Micro-Tina auf Weltraummission

FAU-Forscher untersuchen Nahrungsquellen für Raumfahrer von morgen

Wenn sich die Menschheit künftig aufmacht, die Weiten des Weltalls zu erkunden, werden Astronauten auf ihrem Weg zu fremden Planeten viele Monate in Raumschiffen zubringen – und sich dabei selbst mit Nahrung versorgen müssen. Wichtige Erkenntnisse dafür könnte ein Experiment von Forschern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) liefern, das an Bord des europäischen Forschungssatelliten Eu:CROPIS – gebaut vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – am Montag, 3. Dezember 2018, mit einer Falcon 9 Rakete von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien ins All startet.

Das Forscherteam, bestehend aus dem FAU-Biologen PD Dr. Michael Lebert und seiner Arbeitsgruppe sowie Dr. Jens Hauslage vom DLR, will herausfinden, ob sich die Menschen auch bei geringerer Schwerkraft selbst versorgen können und die Fragen und Probleme, die Raumfahrer bisher auf ihren recht kurzen Raumflügen gesammelt haben - Woher soll das Trinkwasser für eine so lange Reise kommen? Wohin mit dem Urin? Können sich die Astronauten ihr frisches Gemüse selbst anbauen? – lösbar sind.

Dazu schicken sie am 3. Dezember an Bord des Forschungssatelliten Eu:CROPIS zwölf Tomatensamen in die Erdumlaufbahn, um zu untersuchen, ob diese in einem geschlossenen Ökosystem – bestehend aus einem Wassertank, einem Gewächshaus, einem Algenbehälter und einer Filterapparatur – bei geringer Schwerelosigkeit wachsen und Früchte tragen können.

Gedüngt werden die Samen und später die Pflanzen alle paar Tage mit Urin, in diesem Fall – aus Mangel an Passagieren – mit künstlichem. Im Urin ist Harnstoff, der zu Ammoniak zerfällt; über einen Filter wird der in Nitrat verwandelt, das als Dünger für die Pflanzen dient. Wenn der Filter mit der Arbeit nicht nachkommt, nehmen Euglena gracilis-Zellen einen Teil davon auf und schützen so das System vor zu viel Ammoniak. Die Idee des Systems ist, einen Abfallstoff zu verwenden, um frische Nahrung zu produzieren. Das Wasser im Urin wird von den Tomaten verdunstet und kann aus der Luft in reiner Form zurückgewonnen werden; man muss keinen Dünger einpacken, was sehr wichtig ist, wenn man auf jedes Gramm achten muss und nur das Allernotwendigste einpacken kann.

Der tonnenförmige Kompaktsatellit, der rund einen Meter in der Höhe und einen Meter im Durchmesser misst, wird sich in der Umlaufbahn in rund 600 Kilometern Höhe um seine eigene Achse drehen. Dadurch wird im Inneren Schwerkraft erzeugt, ähnlich wie im Kettenkarussell, wo man in den Sitz gepresst wird. So wollen die Wissenschaftler für sechs Monate zunächst die Schwerkraft vom Mond und anschließend sechs Monate lang Mars-Gravitation simulieren.

Auf die Reise geht übrigens „Micro-Tina“: eine Tomatensorte, die schnell wächst, aber kompakt bleibt und Früchte bildet, die dann auch noch gut schmecken. „Es ist besonders wichtig, dass die Astronauten, die so lange auf Trockenfutter angewiesen sind, auch mal was Frisches bekommen“, sagt Michael Lebert. Und vielleicht gedeiht Micro-Tina ja irgendwann in einem Gewächshaus auf dem Roten Planeten.

Die Basisplatte, auf der die Elektronik-Bauteile befestigt wurden ist aus High-Techmaterial ZELLAMID^® 1500 X (PEEK) der Zell-Metall GMBH Engineering Plastics, hergestellt im Stammwerk Kaprun.

(Bild und Text mit freundlicher Genehmigung von FAU Erlangen-Nürnberg)