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Tomaten im All, Astronauten auf Hawaii – so proben Raumfahrer das Leben auf dem Mars

Ein Sandsturm auf dem Mars zwingt die Crew der "Ares III", den roten Planeten zu verlassen und die Rückkehr zur Erde anzutreten. Doch der Sturm fordert ein Opfer. Den Astronauten Mark Watney erwischt eine abgebrochene Antenne. Sein Anzug geht kaputt, er stürzt, bleibt reglos liegen. Weil die Crew keine Signale mehr von ihm empfängt, lässt sie ihn zurück.

Als Watney wieder zu sich kommt, ist er allein auf dem Mars. Seine Essensvorräte reichen noch ein paar Dutzend Tage, mit der nächsten Marsmission von der Erde kann er in ein paar Jahren rechnen. Andere würden aufgeben. Watney aber fängt an, aus Raketentreibstoff Wasser abzuspalten und Kartoffeln anzubauen.

Dir mag diese Geschichte bekannt vorkommen, wenn du den Film "Der Marsianer" gesehen hast. Die Handlung hat so ihre Macken und ist nicht immer ganz akkurat – doch Landwirtschaft auf dem Mars ist keine komplett abgedrehte Idee. Die Raumfahrtagenturen Nasa und Esa arbeiten nämlich seit einer Weile daran, Szenarien für das Leben auf fremden Himmelskörpern auszuprobieren.

Die Esa zum Beispiel: Schraubt an einem Satelliten, an dessen Bord Tomatensamen ins All geschossen werden sollen. Das Ziel ist kein geringeres, als sich einer Methode zu nähern, mit der auf Mond und Mars Landwirtschaft betrieben werden kann. Und die Raumfahrtforschung hat noch mehr auf Lager. Ein Überblick über drei Projekte, mit denen Raumfahrtagenturen die Landung auf dem Mars vorbereiten (und ganz vielleicht auch eines Tages das Leben auf anderen Planeten).

Eu:CROPIS

Eu:CROPIS ist das gerade erwähnte Tomaten-Projekt der Esa. Spannend ist, neben der Idee als solche, das Prinzip, das hinter den Weltraum-Gewächshäusern steckt.

Durch Rotation herrscht Schwerkraft

Während seiner Mission in 600 Kilometern Höhe soll sich der Satellit im All um die eigene Achse drehen und so in seinem Inneren für sechs Monate die Schwerkraft des Mondes (etwa ein Sechstel der Erdanziehungskraft) und anschließend für weitere sechs Monate die Mars-Gravitation (etwa ein Drittel der Erdanziehungskraft) nachahmen.

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Bild: Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum

Zwei Gewächshäuser – eins für die Mond- und eins für die Mars-Simulation

Wenn nach der Mond-Simulation nach sechs Monaten das zweite Gewächshaus unter Mars-Gravitation aktiviert wird, waren die Bakterien, Tomatensamen und Einzeller darin schon ein halbes Jahr der Weltraumstrahlung ausgesetzt. So lange würde auch ungefähr ein Flug zum Mars dauern.

Moment, Bakterien? Einzeller?

Genau. Die Gewächshäuser versorgen sich über ein ausgeklügeltes System nämlich selbst.

16 Kameras sollen aufzeichnen, wie die Samen keimen.

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Bild: Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum

Alles für die Menschheit – auf dem Mond, Mars, aber auch der Erde

"Wir simulieren und testen letztendlich Gewächshäuser, die auf Mond oder Mars im Inneren eines Habitats stehen könnten und für eine Crew vor Ort frische Lebensmittel liefern, indem sie in einem geschlossenen System Abfälle kontrolliert in Dünger umwandeln", sagt der Biologe Jens Hauslage, der die Mission am Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum wissenschaftlich leitet.

Aber für uns auf der Erde birgt das Projekt ebenfalls Erkenntnisse. Die Technik ließe sich weiterentwickeln, um:

Growing herbs and leafy greens in a super water efficient hydroponic greenhouse on a vertical system of rain gutters. This farm uses only 1% of water traditionally used by farming similar crops.

