Eu-Cropis: DLR züchtet Tomaten im Weltall

Bekommen künftige Kolonisten auf dem Mars und dem Mond frische Tomaten? Das DLR will den Anbau von Nutzpflanzen unter der Schwerkraft testen, wie sie auf den beiden Himmelskörpern herrscht, auf denen Menschen in Zukunft landen sollen. Eine wiederverwendete Rakete von SpaceX wird den Satelliten ins All bringen.

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Künstlerische Darstellung des Satelliten Eu-Cropis: rotiert um die Längsachse, um Schwerkraft auf dem Mars und dem Mond zu simulieren
Künstlerische Darstellung des Satelliten Eu-Cropis: rotiert um die Längsachse, um Schwerkraft auf dem Mars und dem Mond zu simulieren (Bild: DLR/CC-BY 3.0)

Wächst Gemüse auch auf anderen Himmelskörpern? Am 3. Dezember bringt eine Rakete einen Satelliten mit einem kleinen Gewächshaus in den Orbit. Mit dem Projekt Euglena Combined Regenerative Organic Food Production in Space (Eu-Cropis) wollen Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Anbau von Tomaten in der Schwerkraft testen, wie sie auf dem Mond oder dem Mars herrscht.

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Eu-Cropis soll am 3. Dezember 2018 um 19:31 Uhr unserer Zeit von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien aus starten. Eine Trägerrakete vom Typ Falcon 9 des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX wird den Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn in 600 Kilometern Höhe bringen. Der Start wurde mehrfach verlegt. Die Missionsdauer soll 62 Wochen betragen.

Der Satellit enthält zwei biologische Lebenserhaltungssysteme, die aus jeweils einem Gewächshaus, Biofilter, Zwergtomatensamen, einzelligen Algen und synthetischem Urin bestehen. In dem Gewächshaus sollen die Tomaten mit Nährlösung und unter künstlicher Beleuchtung wachsen. Für das Projekt haben die DLR-Forscher die sehr kleine Tomatensorte Micro-Tina ausgewählt, die nur 20 bis 25 cm groß wird.

  • Gemüse für die Antarktis und die ISS. Die Gewächshaus-Container beim DLR in Bremen (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Im Labor testen die DLR-Forscher den Anbau von Obst, Gemüse und Kräutern ohne Erde. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die Pflanzen wachsen abgeschottet. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Paul Zabel gewährt uns einen Einblick. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die Wurzeln liegen frei und werden mit Wasser und Nährstoffen berieselt. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • 15 verschiedene Pflanzensorten  bauen die Bremer an - hier eine Tomate, ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... deren Früchte bald reif sind. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die Tomaten der Sorte Micro-Tina fliegen ins All. Der Farbstich kommt durch die Beleuchtung. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Außerdem im Angebot: Paprika, ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... die ebenfalls bald reif sind, ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... und Gurken. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die sind schon reif. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die Früchte werden gesammelt, ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... gewogen ...  (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... und vermessen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Anschließend trocknet Zabel sie, um das Gewicht der Biomasse zu bestimmen - wie etwa von diesem Salat. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Ein Blick in den Container, mit dem Zabel in die Antarktis reist (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Das Gewächshaus soll nahe der Forschungsstation Neumayer III aufgestellt werden. (Bild: DLR/CC-BY 3.0)
  • Es besteht aus zwei 20-Fuß-Containern - rechts ist das Gewächshaus, links der Maschinenraum. (Bild: DLR/CC-BY 3.0)
  • Das Gemüse, die Kräuter und das Obst sind für die Besatzung der Station  gedacht. Solche Gewächshäuser könnten in Zukunft auf dem Mars stehen. (Bild: DLR/CC-BY 3.0)
Die Tomaten der Sorte Micro-Tina fliegen ins All. Der Farbstich kommt durch die Beleuchtung. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Die Forscher wollen aber nicht nur herausfinden, ob die Tomaten auf dem Mond wachsen. Es geht auch darum, Bedingungen zu simulieren, wie sie auf einem Langstreckenflug, etwa zum Mars, oder auf einem anderen Himmelskörper herrschen. Deshalb testen sie ein wichtiges Recyclingsystem: Die Pflanzen sollen mit künstlichem Urin ernährt werden.

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Im Weltraum kommt es darauf an, möglichst viele Stoffe wiederzugewinnen. So soll aus dem Urin der Astronauten nicht nur, wie bisher, Wasser zurückgewonnen werden, sondern auch Nährstoffe wie Magnesium, Kalzium oder Stickstoff. Diese wiederum sollen als Nährstoffe für die Pflanzenzucht dienen. In einem vom DLR entwickelten Filtersystem verarbeiten Mikroorganismen sie zu einer Nitratlösung, mit der die Pflanzen gedüngt werden können. Ziel ist, einen geschlossenen Kreislauf an Bord eines Raumschiffs zu schaffen. Da der Satellit unbemannt ist, wird künstlicher Urin eingesetzt.

Vorbereitet haben die DLR-Forscher den Pflanzenanbau im Institut für Raumfahrtsysteme des DLR. 2017 haben wir das Institut in Bremen besucht und uns Eu-Cropis und das verwandte Projekt Eden ISS vom DLR-Forscher Paul Zabel erklären lassen. Zabel testet seit einem Jahr den Anbau von Nutzpflanzen ohne Erde und Sonnenlicht in einem Container in der Antarktis.

Um die Schwerkraft auf dem Mars, die dem 0,38fachen der auf der Erde entspricht, und die 0,16fache Erdgravitation auf dem Mond zu simulieren, wird der Satellit um seine Längsachse rotieren. Die Experimente werden nacheinander ausgeführt. Das sei neu, sagte Zabel Golem.de: "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." 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."

Falcon 9 fliegt zum dritten Mal

Auch für SpaceX ist der Flug wichtig: Erstmals wird eine Raketenstufe der Falcon 9 ein drittes Mal fliegen. Es handelt sich dabei um die erste Block-5-Raketenstufe überhaupt, mit der Seriennummer B1046. Sie brachte bereits am 11. Mai 2018 den ersten bengalischen Satelliten Bangabandhu-1 in einen geostationären Orbit. Bei einem weiteren Flug am 7. August gelangte der indonesische Kommunikationssatellit Merah Putih in den Orbit.

Die ältere Block-4-Variante der Rakete erlaubte nur zwei Flüge, bis der Aufwand der Wiederverwendung zu groß wurde. Der Block 5 soll bis zu zehn Flüge ohne größeren Wartungsaufwand erlauben, sogar zwei Flüge innerhalb von 24 Stunden. Allerdings war der kürzeste Abstand zwischen zwei Flügen bisher 75 Tage. Regelmäßige Generalüberholungen sollen bis zu 100 Flüge pro Stufe ermöglichen. Derzeit hat SpaceX vier Raketenstufen der Block-5-Bauweise in Benutzung. Zwei weitere sollen am 4. und 18. Dezember 2018 erstmals fliegen.

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Richy-Holly 04. Dez 2018

Naja, eine S7 zum Beispiel. Pflanzenpflege geht ganz gut automatisiert.



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