So wie in dieser künstlerischen Darstellung kannst du dir ein Gewächshaus auf dem Mond oder Mars vorstellen.
Credit:
NASA, SAIC
Ohne Pflanzen wären künftige Langzeitmissionen nur schwer möglich. Man kann zwar Nahrungsmittel lange haltbar machen: Du kennst vielleicht diese Nudelgerichte, die luftdicht in Plastikfolie eingeschweißt sind. Da wurde der Nahrung vorher das Wasser entzogen – man sagt dazu dehydriert – und danach wird alles vakuumverpackt. Solche dehydrierten Lebensmittel sind auch in der Bordküche der Internationalen Raumstation ISS und sie würden sicher auch in einer Mond- oder Mars-Station zu den Essensvorräten gehören. Aber daneben muss eine Crew auch frische Nahrung anbauen – und zwar aus mehreren Gründen. Zunächst einmal sind Obst und Gemüse für unsere körperliche Gesundheit wichtig. Außerdem wäre frisches Essen bei Aufenthalten fern der Erde sicher auch für das psychische Wohlbefinden der Crew gut. Und schließlich würden Pflanzen in einer Mond- oder Mars-Station lebenswichtigen Sauerstoff produzieren, indem sie das von der Mannschaft ausgeatmete Kohlenstoffdioxid aufnehmen und umwandeln – wie wir ja oben schon erklärt haben.
Beim Mars käme noch ein weiterer Grund hinzu: Eine Mission zu unserem Nachbarplaneten würde mindestens zwei Jahre dauern. Und so viele Konservendosen und eingeschweißte Nudelgerichte passen in kein Raumschiff. Daher muss man Pflanzen mitnehmen, die unterwegs nachwachsen und dadurch immer wieder neuen Nachschub liefern.
DLR-Forscherin Lucie Poulet während einer simulierten Mars-Mission
Bei diesem Test befanden sich mehrere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf einem Vulkan auf Hawaii. Dort wohnten sie in einer nachgebauten „Mars-Station“ und spielten alle Abläufe durch, als ob sie wirklich auf unserem Nachbarplaneten wären. Lucie untersuchte dabei unter anderem, wie man Pflanzen in einem speziellen Gewächshaus anbaut. In Videokonferenzen erzählte sie Schulklassen aus Deutschland immer wieder von ihrer Arbeit.
Credit:
Lucie Poulet
In der lebensfeindlichen Umgebung auf dem Mond und dem Mars muss für den Anbau von Pflanzen ein „Habitat“ – also ein künstlicher Lebensraum – geschaffen werden. In speziellen Gewächshäusern könnten die Pflanzen mit allem Notwendigen versorgt werden, damit sie gedeihen. Unsere DLR-Kollegin Lucie Poulet hat das schon einmal getestet, als sie an einer Simulation teilgenommen hat: auf der Pazifikinsel Hawaii in einem ganz abgelegenen Gebiet. Dort wurde eine „Mars-Station“ aufgebaut und das internationale Team spielte mehrere Wochen lang alle Abläufe wie bei echten Mars-Mission durch. Lucie war vor allem mit Experimenten zur Aufzucht von Pflanzen beschäftigt. In diesem Video hat sie die ganze Station und ihre Arbeit vorgestellt:
Wie sieht es in der nachgebauten Forschungsstation aus?
Die „Mars-Station“ auf Hawaii
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Die „Mars-Station“ auf Hawaii
Wie sieht es in der nachgebauten Forschungsstation aus?
Credit:
Lucie Poulet
Aber was genau brauchen Pflanzen, damit sie gut wachsen und frische Nahrungsmittel und Sauerstoff produzieren können? Pflanzen benötigen neben einer günstigen Temperatur und Luftfeuchtigkeit vor allem vier Dinge: Nährstoffe, Licht, Wasser und die richtige Atmosphäre.
Auf der Erde ist das alles vorhanden: Die Nährstoffe – genauer gesagt sind es Mineralien, die wichtige chemische Elemente enthalten – entnimmt die Pflanze dem Boden. Das Licht kommt von der Sonne. Es regnet und damit gibt es ausreichend Wasser. Und die Luft ist geeignet, um Photosynthese zu betreiben.
Auf dem Mond und dem Mars sieht das ganz anders aus. Auf dem Mond gibt es keine Atmosphäre, es ist kalt, staubig und auch flüssiges Wasser fehlt. Auf dem Mars, wo es ebenfalls kalt und trocken ist, gibt es zwar eine Atmosphäre – aber sie ist extrem dünn.
Die richtige Luft und auch entsprechende Temperaturen – dafür kann man in einem Gewächshaus sorgen. Aber ob Mond oder Mars: Auf beiden Himmelskörpern gibt es noch ein anderes Problem: Im Boden fehlen die richtigen Nährstoffe. Was tun? Man kann ja schließlich nicht endlos viele Säcke Blumenerde mit auf die Mission nehmen: Das wäre zu schwer und würde zu viel Platz im Raumschiff beanspruchen. Aber Pflanzen brauchen zum Wachstum gar keine Erde! Da sie die gelösten Mineralstoffe mit dem Wasser aufnehmen, kann man Pflanzen auch gleich in die Mineralstofflösung stellen. Vielleicht hast du schon einmal Pflanzen in Hydrokultur gesehen, wo das auch so gemacht wird. Also: Man lässt die Erde einfach weg und mischt die Nährstoffe direkt ins Wasser. Diese Nährstoff-Lösung wird den Pflanzen dann über die Wurzeln zugeführt.
Wie das genau funktioniert, kannst du dir hier in einem Video anschauen. Dabei geht es um das Forschungsprojekt EDEN ISS in der Antarktis, das wir schon weiter oben erwähnt haben. Da hat unser Kollege Paul Zabel bei einem Forschungsaufenthalt viele Monate lang getestet, wie man in einem Gewächshaus Pflanzen anbauen kann: eben mit einer Nährstoff-Lösung statt Erde, mit dem richtigen Licht und so weiter. Schau es dir einfach an – er erklärt das alles in dem kurzen Clip.
Paul Zabel nimmt dich mit in das Antarktis-Gewächshaus
Einblick in EDEN ISS
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Einblick in EDEN ISS
Paul Zabel nimmt dich mit in das Antarktis-Gewächshaus
