Weltraumküche: Mahlzeiten, die nicht von dieser Welt sind

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  Quantumrun-Vorausschau
• 9. Juni 2023

Eine der größten Hürden bei der Langzeitraumfahrt ist die Entwicklung eines nachhaltigen und nahrhaften Nahrungsmittelsystems, das den harten Bedingungen interplanetarer Missionen standhält. Wissenschaftler arbeiten daran, Mahlzeiten zu entwickeln, die wichtige Nährstoffe liefern und sicher, kompakt und im Weltraum einfach zuzubereiten sind.

Kontext der Weltraumküche

Der jüngste Boom des Weltraumtourismus ist das Ergebnis technologischer Durchbrüche, die die Möglichkeit eröffnet haben, die Grenzen unseres Planeten zu erkunden. Tech-Milliardäre wie Elon Musk und Richard Branson haben großes Interesse an dieser neuen Branche gezeigt und investieren stark in die Raumfahrt. Während sich die aktuellen Weltraumtourismus-Angebote auf suborbitale Flüge beschränken, arbeiten Unternehmen wie SpaceX und Blue Origin an der Entwicklung orbitaler Raumflugfähigkeiten, die es Menschen ermöglichen, über längere Zeiträume im Weltraum zu bleiben.

Das ultimative Ziel ist jedoch die Erforschung des Weltraums, mit der Errichtung menschlicher Siedlungen auf dem Mond und darüber hinaus in den 2030er Jahren. Dieses Ziel bringt erhebliche Herausforderungen mit sich, darunter die Schaffung von Nahrungsmitteln, die interplanetare Reisen überstehen und dabei nahrhaft bleiben. Der Lebensmittel- und Landwirtschaftssektor arbeitet mit Astronauten zusammen, um Lebensmittelsysteme zu entwickeln, die eine langfristige Weltraumforschung unter extremen Bedingungen unterstützen können.

Auf der Internationalen Raumstation (ISS) werden Hunderte von Studien durchgeführt, um Weltraumküche zu entwickeln. Diese reichen von der Beobachtung tierischer und pflanzlicher Zellen unter Schwerelosigkeit bis hin zur Schaffung autonomer Systeme, die das Zellwachstum steuern. Forscher experimentieren mit dem Anbau von Nutzpflanzen wie Salat und Tomaten im Weltraum und haben sogar damit begonnen, pflanzliche Alternativen wie Kulturfleisch zu entwickeln. Die Forschung zur Weltraumküche hat auch erhebliche Auswirkungen auf die Nahrungsmittelproduktion auf der Erde. Da die Weltbevölkerung nach Schätzungen der Vereinten Nationen (UN) bis 10 fast 2050 Milliarden Menschen erreichen wird, ist die Entwicklung nachhaltiger Lebensmittelproduktionsmethoden ein dringendes Problem. 

Störende Wirkung

Im Jahr 2021 startete die National Aeronautics and Space Administration (NASA) ihre Deep Space Food Challenge, um globale Studien zu finanzieren, die sich mit der Lebensmittelherstellung im Weltraum befassen. Ziel war die Entwicklung eines nachhaltigen Nahrungsmittelsystems zur Unterstützung von Weltraumzielen. Die Einsendungen waren vielfältig und vielversprechend.

Beispielsweise nutzte das finnische Unternehmen Solar Foods einen einzigartigen Gasfermentationsprozess, bei dem Solein, ein einzelliges Protein, nur unter Verwendung von Luft und Strom hergestellt wird. Dieser Prozess hat das Potenzial, eine nachhaltige und nährstoffreiche Proteinquelle bereitzustellen. Unterdessen nutzte Enigma of the Cosmos, ein australisches Unternehmen, ein mikrogrünes Produktionssystem, das Effizienz und Platzbedarf an das Wachstum der Pflanze anpasst. Zu den weiteren internationalen Gewinnern gehörten Electric Cow aus Deutschland, das vorschlug, mithilfe von Mikroorganismen und 3D-Druck Kohlendioxid und Abfallströme direkt in Lebensmittel umzuwandeln, und JPWorks SRL aus Italien, das „Chloe NanoClima“ entwickelte, ein kontaminationssicheres Ökosystem für den Anbau von Nanopflanzen und Microgreens.

Unterdessen schickte Aleph Farms, ein nachhaltiges Fleisch-Startup, im Jahr 2022 Kuhzellen zur ISS, um zu untersuchen, wie sich Muskelgewebe unter Schwerelosigkeit bildet, und um ein Weltraumsteak zu entwickeln. Das japanische Konsortium Space Foodsphere wurde außerdem vom japanischen Ministerium für Land- und Forstwirtschaft und Fischerei ausgewählt, um ein Nahrungsmittelsystem zu schaffen, das Mondexpeditionen unterstützen kann. 

Implikationen der Weltraumküche

Weitere Auswirkungen der Weltraumküche können sein:

• Autonome Weltraumlabore, die die Bedingungen basierend auf der Art der gezüchteten Pflanzen oder Zellen überwachen und anpassen können. Dieses System umfasst das Senden von Echtzeitinformationen zurück zur Erde.
• Weltraumfarmen auf dem Mond, dem Mars und an Bord von Raumfahrzeugen und -stationen, die sich selbst versorgen und auf verschiedene Arten von Böden verpflanzt werden können.
• Ein wachsender Markt für ein kulinarisches Erlebnis im Weltraum, da der Weltraumtourismus in den 2040er Jahren zum Mainstream wird.
• Erhöhte Ernährungssicherheit für Menschen, die in extremen Umgebungen auf der Erde leben, beispielsweise in Wüsten oder Polarregionen.
• Die Schaffung neuer Märkte für Weltraumnahrungsmittel, die das Wirtschaftswachstum und die Innovation in der Lebensmittelindustrie ankurbeln könnten. Dieser Trend könnte auch zu einer erhöhten Nachfrage nach Agrar- und Lebensmittelproduktionstechnologien führen, was die Kosten senken und die Effizienz verbessern könnte.
• Die Entwicklung von Weltraumnahrungssystemen führt zu Innovationen in den Bereichen Hydrokultur, Lebensmittelverpackung und Lebensmittelkonservierung, die auch auf der Erde Anwendung finden könnten.
• Erheblicher Arbeitskräftebedarf in Forschung und Entwicklung, Prüfung und Fertigung. 
• Die Entwicklung geschlossener Kreislaufsysteme, die Abfälle recyceln und Ressourcen regenerieren. 
• Neue Erkenntnisse zur menschlichen Ernährung und Physiologie, die sich auf Techniken und Technologien im Gesundheitswesen auswirken könnten. 
• Die Schaffung neuer kultureller Lebensmittel und kulinarischer Traditionen, die aus weltraumgestützten Landwirtschafts- und Erkundungsinitiativen stammen.

Fragen zu berücksichtigen

• Hätten Sie Interesse daran, Weltraumküche zu essen?
• Wie kann die Weltraumküche Ihrer Meinung nach sonst noch die Art und Weise verändern, wie wir auf der Erde Lebensmittel produzieren?