Er sieht aus wie ein Tannenzapfen, der kurz vor der Explosion steht. In der Mitte befindet sich ein Bündel konischer Tanks, und von diesem zentralen Kern gehen mehr als zwei Dutzend gekrümmte Arme aus, an deren Ende sich jeweils eine schwere Scheibe befindet. So sieht ein Weltraumgarten aus. Ein maßstabsgetreues Modell des Gartens, der auf der letzten Biennale in Venedig ausgestellt wurde. Die Schöpfer des Weltraumgartens hoffen, in den nächsten fünf bis sieben Jahren eine Version in Originalgröße mit echten Pflanzen und Samen in eine erdnahe Umlaufbahn zu schicken .

Die Initiative ist zum Teil ein Versuch, sich vorzustellen, wie das Leben im Weltraum aussehen könnte. "Menschen werden ins All fliegen, um dort zu arbeiten", sagt Ariel Ekblaw, Leiter des Aurelia-Instituts, eines gemeinnützigen Labors für Weltraumarchitektur. Er ist der Meinung, dass diese zukünftigen Arbeiter es auf jeden Fall zu schätzen wissen werden, wenn sie etwas Grün um sich herum haben. "Wenn wir mit der Natur beginnen, sind wir vielleicht auf einem fruchtbareren Weg zu einem würdigen Leben im Weltraum", fügt Stuart Wood hinzu, Geschäftsführer von Heatherwick Studio, einem in London ansässigen Design- und Architekturbüro, das mit dem Aurelia Institute an dem Weltraumgartenprojekt arbeitet.

Schwereloses Gärtnern

Die Grundidee ist natürlich nicht neu: Astronauten gärtnern schon seit Jahrzehnten im Weltraum. Die russischen Kosmonauten waren die ersten, die in den 1970er Jahren dort oben Nutzpflanzen anbauten, darunter Zwiebeln, von denen einige später von den Menschen an Bord der Raumstation Saljut 1 gegessen wurden. Es wurden aber auch Maniok, Tomaten und Kupferblumen angebaut, und eine chinesische Raumsonde brachte 2019 sogar Baumwollsamen auf die andere Seite des Mondes. Zwei Wochen nach der Landung keimten die Samen, obwohl sie in der extrem kalten Mondnacht bald darauf erfroren.

Obwohl die extraterrestrische Pflanzenproduktion lange Zeit rudimentär und experimentell war, könnte sich dies bald ändern. Forscher gehen derzeit bis an die Grenzen dessen, was mit Pflanzen und Saatgut möglich ist, um ihre Weltraumtauglichkeit zu testen, und sie erzielen dabei einige sehr ermutigende Ergebnisse. Pflanzen im Weltraum müssen mit kosmischer Strahlung, extremen Temperaturen, einer Luft, die nicht ganz mit der auf der Erde vergleichbar ist, und vielen anderen Herausforderungen zurechtkommen.

Eine ausreichend widerstandsfähige Vegetation kann jedoch dazu beitragen, dass sich sterile, künstliche Umgebungen (Raumstationen, Raumkapseln und Weltraumkapseln) mehr wie ein Zuhause anfühlen. Die Designer von Weltraumgärten sind der Meinung, dass es an der Zeit ist, dass das Gärtnern in der Umlaufbahn einen großen Schritt in Richtung Realität macht. Sie wollen ihren kosmischen Garten auf Arten konzentrieren, die aufgrund ihrer ästhetischen oder kulturellen Bedeutung wichtig sind, um Raumfahrer mit der Erde zu verbinden.

- sagt Wood.
Aber die Reise, so ungewöhnlich sie auch sein mag, beginnt mit den Samen. Für diejenigen, die mutig genug sind, dort zu säen, wo noch niemand gesät hat, gibt es bereits eine Menge an Forschungsergebnissen zu sichten. Eine ganze Reihe davon wurde von Mike Dixon von der University of Guelph in Kanada und seinen Kollegen durchgeführt, die im Laufe der Jahre Millionen von Samen ins All geschickt haben. Diese wurden dann zur Erde zurückgeschickt, wo sie in der Regel ohne Probleme keimten.

