Köln,  19. Januar 2018 — Auf der Internationalen Raumstation ISS wird aktuell das Wachstum von Bakterien untersucht,  die in der Lage sind,  Sauerstoff und essbare Biomasse zu produzieren. Entwickelt wurde das Experiment von Mikrobiologen des belgischen Studiencentrums für Kernenergie (SCK-CEN) in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR),  teilte das DLR in Köln mit.

Die Versorgung von Astronauten mit frischen Lebensmitteln und Sauerstoff ist eine der wichtigsten Herausforderungen für bemannte Langzeitmissionen,  etwa zum Mars. Alles,  was unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit produziert werden kann,  spart Platz,  Gewicht und trägt auch zur Sicherheit von Weltraummissionen bei.

Eine Arbeitsgruppe um die belgische Biologin Natalie Leys sieht in dem Bakterium Arthrospira einen vielversprechenden Kandidaten für den Einsatz im Weltall. Bei dem gleichnamigen Experiment handelt es sich um ein mit Algen verwandtes Cyanobakterium,  welches Sauerstoff und Biomasse produzieren kann. Das macht diese Bakterien interessant für Lebenserhaltungssysteme,  da sie CO2 und Nitrat zu Sauerstoff und großen Mengen Biomasse umwandeln können. Durch ihren hohen Gehalt an essentiellen Aminosäuren sind Cyanobakterien der Gattung Spirulina schon als Nahrungsergänzungsmittel auf der Erde bekannt.

Bevor Arthrospira auf den Speiseplan der Astronauten kommt,  müssen jedoch umfangreiche Testreihen durchlaufen werden. Ein vorläufiger Höhepunkt sind dabei die Experimente im Biolab der ISS,  die im Auftrag der ESA auf der Raumstation durchgeführt werden. Experimentaufbau und -ablauf wurden gemeinsam mit der Abteilung Gravitationsbiologie des DLR-Instituts  für Luft- und Raumfahrtmedizin  entwickelt. Die Durchführung der Experimente auf der Raumstation liegt beim DLR-Raumfahrtnutzerzentrum in Köln.

Die Bakterien wurden in speziell vorbereiteten Behältern am 15. Dezember 2017 mit SpaceX-13 zur ISS gebracht und dort von den Astronauten in das Biolab-Forschungslabor eingebaut. Durch Zugabe eines Nährmediums und Licht wurde das Wachstum der Bakterien bei  einer Temperatur von 33 Grad Celsius eingeleitet. Über einen Zeitraum von sieben Tagen wurden verschiedene Parameter gemessen. Am Ende der Inkubationszeit werden Bakterien für spätere Analysen auf der Erde „geerntet“,  chemisch fixiert und eingefroren.

Ein kleiner Teil der Probe wird mit frischem Nährmedium versehen und dient somit als „Startkultur“ für eine weitere siebentägige Inkubation. Erste Telemetriedaten zeigen,  dass es den Cyanobakterien im All gut geht:  Sie sind photosynthetisch aktiv und produzieren Sauerstoff. Insgesamt wird das Experiment viermal wiederholt. Die fixierten Proben sowie eine lebende Probe kehren mit einer Dragon-Kapsel des US-Unternehmens SpaceX zur Erde zurück.

© Gerhard Kowalski