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Moderne Landwirtschaft
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Da die weltweite Menge an Ackerland stetig abnimmt, blicken einige Wissenschaftler und Unternehmer in die Sterne als nächste große Agrargrenze. Ein Konzept, das so alt ist wie die erste Science-Fiction-Geschichte, die Flucht der Menschheit in ein Leben im Weltraum hängt von der Fähigkeit ab, essbare und nahrhafte Lebensmittel zu produzieren.
Pflanzen im Weltraum zu züchten ist kein neues Experiment. Astronauten und Wissenschaftler haben bereits erfolgreich Obst und Gemüse im Weltraum angebaut, wie z. B. „Armara“-Senf und Pak Choi. Letzten Herbst wurden sieben reife grüne Hatch-Chilis geerntet. In Bezug auf die Zukunft der Luxus-Raumfahrt wurden ein Dutzend Flaschen Bordeaux 14 Monate lang im Weltraum reifen gelassen, bevor sie zurückkehrten, um in einer Christie's-Auktion verkauft zu werden.
Eine Kakophonie der jüngsten Ereignisse hat das Interesse – und die Investitionen – in den Anbau von Nahrungsmitteln in der Schwerelosigkeit weiter vorangetrieben, darunter ein Rückgang des Ackerlandes, der Ausfall von Ernten an Land aufgrund extremer Temperatur- und Wetterereignisse und die wachsende Wahrscheinlichkeit von von Menschen geführten Reisen zu nahegelegenen Planeten im Sonnensystem.
Jetzt treten eine Reihe verschiedener Unternehmen auf den Plan und hoffen, die Lebensmittelindustrie auf die Startbahn ins All führen zu können.
Proben des Pflanzenwachstums im Marsgarten der NASA. Foto mit freundlicher Genehmigung von NASA/Dimitri Gerondidakis.
Orbital Farm ist ein Unternehmen, das in die Zukunft blickt. Orbital Farm befindet sich noch in den Kinderschuhen und hofft, die terrestrische Lebensmittelproduktion in ein nachhaltiges System mit geschlossenem Kreislauf umzuwandeln, wodurch der letztendliche Sprung zu im Weltraum angebauten Produkten zu einem leicht zu überwindenden Hindernis wird. CEO und Gründer Scot Bryson sagt, dass sein Unternehmen aus dem Wunsch heraus entstanden ist, „den Klimawandel zu bekämpfen“. Und das macht Sinn. Mit fortschreitendem Klimawandel werden die Wettermuster unvorhersehbarer und unberechenbarer, was Ernten auf der ganzen Welt in Gefahr bringt. Diese Auswirkungen werden laut Bryson noch verstärkt, da allein der Agrarsektor fast 26 Prozent der Treibhausgasemissionen freisetzt.
Um diesem Effekt entgegenzuwirken, möchte Bryson vollständig geschlossene Farmen oder in sich geschlossene Gewächshäuser eröffnen, die Abfallstoffe in Energie umwandeln. Das Unternehmen stellt sich vor, dass dies frisches Obst und Gemüse, aber auch saubere Energie, Fisch, Biopolymere, Medikamente, Impfstoffe und zelluläre Landwirtschaft umfasst.
Ausgehend von einer Einrichtung am Virgin Galactic Spaceport America in New Mexico wird Orbital Farm daran arbeiten, die Mechanisierung der industriellen, großflächigen Landwirtschaft in ein nachhaltiges System zu integrieren. Dazu gehört die Simulation der Umgebung zur Nachahmung von Weltraumbedingungen, einschließlich begrenztem Zugang zu Süßwasser und Sauerstoff, sowie der Bau und das kontinuierliche Testen von Luftkohlenstoffabscheidungssystemen. Bryson sagt, dass dies der einzige Weg nach vorne ist, denn „in fünfzehn, zwanzig Jahren, wenn wir eine große Anzahl von Menschen haben, die … auf dem Mars leben, braucht man groß angelegte Systeme, um das Leben zu unterstützen.“
In diesem Sinne beginnen Kichererbsen bereits mit ihren Testversuchen im Weltraum. Ein Experiment namens „Space Hummus“ begann mit Northrop Grummans 17. Versorgungsmission zur Internationalen Raumstation (ISS) am 19. Februar. Yonatan Weintraub von der Stanford University, der Wissenschaftler, der den Plan für Space Hummus entwickelt hat, zitiert die Nährstoff- und Proteindichte Natur der Leguminosen als Hauptfaktor für die Erforschung ihres Wachstumspotenzials im Weltraum. Untergebracht in einem Miniatur-Gewächshaus wird das Wachstum der Kichererbsen von Wissenschaftlern an Bord der ISS überwacht.
Kosmonaut Oleg Kononenko an Bord der Internationalen Raumstation beim ersten Experiment mit einem 3D-Bioprinter. Foto mit freundlicher Genehmigung von Aleph Farms.