So könnten die Gewächshäuser in Hochhäusern aussehen – "vertical farming" nennt sich das Prinzip Bild: Getty Images

Vorher muss der Satellit aber erst mal ins All (geplant war, dass das noch in diesem Jahr klappt). Und dann müssen die Tomaten Früchte tragen, was ein eher ambitioniertes Ziel ist: "Es ist schon ein Erfolg, wenn sie keimen und ein bisschen wachsen. Eine Frucht wäre perfekt", sagt Hauslage.

HI-SEAS

HI-SEAS ist eine Art Trainingslager für Mars-Missionen. Auf Hawaii hat unter anderem die Nasa die Anlage in ungefähr 2500 Metern über dem Meeresspiegel aufgebaut.

Und so ist das Leben dort:

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Video: YouTube/NASA Goddard

Das Gelände kommt der Mars-Oberfläche relativ nah: Kaum Pflanzen oder Tiere leben auf dem steinigen, kargen Boden. Was dort wächst, ist weder selten noch geschützt. Die Forscher, die dort herumlaufen, gefährden also nicht die Artenvielfalt. Das Wetter bleibt das ganze Jahr ungefähr gleich: kühl und trocken.

Die echte Marsoberfläche:

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Bild: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

Das Gebäude, das die Forscher beherbergt, ist mit sechs Schlafquartieren ausgestattet sowie einer Küche, einem Bad, einem Labor und einer simulierten Luftschleuse. Sogar der Funkkontakt zur Basis ist 20 Minuten verzögert – so wäre es auch auf dem Mars.

In der Anlage bewegen sich die "Astronauten" in richtigen Raumfahrtanzügen, sammeln Proben und erforschen das Gebiet. Ein großer Unterschied zur echten Marsmission: Krankenhäuser sind im Notfall in einer Autostunde erreichbar.

EDEN-ISS

Seit mehr als einem Dreivierteljahr schon sitzen Forscher in der klirrend kalten Antarktis und züchten in einem Container Gemüse. Ihr Gewächshaus namens EDEN-ISS ist ausgelegt für klimatisch anspruchsvolle Regionen auf der Erde und eines Tages auch für den Einsatz auf längeren Raumfahrtmissionen, zum Mars zum Beispiel, aber auch zum Mond.

So sieht es drinnen aus:

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Video: YouTube/DLR

Seit Anfang dieses Jahres wirft das sich selbst versorgende Gebäude Früchte ab: "Die Ernte ist mittlerweile so reichlich, dass ein Teil nicht immer gleich direkt auf den Tisch kommt und wir nun den Luxus haben, manche Salate und Kräuter aufbewahrt im Kühlschrank über mehrere Tage verteilt zu verzehren", sagt Forscher Paul Zabel laut einer Mitteilung des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums.

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Paul Zabel mit einer Kohlrabi aus dem antarktischen Gewächshaus Bild: Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum

Salate, Gemüse und Kräuter wachsen in optimalen Bedingungen von 21 Grad Celsius und 65 Prozent relativer Luftfeuchte. Die Anbaufläche ist ungefähr 13 Quadratmeter groß und hat in rund neun Monaten schon einiges hervorgebracht:

Eine Herausforderung sind laut Zabel immer noch Paprika und Erdbeeren. Die künstliche Bestäubung der Pflanzen funktioniert noch nicht so gut, deshalb tragen sie bislang noch keine Früchte.

So anstrengend ist der Gang zum Gewächshaus:

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Video: YouTube/DLR

Das geschlossene Gewächshaus, abgeschottet von Wetter, Sonne und Jahreszeiten, ermöglicht unabhängige Ernten und weniger Wasserverbrauch. Pestizide und Insektizide sind ebenfalls überflüssig.

All die Strapazen haben also auch einen irdischen Zweck: Die Weltbevölkerung wächst und wächst, der Klimawandel beeinflusst die Landwirtschaft massiv. Es müssen Wege her, Pflanzen auch in klimatisch rauen Gebieten anbauen zu können. Und vielleicht gewinnen wir mit Techniken wie dieser eines Tages den Kampf gegen den Welthunger.

(Mit Material von dpa)

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Alexander Gerst ist gerade auf der ISS. Was er da so sieht:

Flug zum Mars? Marius wurde schon im Überschlagssimulator schlecht:

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Video: watson/Marius Notter, Johanna Rummel

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