Wissenschaftsbild des Monats

Tomaten im Weltall

Für diese Tomatenpflanzen geht es hoch hinaus. Und das nicht nur, weil sie sich, beobachtet von 16 Kameras, dem Licht entgegen recken. DLR-Forscher wollen sie mit einem Satelliten 600 Kilometer ins All schießen. 

Die Wissenschaftler testen bei dieser Mission Gewächshäuser, die auf dem Mond oder dem Mars im Inneren eines Wohnmoduls stehen sollen und vor Ort Menschen mit frischen Lebensmitteln versorgen könnten. Um zu beobachten, wie die Pflanzen mit der verminderten Schwerkraft zurechtkommen, lassen die Forscher den Satelliten sechs Monate unter Schwerkraft des Mondes und anschließend sechs Monate lang unter der des Mars um die Erde kreisen. Der 250 Kilogramm leichte Satellit wird dazu während des Flugs um seine Längsachse rotieren. Damit wirkt im Inneren eine Zentrifugalkraft, die je nach Rotationsgeschwindigkeit entweder etwa ein Sechstel der Erdgravitation wie auf dem Mond oder etwa ein Drittel der Erdgravitation wie auf dem Mars erzeugt.

Als Pflanzendünger wollen die Forscher Urin verwerten. Im Experiment wird dazu in regelmäßigen Abständen künstlicher Urin über einen Wasserkreislauf durch die Platten eines Rieselfilters geleitet, in dem unzählige Bakterien leben. Sie zersetzen das für Pflanzen giftige Ammoniak des Urins zunächst in Nitrit und anschließen in Nitrat, das die Tomatenpflanzen brauchen, um Früchte zu tragen und neue Samen zu produzieren. Um den plötzlichen Anstieg von Ammoniak abzufangen, kommt die einzellige Alge Euglena gracilis ins Spiel. Diese sogenannten Augentierchen sind unempfindlich gegen Ammoniak und helfen beim raschen Abbau des wasserlöslichen Gases.

Während der Mission erfassen unzählige Kameras und Sensoren, was im Inneren der Gewächshäuser abläuft: Wie verläuft das Wachstum der Tomaten und ihre Photosynthese? Welchen pH-Wert und welche Sauerstoffkonzentration hat das Wasser, das in einem Kreislaufsystem die Stoffe durch das gesamte Gewächshaus transportiert. Weitere Kameras haben die einzelligen Algen, ihr Schwimmverhalten und somit ihre Wahrnehmung von Schwerkraft im Blick. In regelmäßigen Abständen werden Proben genommen und vollautomatisch auf genetischer Ebene analysiert.Die Experimente an Bord von Eu:CROPIS werden wichtige Ergebnisse liefern, um ein Überleben der Menschheit in lebensfeindlichen Räumen zu ermöglichen - sei es im Weltraum oder auf der Erde. So wird der Rieselfilter derzeit bereits in der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn (Agrohort) erfolgreich eingesetzt, um aus Abfällen wertvollen Dünger zu gewinnen.

Tomatenzucht im Weltall (DLR)

Franziska Roeder

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