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Das DLR plant, Tomatenpflanzen im All unter den Bedingungen der Mondschwerkraft zu ziehen. DLR (CC-BY 3.0)

DLR testet Nahrungsversorgung und Strahlenbelastung

Tomatenzucht unter Mondbedingungen

Im All sollten Tomaten wachsen: Das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) plant die Anzucht in zwei Gewächshäusern im Inneren des Satelliten Eu:CROPIS. Besonders an diesem Experiment ist die simulierte Mondschwerkraft im Innerern.

Ziel des Experiments sind Erkenntnisse, wie Pflanzen in der Mondschwerkraft gedeihen, die nur rund ein Sechstel der Erdschwerkraft beträgt. Der im All fliegende Satellit rotiert für das Experiment mit 17,5 Umdrehungen pro Minute um sich selbst, um Schwerkraftbedingungen wie auf dem Mond nachzustellen.

Die Gewächshäuser, in denen die Tomatensamen unter Mondbedingungen keimen sollen, werden voraussichtlich im Sommer 2019 aktiviert, teilte das DLR im April mit. Das geschlossene Lebenserhaltungssystem wurde auf der Erde bereits erfolgreich getestet und soll nun zeigen, dass es auch unter reduzierter Schwerkraft funktioniert. Als Nährstoff dient künstlicher Urin und Karbonat, welche den atmenden Astronauten und die Abfälle, die er produziert, simulieren sollen. Diese Stoffe werden in einem Filter in Nährstoffe umgewandelt, wozu Bakterien genutzt werden, die in Lavagestein leben. Unterstützt werden die Bakterien durch einzellige Algen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Mit der Mission soll getestet werden, wie biologische Lebenserhaltungssysteme zur Nahrungsmittelversorgung für Langzeitmissionen eingesetzt werden kann.

Der Satellit Eu:CROPIS umkreist die Erde in 600 Kiolometern Höhe und simuliert die Mondschwerkraft.
DLR
Der Satellit Eu:CROPIS umkreist die Erde in 600 Kiolometern Höhe und simuliert die Mondschwerkraft.

Verzögerter Beginn für das Gewächshaus

Jedoch ist die Mission bereits vor ihrem Beginn auf erste, kleine Schwierigkeiten gestoßen: Im Januar 2019 sorgte das Hochladen einer aktualisierten Software der beiden Gewächshäuser für Verzögerungen, sodass ein Experiment das NASA vorgezogen wurde. Dieses beinhaltet das Aufwecken von zwei Bakterienarten aus ihrem Winterschlaf, sodass sie im späteren Verlauf biologische Stoffe im All produzieren. Diese Stoffe könnten auch bei einem Aufenthalt auf dem Mond oder Mars produziert werden. Nach Beendigung dieses Experiments soll erneut Software zur weiteren Aktivierung der Gewächshäuser zum Satelliten hochgeladen werden. Zur Zeit befindet sie sich in einem Schlafmodus, der Drucktank, in dem sich die Gewächshäuser befinden, wird permanent auf 17 Grad Celsius geheizt.. Mindestens neun Monate könne die Biologie des Experiments so noch unbeschadet auf ihren Einsatz im All warten, sagt der wissenschaftliche Leiter der Mission, Jens Hauslage vom DLR Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin.

Vermessung der Strahlungsgürtel der Erde

Auf seiner Bahn in rund 600 Kilometern Höhe überquert Eu:CROPIS die Erdpole und deckt mit seiner Umlaufbahn nahezu die gesamte Erdoberfläche ab. Das unterscheidet ihn von der Bahn der Internationalen Raumstation ISS und ermöglicht Messungen der kosmischen Strahlung, die an Bord der Raumstation nicht durchführbar sind. Zum einen können so Variationen der kosmischen Strahlung in Abhängigkeit des Orbits und der Abschirmung des Erdmagnetfeldes bestimmt werden und zum anderern die Strahlungsgürtel der Erde vermessen werden. Der äußere Strahlungsgürtel ist hauptsächlich von Elektronen besetzt und kann von der ISS aus nicht vermessen werden. Im inneren Strahlungsgürtel kommen überwiegend Protonen vor. Die so gewonnenen Daten sollen der Verifikation von Modellen der Strahlungsgürtel dienen. Dazu sitzten zwei baugleiche Messgeräte auf der Außenseite des Saltelliten und in seinem Inneren.

Das NASA-Experiment RAMIS untersucht die Strahlenbelastung und die Strahlengürtel der Erde.
DLR (CC-BY 3.0)
Das NASA-Experiment RAMIS untersucht die Strahlenbelastung und die Strahlengürtel der Erde.

Sobald die Gewächshäuser aktiviert sind, kann vermessen werden, wie gut die Abschirmung des Satelliten vor Strahlung schützt. Die Wissenschaftler erhalten so Informationen darüber, welcher Strahlendosis die Tomaten während des Versuchs ausgesetzt sind.

Der Satellit wurde am 3. Dezember letzten Jahres gestartet und getestet, die ersten Instrumente wurden am 5. Dezember eingesetzt, darunter auch die Geräte zur Strahlungsmessung.

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