Grün auf dem roten Planeten
Der nächstliegende Kandidat für solche Überlegungen wäre der Mars. Nicht nur weil er als Nachbarplanet der Erde in Reichweite liegt, sondern auch weil die Bedingungen dort bereits Leben ermöglicht haben könnten. Spuren davon nachzuweisen, ist das Ziel von Forschenden wie Dr. Fred Goesmann und Dr. Christian Schröder vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.
Dr. Fred Goesmann, MPI für Sonnensystemforschung
Von allen Planeten im Sonnensystem bietet der Mars die erdähnlichsten Bedingungen.
Dr. Christian Schröder, MPI für Sonnensystemforschung
Dr. Christian Schröder, MPI für Sonnensystemforschung
Die dünne Atmosphäre stellt zukünftige Palmengärtnerinnen und Palmengärtner vor einige Herausforderungen. Denn sie bietet kaum Schutz vor gefährlicher Strahlung aus dem Weltall und hat nicht die Kapazität, Sonnenenergie längerfristig zu speichern. Das ist einer der Gründe dafür, warum auf dem Mars eher ungemütliche Temperaturen herrschen. In Äquatornähe kann es im Sommer zwar fast 27 °C warm werden. An den Polen sind im Winter aber auch nächtliche Temperaturen von bis zu -133 °C möglich.
Den Entdeckungsgeist bremsen diese Widrigkeiten nicht. Längst forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, wie sich Pflanzen bei längeren Raumfahrtmissionen nutzen lassen. Dafür gibt es viele gute Gründe, wie Prof. Dr. Daniel Schubert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt erzählt.
Der Anbau von Gurken, Tomaten und Salat würde nicht nur den Speiseplan der Astronautinnen und Astronauten bereichern. Auch zur Etablierung eines Wasserkreislaufs könnten Pflanzen beitragen.
Raumfahrende profitieren auch von den psychologischen Auswirkungen einer grünen Umgebung. Was bereits für Menschen auf der Erde nachgewiesen ist, gilt auf langen Missionen in den Weiten des Alls umso mehr: Der Anblick von Grün entspannt und macht glücklich. Sich um Pflanzen kümmern zu können und frische Triebe beim Wachsen zu beobachten, trägt entscheidend zum emotionalen Wohlbefinden der Astronautinnen und Astronauten bei.
Schon aus Kostengründen werden Raumfahrerinnen und Raumfahrer bei langen Marsmissionen irgendwann auch gärtnern müssen. Ausreichend frische Nahrung für längere Zeiträume mitzunehmen, wäre nicht nur logistisch schwierig, sondern schlichtweg zu teuer.
Statt in Erde wird man die Pflanzen wahrscheinlich in einer Wasserlösung wachsen lassen. So könnte theoretisch jede erdenkliche Pflanze angebaut werden, erzählt Prof. Dr. Maik Böhmer, Leiter der Abteilung Pflanzenphysiologie an der Goethe-Universität Frankfurt am Main.
Auf der Erde hilft Pflanzen die Schwerkraft, sich zu orientieren, damit die Wurzeln nach unten ins Erdreich wachsen und der Spross zum Licht hin. Bei Reisen im All fällt dieser Reiz weg. Auch auf dem Mars beträgt die Schwerkraft nur etwa ein Drittel derjenigen auf der Erde. Die Weltraum-Gärtnerinnen und -Gärtner können den Pflanzen aber auch anders die Richtung weisen, z. B. indem sie sie mit Lampen bestrahlen.
Auf der Erde und doch wie auf einem anderen Planeten: Das EDEN ISS Gewächshaus in der Antarktis, © AWI Michael Trautmann
Draußen nichts als Weiß, aber drinnen gedeiht sattes Grün, © Hanno Müller, AWI
Senfpflanzen räkeln sich dem Kunstlicht entgegen, © DLR CC-BY 3.0
Das EDEN ISS Team wird mit einer reichen Ernte beschenkt, © DLR CC-BY 3.0
Im EDEN ISS Projekt erforschten Prof. Dr. Daniel Schubert und sein Team von 2018 bis 2023, wie sich Pflanzen unter unwirtlichen Bedingungen anbauen lassen. In der Abgeschiedenheit der Antarktis erlebten die Forscherinnen und Forscher dabei ganz ähnliche Bedingungen, wie sie in Zukunft auch die ersten Menschen auf dem Mars vorfinden werden.
