Wirkung der lunarer Strahlung auf das Pflanzenwachstum
Laut Marshall Porterfield, einem biologischen Ingenieur der Purdue-Universität, denkt das Forschungsteam intensiv über ein zentrales Thema nach—„Die Effekte der lunarer Strahlung auf das Pflanzenwachstum.” Die Mission ist nicht nur eine einfache Pflanzensiedlung. Sie geht vielmehr um das Konzept der bioregenerativen Lebenserhaltungssysteme. Wissenschaftler wollen langfristige Lösungen finden, um Astronauten mit Luft, Nahrung und Wasser zu versorgen. Diese Mission könnte der Schlüssel zu einem nachhaltigeren Raumflugkonzept werden.
Wie die Pflanzen auf dem Mond zurechtkommen sollen
Die Pflanzen werden im Wachstumskammer vor dem Start Wurzeln schlagen. Das Team wird sorgfältig beobachten, wie sie sich unter den außergewöhnlichen lunaren Bedingungen entwickeln. Die Mondoberfläche ist nahezu luftleer und die magnetische Anziehungskraft ist sehr schwach. Die Strahlung ist etwa 200-mal stärker als die irdische. Auf dem Mond beträgt die Schwerkraft nur ein Sechstel der Erdschwerkraft. Nach dem Aufenthalt der Astronauten—circa eine Woche—wird die Wachstumskammer in zwei Teile gespalten. Ein Teil der Pflanzen wird zur Erde zurückgebracht, während die anderen auf der Mondoberfläche verbleiben.
Die Überlebensrunde der Mondpflanzen
Die Pflanzen, die auf dem Mond bleiben, sollen bis zu ihrem Frosttod beobachtet werden. Das klingt erschreckend, jedoch wird der Prozess der Erfassung ihrer Reaktionen und Anpassungen in dieser extremen Umgebung vielversprechend sein. Die Arabidopsis thaliana, eine der Pflanzenarten, gilt als „Modellorganismus“ und ist seit Jahrzehnten Gegenstand biologischer Studien. Ihr gut verstandenes Genom erleichtert es, ihre Reaktionen zu analysieren. Die Brassica ist eine essbare Ölfrucht, die schnell wächst. Die Wasserlinse ist einzigartig—sie kann in Wasser ohne Wurzeln wachsen, filtert das Wasser und enthält essentielle Nährstoffe für den Menschen.
Der Einfluss von Mikrogravitation im All
Marshall Porterfield hat persönliche Erinnerungen an die Apollo-11-Mission aus dem Jahr 1969, als er gerade mal drei Jahre alt war. Die LEAF-Mission respektiert diese historischen Leistungen und geht darüber hinaus—seine Forschung zu Pflanzenwachstum im Mikrogravitationsumfeld der Internationalen Raumstation ist umfangreich. Pflanzenwurzeln benötigen Schwerkraft, um Wasser nach oben zu ziehen. Diese Erkenntnis machte die Raumfahrtforschung noch komplexer.
Analyse der genetischen Anpassung der Mondpflanzen
Nach der Rückkehr zur Erde wird das genetische Material von den Pflanzen, die die einzelnen Bedingungen erlebt haben, erwartet. Es wird spannend sein zu sehen, wie die Pflanzen überlebenswichtige Substanzen zur Strahlenschutzproduktion in ihren Zellen erzeugen. Die Mondpflanzen werden mittels Videoüberwachung bis zum Monddunkel dokumentiert. Diese Phase kann extrem kalt sein, mit Temperaturen, die unter -200 Fahrenheit liegen—daher auch das hohe Risiko, dass die Pflanzen erfrieren.
Herausforderungen bei der Mondlandwirtschaft
Porterfield war nicht an den letzten Versuchen beteiligt, Pflanzen in lunarem Regolith zu züchten. Wichtig ist, dass realistische Bedingungen zum Pflanzenwachstum untersucht werden—es wird nicht möglich sein, Pflanzen in unbedingtem Mondboden anzubauen, da dieser die notwendigen Nährstoffe nicht aufweist. „Wir werden keine Pflanzen direkt auf dem Mond setzen”, stellt er klar. Hydroponische Systeme haben Vorteile, da sie den Pflanzen mit nährstoffreichem Wasser in einem speziellen Wachstumsträger—statt mit Erde—servieren.
Der Schlüssel zur Ernährung von Astronauten in der Zukunft
Experten wie Jane Shevtsov von UCLA sehen großes Potenzial in Projekten wie LEAF—sie sind entscheidend für die Entwicklung von ergänzenden Nutzpflanzen auf dem Mond. Die Reaktion der Pflanzen auf die Mikrogravitation ist bekannt. Über ihre Reaktion auf die partielle Schwerkraft und die intensiven Strahlungsverhältnisse im Mondumfeld ist jedoch nur wenig bekannt.
Fazit: Ein aufregender Ausblick in die Zukunft
Die Frage bleibt, ob diese drei kleinen Pflanzen in der rauen Mondumgebung gedeihen werden—die Antwort könnte die Vision zukünftiger lunaren Gärten und Farmen prägen. Falls sie sich bewähren, könnte dies eine neue Ära der Mondenlandwirtschaft einläuten.