A MISSE-egység

Im Jahr 2021 schickten Dixon und andere Forscher Samen zur Internationalen Raumstation. Während ihres Aufenthalts im All wurden die Samen in einem Gerät (MISSE) untergebracht, das außerhalb der Raumstation in einem kofferförmigen Behälter untergebracht war. "Ich hatte ehrlich gesagt nicht erwartet, dass die Kerne außerhalb der Raumstation überleben würden", sagt Dixon. Aber das haben sie. Sie waren zwar einer gewissen kosmischen Strahlung ausgesetzt, aber der Behälter schützte sie vor dem Schlimmsten, und die Temperatur stieg nie über 50 °C. Im Weltraum kann das direkte Sonnenlicht unglaublich stark sein.

Leben im Weltraum

Die Forschung deutet auch darauf hin, dass Pflanzen, die einmal im Weltraum gekeimt sind, recht gut mit der interstellaren Umgebung zurechtkommen. Der niedrige Druck und der niedrige Sauerstoffgehalt machen ihnen nichts aus, sagt Dixon, und obwohl die Temperaturen in vernünftigen Grenzen gehalten werden müssen, können Pflanzen solche Veränderungen besser verkraften als Säugetiere, einschließlich des Menschen.

- sagt der Experte.
Dennoch müssen Weltraumgärtner gewissenhaft arbeiten. Ye Zhang vom Kennedy Space Center der NASA hat umfangreiche Untersuchungen über Saatgut durchgeführt, das in den Weltraum mitgenommen werden kann, und hat dabei erhebliche Unterschiede in der Widerstandsfähigkeit einiger Arten festgestellt. "Tomaten und Kopfsalat reagieren besonders empfindlich auf die Weltraumumgebung", sagt er und verweist auf seine früheren Arbeiten. Er und seine Kollegen schickten 2021 auch Samen zu MISSE, die nach acht Monaten zur Erde zurückkehrten. Sie wurden in winzigen, in Folie verpackten Päckchen aufbewahrt, wie die in Gartencentern erhältlichen Samenpäckchen. Alle Samen (darunter Rettich, Blumenkohl und Senf) keimten zuverlässig, was darauf hindeutet, dass ihr Platz in der MISSE genug Schutz bot, um das Überleben der Samen zu sichern.

Was den Anbau einer großen Anzahl von Nutzpflanzen in der Erdumlaufbahn anbelangt, so wird eine der größten Herausforderungen darin bestehen, das Wassermanagement zu lösen, sagt Zhang und weist darauf hin, dass die Wasseraufnahme der Pflanzen im Weltraum anders sein kann: "Eine Überwässerung kann die Pflanzen stressen, und sie sind dann anfälliger für mikrobielle oder andere Probleme", sagt er. Während die Samen die Kräfte eines Raketenstarts eindeutig überleben können, könnten einige Pflanzen, die bereits gekeimt sind, dies nicht unbeschadet überstehen. Außerdem bleibt die Frage offen, wie es einigen Pflanzen auf wirklich langen Weltraummissionen, beispielsweise über mehrere Jahre, ergehen wird.

Laut Zhang könnten weitere Forschungen dazu beitragen, zu verstehen, wie der Weltraumflug die Gene von Samen und Pflanzen verändert, da er ihr Wachstum erheblich beeinträchtigen könnte.

Ein Blick in eine grünere Zukunft

Das Konzept des Weltraumgartens geht über diese Details hinaus und bietet einen Blick in eine Zukunft, in der die Probleme des Pflanzenanbaus außerhalb der Erde weitgehend gelöst sind. Für Ekblaw und seine Kollegen hängt die Verwirklichung dieser Zukunft unter anderem davon ab, dass die Raumfahrt erschwinglicher wird als heute. Die Beförderung von Lasten in die Erdumlaufbahn muss viel billiger werden, d. h. von derzeit Tausenden von Dollar pro Kilogramm auf vielleicht 100 bis 200 Dollar sinken, was nach Ansicht einiger Analysten auch geschehen wird.

