Die Perspektive langer Raumfahrten zum Mond oder Mars wirft eine grundlegende Frage für das Überleben der Besatzungen auf: die Nahrungsautonomie. Weit entfernt von der Erde wird die Versorgung von unserem Planeten schnell undurchführbar, sowohl logistisch als auch wirtschaftlich. Dieser Zwang zwingt die Raumfahrtagenturen dazu, die Nahrungsproduktion im Weltraum komplett neu zu überdenken.
Die Europäische Weltraumorganisation hat sich einem innovativen Ansatz verschrieben, um diese Gleichung zu lösen. Ihr Programm Terrae Novae unterstützt das Projekt HOBI-WAN, das darauf abzielt, eine neue Methode der Nahrungsproduktion direkt im Orbit zu testen. Diese Initiative basiert auf einer Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Industriellen, um eine Technologie zu entwickeln, die in der Raumfahrtumgebung funktionieren kann.
Nahrungsautonomie im Weltraum
Die aktuellen Missionen zur Internationalen Raumstation (ISS) profitieren von einer regelmäßigen Versorgung von der Erde. Diese Lösung, obwohl effektiv für Aufenthalte in der niedrigen Umlaufbahn, stößt bei weiter entfernten Zielen an ihre Grenzen. Der Transport über solche Entfernungen würde prohibitive Kosten verursachen und erhebliche technische Schwierigkeiten aufwerfen. Die Suche nach Alternativen wird daher zu einer Notwendigkeit für die zukünftige Weltraumforschung.
Die untersuchte Lösung heißt Solein, ein Proteinpulver, das vom finnischen Unternehmen Solar Foods entwickelt wurde. Auf der Erde nutzt seine Produktion Mikroorganismen, die Kohlendioxid durch einen Prozess der Gasfermentation in Nährstoffe umwandeln würden. Die Originalität dieses Ansatzes liegt in seinem geringen Bedarf an externen Ressourcen, ein entscheidender Vorteil für lange Raumfahrtmissionen.
Die Anpassung dieser Technologie an den Weltraum erfordert jedoch bedeutende Anpassungen. In der Mikrogravitation ändert sich das Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen radikal, was den Fermentationsprozess beeinträchtigen könnte. Die Forscher müssen das System daher neu überdenken, um sein Funktionieren unter diesen besonderen Bedingungen zu gewährleisten.
Eine Technologie in der Testphase
Die Produktion von Solein im Weltraum beinhaltet eine Modifikation des irdischen Prozesses. Tatsächlich verwendet unser Planet Ammoniak als Stickstoffquelle, aber Ammoniak ist im Weltraum nur schwer verfügbar. Daher würde die Weltraumversion den Ammoniak durch... Harnstoff ersetzen, eine organische Verbindung, die im Urin der Astronauten vorhanden ist. Diese Anpassung würde es ermöglichen, menschliche Abfälle zu recyceln und gleichzeitig die für die Proteinsynthese notwendigen Elemente bereitzustellen.
Das Projekt tritt nun in eine Phase intensiver Entwicklung ein. Acht Monate lang werden die Teams daran arbeiten, einen Prototyp zu entwerfen, der in der Raumfahrtumgebung funktionieren kann. Diese Vorarbeit ist entscheidend, um die spezifischen technischen Probleme der Mikrogravitation zu identifizieren und die geeigneten Lösungen vor jedem Test im Orbit zu entwickeln.
Die Sicherheit stellt ein Hauptanliegen bei der Konzeption des Systems dar. Die für den Prozess notwendige Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff birgt Risiken, die unbedingt beherrscht werden müssen. Die zukünftige Ausrüstung muss daher sehr strenge Sicherheitsvorrichtungen integrieren, um an Bord der Internationalen Raumstation ohne Gefahr für die Besatzung eingesetzt werden zu können.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: European Space Agency