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Gärtner-Astronaut Scott Kelly Da blüht etwas auf der ISS

Für den Flug zum Mars müssen Pflanzen in der Schwerelosigkeit wachsen. Ein automatisches Gewächshaus auf der ISS hat nun gezeigt, wie schwierig das ist - bis ein US-Astronaut eine Lösung fand.

Scott Kelly ist US-amerikanischer Astronaut und gerade auf der "Internationalen Raumstation" (ISS). Und anstatt Fotos von unserem Planeten oder über seine tägliche Arbeit im All zu twittern, hat er in dieser Woche das Foto von gammeligen Pflanzen zur Erde geschickt. "Unsere Pflanzen sehen nicht besonders gut aus. Das wäre ein Problem auf dem Mars", twitterte Kelly Ende Dezember 2015.

In der Tat sehen die Zinnien, die in der Mikrogravitation der Raumstation zu wachsen versuchen, etwas traurig aus. Ihre Blätter wachsen verdreht und kümmerlich. Doch Gioia Massa, bei der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa für Pflanzen zuständig, ist beglückt. "Obwohl die Pflanzen nicht perfekt gewachsen sind, glaube ich, dass wir so viel darüber lernen, wie Pflanzen und Flüssigkeiten sich auf der Raumstation verhalten."

Seit knapp zwei Jahren gibt es das kleine Gewächshaus auf der ISS. Seither werden dort immer wieder einzelne Pflänzchen gezogen. Das Ziel ist es, ein autonom arbeitendes Gewächshaus zu konstruieren.

Salat im Weltall

Im ersten Wachstumsversuch waren einige Pflanzen eingegangen, weil sie nicht genügend Feuchtigkeit bekommen hatten. Beim zweiten Versuche, den Scott Kelly im Juli vergangenen Jahres startete, war er erfolgreicher: Die Astronauten konnten ein paar Blättchen knabbern.

 

Nächst Schritt: Zinnien

Im dritten Versuch im Minigewächshaus wurden nun Zinnien gezogen – sie sind allerdings weder für den Verzehr noch wegen ihrer hübschen Blüten in den Versuch aufgenommen worden. "Die Zinnien unterscheiden sich stark von Salat", erklärt Nasa-Forscher Trent Smith. "Sie reagieren empfindlicher auf Umwelteinflüsse und Lichtverhältnisse." Sie bräuchten zudem länger um zu wachsen – bis zu 80 Tage.

Kurzum: Zinnien sind wesentlich komplizierter im All zu züchten. Als Blütenpflanzen sind sie zudem ein gutes Versuchsobjekt auf dem Weg zur Tomatenzucht. Tomatenpflanzen müssen – anders als Salat – blühen, damit der Mensch ihre Früchte essen kann.

Doch anders als die Salatpflanzen wuchsen die Zinnien zunächst nicht so recht. Eines Tages perlten Wassertropfen aus ihren Blättern heraus, dann fingen plötzlich die Blätter an, sich zu verdrehen. Einige Pflanzen sahen auf den Bildern geradezu verschimmelt aus. Die Pflanzenforscher der Nasa suchten gemeinsam mit den Astronauten nach der Ursache. Schließlich stellte sich heraus, dass die Pflanzen offenbar ein Wasserproblem hatten.

So sehen die gesunden Zinnienpflanzen auf der ISS aus, die im Veg-01-Modul mit blauem und rotem Licht beleuchtet werden. (Foto: Nasa)

Wasserstress und Schimmelgefahr

Die Wassertropfen an den Blättern deuteten darauf hin, dass die Feuchtigkeit, die natürlich aus den Blättern austritt, nicht trocknet beziehungsweise von der umgebenden Luft aufgenommen wird. Die verdrehten Blätter deuteten zudem darauf hin, dass die Wurzeln der Zinnien ein Problem hatten. Auf der Erde wird das Phänomen als Epinastie bezeichnet. Es tritt auf, wenn Staunässe die Wurzeln stresst.

Trent Smith erklärt: "Nachdem wir beide Phänomene diskutiert hatten, entschieden wir, den Ventilator im Treibhaus stärker zu stellen. Wir hatten Hinweise darauf, dass die Luftzirkulation nicht ausreichen könnte." Da die Astronauten aber zunächst einen Weltraumausflug planen und durchführen mussten, mussten die Pflanzen auf den Ventilator warten. Die Lage im Gewächshaus eskalierte so weit, dass einige Blätter abstarben und sich Schimmel breit zu machen drohte. In einem geschlossenen System wie der Raumstation können Schimmelsporen zur Gefahr werden.

Also musste Astronautengärtner Kelly mit einer speziellen Atemmaske ausgestattet zu den Pflanzen, entfernte Blätter und andere verfaulte oder verschimmelte Teile des Gewächshauses – und steckte alles in die Gefriertruhe, sodass die Teile bei nächster Gelegenheit zur Erde transportiert und hier untersucht werden konnten.

Die überlebenden Zinnien hatten großes Glück: Denn Scott Kelly hat irgendwie einen Narren an den Pflänzchen gefressen. Nachdem der Schimmel entfernt worden ist, guckt er regelmäßig zu den Gewächsen hinein, ob alles in Ordnung ist. Fehlt ihnen Wasser, gießt er in Rücksprache mit den Pflanzenforschern am Boden. Fällt ihm eine andere Problematik auf, meldet er es – und schlägt Lösungen vor. Am 16. Januar dann twittert er zwei Bild einer blühenden Zinnie: 

 

"Ja, es gibt andere Lebensformen im All!", schrieb er dazu, und: "Wie wächst es bei Euch im Garten? So blüht meine Space-Blume".

Für eine künftige Mission zum Mars zeigt sich am Beispiel der Zinnien: Völlig autonom können Pflanzen offenbar nicht wachsen. Man braucht einen Weltraumgärtner – und einen Leitfaden, wie welche Pflanzen zu behandeln sind.

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