eine zweite, in der die Pflanzen zusätzlich in einer Lösung weitere Nährstoffe bekommen. Damit, so dachten die Forscher, werde der Ertrag besser - und wurden überrascht: Auch die Tomaten, die nur die Urinlösung bekamen, bildeten jede Menge Blüten und Früchte. "Wir haben gedacht, es ist so viel Kochsalz in der Lösung, dass die Pflanzen nicht einmal blühen. Wir sind eines Besseren belehrt worden, dass die Pflanzen doch sehr robust sind."

Eu-Cropis simuliert den Mars und den Mond

Das lässt auch für den zweiten Parameter hoffen, der im Projekt Eu-Cropis untersucht werden soll: Der Satellit rotiert um die eigene Achse und simuliert dadurch die Schwerkraft, und zwar die, die auf dem Mond, danach die, die auf dem Mars herrscht. So wollen die Forscher herausfinden, ob irdische Pflanzen auch auf Himmelskörpern gedeihen, wo in einigen Jahrzehnten Menschen siedeln sollen.

Das ist neu: "Bisher wurden Experimente immer auf der Erde durchgeführt oder auf der Raumstation, also bei 1 g Schwerkraft oder bei Mikrogravitation. Der Bereich dazwischen ist bisher noch nicht erforscht worden", erzählt Zabel. Von Mikrogravitation lassen sich Pflanzen in ihrem Wachstum kaum beeinflussen. Wie werden sie unter etwas Schwerkraft gedeihen? "Wir hoffen, dass alles ganz normal wächst. Aber das ist schwer zu sagen."

In einigen Monaten werden wir wissen, wie es um die Landwirtschaft auf dem Mond und dem Mars bestellt ist.