Forschung und Entwicklung

Deutschland schießt zwei Gewächshäuser ins All

Eine Falcon 9-Trägerrakete des amerikanischen Raumfahrtunternehmens SpaceX hat Anfang Dezember den Eu:CROPIS-Satelliten mit zwei biologischen Lebenserhaltungssystemen mit Gewächshäusern, Biofilter, Zwergtomatensamen, einzelligen Algen und synthetischem Urin in eine erdnahe Umlaufbahn in 600 km Höhe gebracht. Der kühlschrankgroße Satellit wurde inzwischen vom Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum in Betrieb genommen. In wenigen Wochen werden in den Gewächshäusern die ersten Tomaten ausgesät.

Die Samen sollen im Weltall keimen. Die Zwergtomaten werden durch eine Umwandlung von Urin in eine Düngemittellösung wachsen. Die Mission soll helfen, zu erforschen, wie biologische Lebenserhaltungssysteme als Nahrungsversorgung auf Langzeitmissionen eingesetzt werden können. Dazu werden in dem einen Gewächshaus Gravitationsbedingungen wie auf dem Mond, in dem anderen wie auf dem Mars simuliert. Der etwa 1 m³ große und 230 kg schwere Eu:CROPIS-Satellit mit seiner biologischen Payload wurde vom DLR und der Friedrich-Alexander Universität Nürnberg-Erlangen entwickelt und gebaut.

"Mit dieser Mission soll gezeigt werden, dass Urin auch unter Mond- und Mars-Schwerkraftbedingungen in Nährstoffe umgewandelt werden kann", sagte Dr. Jens Hauslage vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln. Im Inneren des Satelliten befinden sich zwei Gewächshäuser in jeweils geschlossenen Lebenserhaltungssystemen. Kern dieser Systeme sind ein Biofilter und Grünalgen (Euglena gracilis). Der Biofilter besteht aus einer 400 mm großen Kammer, gefüllt mit Lavasteinen. Auf und in den porösen Steinen sind Bakterien angesiedelt, die den darüber rieselnden Urin im Wasserkreislauf in Nitrat umwandeln.

"Die so gewonnene Nährstofflösung dient zur Aufzucht der Tomaten. Diese sind sozusagen der Indikator, dass unser Experiment im All erfolgreich verläuft", beschreibt Hauslage. Eine weitere wichtige Rolle übernehmen die einzelligen Augentierchen Euglena gracilis oder auch Grünalgen genannt, die in ca: 500 mm "grüner Lösung" mit ins All fliegen. Zum einen können sie Sauerstoff produzieren. Eine Eigenschaft, die vor allem am Anfang des Experiments, wenn die Tomaten erst keinem und noch keinen Sauerstoff über die Photosynthese produzieren, zum Tragen kommt.

Zum anderen können die Augentierchen das System entgiften und vor zu hohen Ammoniakkonzentrationen schützen, die auftreten können, wenn der Biofilter nicht richtig funktioniert. cm/DLR

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