Zurück auf der Erde setzt Aleph Farms mit Sitz in Rehovot, Israel, ebenfalls auf Lebensmittel, die unter den Sternen angebaut und gekocht werden, aber nicht nur auf die Vegetation. Aleph Farms ist bekannt für die Züchtung des ersten Stück Fleisches im Weltraum und hat außergewöhnliche Pläne für zukünftige Proteine. Zvika Tamari, Leiterin des Weltraumforschungsprogramms des Unternehmens, glaubt, dass zellkultiviertes Fleisch ein integraler Bestandteil von Langzeitmissionen zum Mars und potenziellen Außenposten auf dem Mond werden wird. „Die Lieferung frischer Nahrung von der Erde zum Mond und zum Mars … wird einfach nicht passieren“, sagt Tamari. Daher ist Aleph Farms entschlossen, den Anbau und das Kochen von Fleisch im Weltraum zu einer plausiblen Realität für die Zukunft der Raumfahrt zu machen.
Anstatt zu versuchen, eine Kuh zum Mond zu schicken, sagt Tamari, dass Aleph Farms in Partnerschaft mit der ISS arbeitet, um „die Wirkung der Mikrogravitation auf … die Zellproliferation und -differenzierung zu untersuchen“. Zellproliferation und -differenzierung bilden die Grundlage für die gesamte Bildung von Muskelgewebe. Daher ist es entscheidend, die Auswirkungen zu verstehen, die ein Mangel an Schwerkraft auf diese beiden Prozesse hat, um die Praxis des im Weltraum angebauten Fleisches zu normalisieren. Während die Astronauten auf der ISS diese Experimente durchführen, überwachen Analysten den Fortschritt von der Erde aus und reagieren und bearbeiten Theorie und Praxis in Echtzeit. All dies soll sagen, dass die Zukunft des Fleischanbaus im Weltraum für Langzeitmissionen kein Konzept mehr ist, das durch unsere Lieblingsfolgen von Star Trek geregelt wird sondern eine echte Rentabilität, die an Fahrt gewinnt.
Darüber hinaus geht Tamari kurz auf die psychologischen Auswirkungen von Langzeit-Weltraumreisen ein und bringt die Idee auf, dass Astronauten, die den Mars besuchen, Jahre im Weltraum verbringen und letztendlich möglicherweise nie zur Erde zurückkehren werden. Er erkennt diese mental und emotional erschöpfende Möglichkeit an und stellt fest, dass „die Fähigkeit, an der Zubereitung Ihrer eigenen [Nahrung] beteiligt zu sein und sie anzubauen und nach Ihrem Geschmack zu würzen … äußerst wichtig für das Wohlbefinden von Astronauten ist.“
Die NASA scheint Tamaris Meinung zuzustimmen. Isolation und Eindämmung stehen auf der Liste der fünf Gefahren der bemannten Raumfahrt der NASA an zweiter Stelle, wobei die Agentur anerkennt, dass ein mangelnder Zugang zu konsistenten frischen Lebensmitteln zu einem „psychologischen oder physischen Ungleichgewicht“ beitragen könnte. Daher ist der Markt für Technologien, die im Weltraum für frische und schmackhafte Lebensmittel sorgen können, wichtiger denn je.
Aleph Farms und Orbital Farm sind sich einig, dass es umso wahrscheinlicher ist, dass die Menschheit in der Lage sein wird, drängende Probleme im Zusammenhang mit Lebensmitteln zu lösen, je vielfältiger die Denkweisen sind, die am Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum arbeiten – sowohl am Boden als auch im Weltraum. Ernährungssicherheit und schwindende Ressourcen, beide beschleunigt durch die Klimakrise, stellen die Zukunft der Lebensmittelproduktion vor Herausforderungen. Viele glauben, dass die Menschheit für den erfolgreichen Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum gleichzeitig die Praxis der nachhaltigen Nahrungsmittelproduktion auf der Erde verstehen muss.
Zu diesem Zweck haben die NASA und die Canadian Space Agency kürzlich die zweite Etappe der Deep Space Food Challenge angekündigt, eines Wettbewerbs mit einem Preisgeld von 1 Million Dollar, der nach nachhaltiger Lebensmitteltechnologie für den Einsatz sowohl in terrestrischen als auch in interplanetaren Umgebungen sucht. Mit dem Slogan „Gutes Essen für gesündere, glücklichere Menschen im Weltraum und auf der Erde“ fordert die NASA Teams aus der ganzen Welt auf, innovative Ideen einzureichen, die langfristige Weltraummissionen aufrechterhalten und die Umweltauswirkungen der Lebensmittelproduktion verbessern könnten Erde, Verbesserung des Zugangs zu nachhaltiger Nahrung. Zu den Gewinnern der Phase 1 gehören Ideen wie Bistromathic aus Austin, Texas, eine potenzielle technologische Option, die „sicherstellt, dass Astronauten während langer Weltraummissionen ein erdähnliches Esserlebnis genießen“ oder SIRONA NOMs aus Golden, Colorado, ein „kleines bioregeneratives System“. die eine Vielzahl von Früchten, Gemüse, Kräutern und Fischen anbaut.“
Für die Zukunft können wir innovative Technologien erwarten, die die nächsten 50 Jahre nachhaltiger Lebensmittelproduktion im Weltraum und zu Hause einleiten werden. Experten aus der ganzen Welt erforschen neue und aufregende Methoden, um viele Lebensmitteloptionen in jeder Umgebung anzubauen. Die Zukunft der intergalaktischen Ernährung hängt jedoch heute vollständig von der Erde ab:Die Menschheit muss verstehen, wie sie mit weniger mehr wachsen kann. Nur wenn wir dieses Rätsel gemeistert haben, können wir damit rechnen, die Milchstraße zu erkunden, während wir Grünkohlsalat und Rindertatar genießen.