Nach Ansicht von Ekblaw könnte es in Zukunft zu umfangreichen industriellen Aktivitäten im Weltraum kommen, wodurch auf der Erde Flächen frei würden. Dies könnte auch eine ganze Reihe anderer wirtschaftlicher Aktivitäten eröffnen, wie z. B. Filmaufnahmen, Tourismus und natürlich Weltraumgärten. Der Experte und seine Kollegen suchen derzeit nach Geldgebern, um ihr Konzept in die Tat umzusetzen. Das von der Londoner Designfirma Millimetre entworfene Modell ist nur zur Anschauung gedacht. Die endgültige Version, die dreimal so groß ist, würde in der ersten Runde unbewohnt sein. Es stellt sich natürlich die Frage: Wenn der Garten keine menschlichen Besucher haben wird, warum dann ein so spektakuläres Design? Die Designer sagen, dass sie die Phantasie der Öffentlichkeit anregen wollen.

Aber Design ist auch praktisch. Die aus dem Weltraumgarten herausragenden Arme mögen zwar zerbrechlich aussehen, aber Ekblaw sagt, dass diese teleskopischen Anhängsel normalerweise eingezogen werden. "Die meiste Zeit sieht die Struktur eher wie eine Brombeere ohne die Arme aus", sagt er. Die Pflanzen werden in den eingeschlossenen Lappen der Brombeere hinter dicken Fenstern leben, in die das Licht auf kontrollierte Weise eindringen kann, so dass künstliche Tage und Nächte entstehen.

Ekblaw stellt sich vor, dass Astronauten den Weltraumgarten von Zeit zu Zeit besuchen werden, um Proben zu sammeln. Open-Source-Daten, die die Umweltbedingungen an Bord und die Wachstumsraten der Pflanzen verfolgen, würden ebenfalls zu einem besseren Verständnis des erfolgreichen Anbaus von Pflanzen im Weltraum beitragen, sagt er.

Dixon ist jedoch der Meinung, dass es in naher Zukunft vielleicht gar nicht nötig sein wird, Lebensmittel im Weltraum anzubauen: "Wir können genug Vorräte dorthin bringen, um es zu tun", sagt er.

Alistair Griffiths, wissenschaftlicher Direktor der Royal Horticultural Society, war 2015 zusammen mit dem britischen Astronauten Tim Peake an dem Projekt beteiligt, Pfefferkörner auf die Internationale Raumstation zu schicken. Zur Idee eines Weltraumgartens sagt er, dass es angesichts der komplizierten Form praktische Herausforderungen beim Start einer solchen Struktur geben könnte, aber er lobt den allgemeinen Ansatz: "Ich denke, es ist wichtig, dass es schön ist und dass es in der Form mit der Natur verbunden ist."

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Erdgärten sind unglaublich vielfältig. Sie enthalten Pflanzen und Gestaltungselemente, die die Persönlichkeit der Menschen widerspiegeln, die sie anlegen. Gärten im Weltraum sollten nicht anders sein. Wenn sie die Möglichkeit haben, werden pflanzenbegeisterte Astronauten sicher ihre eigenen Vorlieben einbringen. Dixon zum Beispiel experimentiert seit langem mit Gerstensamen, von denen er viele in den Orbit und zurück zur Erde schickt, und ein Großteil seiner Forschung wird von der schottischen Whiskybrennerei Glenlivet unterstützt.

- sagt er. Aber Griffiths möchte etwas Spektakuläres für seinen eigenen Weltraumgarten, wie eine Erdbeere, die schöne Blüten hat, aber auch essbar ist. Die Ananas-Erdbeere (Fragaria x ananassa) könnte zum Beispiel eine gute Wahl sein, sagt er.