Finnische Proteintechnologie für Mars-Missionen: ESA testet Solein-Produktion in Schwerelosigkeit

Die Versorgungssicherheit für Langzeit-Weltraummissionen jenseits der Erdumlaufbahn rückt zunehmend in den Fokus der Raumfahrtforschung. Im Zentrum dieser Entwicklung steht eine Kooperation zwischen dem finnischen Lebensmitteltechnologieunternehmen Solar Foods und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Gemeinsam wird eine für den Weltraum adaptierte Version des Proteins Solein entwickelt, um Astronauten auf künftigen Fahrten zum Mond, zum Mars und darüber hinaus eine verlässliche Nahrungsquelle zu sichern.

Dieses Vorhaben trägt den Namen HOBI-WAN (Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition) und ist ein integraler Bestandteil des Terrae Novae Explorationsprogramms der ESA. Die technische Herausforderung besteht darin, die Gasfermentationstechnologie von Solar Foods so anzupassen, dass sie unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit einwandfrei funktioniert. Ein Prototyp der Solein-Produktionsanlage soll zunächst an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) erprobt werden. Das System nutzt Wasserstoff und Kohlendioxid, Substanzen, die in Weltraumhabitaten reichlich vorhanden sind, um das nahrhafte Solein zu generieren.

Das übergeordnete Ziel ist die drastische Reduzierung der Abhängigkeit von Nachschublieferungen von der Erde, was die Machbarkeit ausgedehnter Erkundungsreisen fundamental verbessert. Solein wird durch Fermentation unter Einsatz von Luft und Elektrizität gewonnen, wodurch traditionelle landwirtschaftliche Eingriffe umgangen werden. Diese Methode wird nun für die Herstellung von Nahrung direkt auf Raumschiffen oder Mondbasen optimiert, was die Selbstversorgung der Missionen enorm steigert.

Ein wichtiger Aspekt der Anpassung für den Weltraum ist die Stickstoffquelle: Während auf der Erde Ammoniak genutzt wird, kann im All stattdessen Harnstoff verwendet werden, der aus den Abfallprodukten der Besatzung gewonnen werden kann. Dies schafft einen geschlossenen Kreislauf, der Ressourcen recycelt und Abfall minimiert. Die Schwierigkeit im Mikrogravitationsumfeld liegt in der fehlenden Auftriebskraft, welche die Vermischung von Gasen und Flüssigkeiten, essenziell für die Versorgung der Mikroorganismen, stark beeinträchtigt.

Die Expertise des europäischen Raumfahrtintegrators OHB System AG, der als Hauptauftragnehmer fungiert, ist entscheidend für die Bewertung und Zertifizierung der Sicherheit des Systems für bemannte Stationen. Die Partnerschaft signalisiert die wachsende Bedeutung von Technologien zur nachhaltigen Lebensmittelproduktion für die zukünftige Raumfahrt. Die Vision, Nahrung aus der Luft zu erzeugen und Emissionen zu recyceln, könnte zudem zur Lösung globaler Ernährungssicherheitsprobleme auf der Erde beitragen.