Für die ersten Mars-Missionen wird das wohl noch nicht gelten.
Prof. Dr. Maik Böhmer, GU
Das gäbe auch eine gewisse Sicherheit. Denn Flüge zwischen Mars und Erde können nur dann stattfinden, wenn sich beide Planeten in ausreichender Nähe zueinander befinden. Ideale Voraussetzungen für die Reise ergeben sich nur etwa alle zwei Jahre. In Gewächshäusern können die Menschen auf dem Mars in der Zwischenzeit weiter Nahrung produzieren, sodass sie auch längere Zeiten ohne zusätzliche Versorgung von der Erde auskommen.
In einem Punkt allerdings werden sich die marsianischen Gewächshäuser von den irdischen unterscheiden: Sie werden vermutlich nicht an der Oberfläche stehen, sondern unter dem Marsboden vergraben.
Prof. Dr. Daniel Schubert, DLR
Gewächshäuser hätten noch einen weiteren Vorteil: Unter perfekt abgestimmten Bedingungen wachsen die Pflanzen darin sehr viel schneller und produzieren mehr Biomasse. Während ein aus Samen gezogener Salatkopf in einem Garten auf der Erde etwa acht Wochen braucht, um heranzuwachsen, kann ein Salatkopf in einem Gewächshaus wie dem, das im Rahmen von EDEN ISS erprobt wurde, schon nach vier Wochen geerntet werden.
Beim Geschmack der angebauten Gemüsesorten gilt: Je extremer, desto besser.
Gewächshäuser, die aktuell geplant werden, sollen aber nicht nur Nahrung liefern. Sie sollen zu begrünten Wohlfühloasen werden - zunächst für Forschende in der Antarktis und später auch für Menschen auf dem Mond oder dem Mars.
So stellt sich die KI die grüne Zukunft der Raumfahrt vor
Prof. Dr. Daniel Schubert, DLR
Wie weit wäre es da noch bis zu einem Botanischen Garten, in dem Pflanzen auf dem Mars nicht nur in der kontrollierten Umgebung von Gewächshäusern, sondern auch draußen im Freien wachsen?
Naheliegend wäre der Schritt nicht. Ob Gemüse oder Schnittblumen - viele Pflanzen lassen sich heute im großen Maßstab ganz ohne Erde anbauen. Warum sollte man sich da auf dem Mars die Mühe machen, den Marsboden aufzubereiten, um darin Tomaten, Rosen oder Palmen wachsen zu lassen? Die Beschaffenheit des Marsbodens wäre außerdem nicht die einzige Herausforderung für das Gärtnern unter freiem Himmel.
Prof. Dr. Maik Böhmer, GU
Mit Gentechnik ließen sich eventuell Pflanzen züchten, die den Bedingungen auf dem Mars besser standhalten könnten. Um sie draußen anbauen zu können, wäre der Boden - zumindest in der Anfangsphase - allerdings noch nicht fruchtbar genug.
Dr. Christian Schröder, MPI für Sonnensystemforschung
Und dann müsste irgendwo noch flüssiges Wasser aufgetrieben werden.
Prof. Dr. Daniel Schubert, DLR
Noch bleibt ein richtiger Palmengarten auf dem Mars eine schöne Utopie. Zumindest ein Teil des Traums aber könnte Wirklichkeit werden: Denn macht sich die Menschheit erst einmal auf die Reise, ist der Weg zu einem Palmenhaus oder Tropicarium auf dem Mars vielleicht gar nicht mehr so weit. Ob und wann dann auch die Oberfläche des roten Planeten von Grün bedeckt sein wird, steht in den Sternen.
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