Die Etablierung einer langfristigen menschlichen Präsenz auf dem Mars erfordert neuartige Ansätze im Ressourcenmanagement, um die prohibitiven Kosten der Nachversorgung von der Erde zu überwinden. Eine aktuelle Forschungsarbeit der Harvard University stellt einen entscheidenden Schritt in Richtung dieser Autonomie dar, indem sie aufzeigt, dass lebenserhaltende Elemente in extraterrestrischen Umgebungen unter Verwendung biologisch abbaubarer Biokunststoffe kultiviert werden können.
- Forschung der Harvard University zur autonomen Marspräsenz
- Einsatz biologisch abbaubarer Biokunststoffe für Lebensgrundlagen
- Erfolgreicher Anbau von Grünalgen unter simulierten Marsbedingungen
- Entwicklung eines Druckgefälles zur Stabilisierung von flüssigem Wasser
- Vision eines geschlossenen Kreislaufsystems für Infrastrukturwachstum
- Potenzielle Vorteile für Nachhaltigkeitstechnologien auf der Erde
Fortschritte bei der In-situ-Ressourcennutzung
Das Gebot der In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) ist ein zentraler Treiber für Tiefraummissionen, mit dem Ziel, die Abhängigkeit von erdgestützter Logistik zu reduzieren. Dr. Robin Wordsworth und sein Team an der Harvard University ist es gelungen, Grünalgen in Biokunststoff-Bioreaktoren unter simulierten Marsbedingungen anzubauen. Dies adressiert einen Schlüsselaspekt zukünftiger Lebenserhaltungssysteme im Weltraum.
Methodik und Auswirkungen
Die Laborexperimente umfassten den Anbau von *Dunaliella tertiolecta*-Algen in 3D-gedruckten Kammern aus Polymilchsäure (PLA), einem biologisch abbaubaren Biokunststoff. Diese Kammern replizierten die dünne, kohlendioxidreiche Atmosphäre des Mars und seinen extrem niedrigen Oberflächendruck. Entscheidend ist, dass die Algen trotz dieser extremen Parameter die Photosynthese aufrechterhielten und damit eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit bewiesen.
Die Biokunststoffkammer spielte eine entscheidende Rolle für diesen Erfolg, indem sie die Algen vor schädlicher ultravioletter Strahlung schützte und gleichzeitig ausreichend Lichtdurchlässigkeit ermöglichte. Eine Schlüsselinnovation bestand in der Schaffung eines Druckgefälles innerhalb der Kammer. Dies stabilisierte flüssiges Wasser – unerlässlich für biologische Aktivität – trotz des niedrigen externen Marsdrucks, unter dem flüssiges Wasser normalerweise nicht existieren kann.
Strategische Implikationen für Raumfahrt und Erde
Diese Forschung hebt Biokunststoffe als grundlegendes Material für den extraterrestrischen Bau hervor. Ihr Potenzial für die Vor-Ort-Produktion und das Recycling durch biologische Prozesse steht in starkem Kontrast zur logistischen Belastung des Transports und der Verwaltung konventioneller Industriematerialien von der Erde. Dies stimmt perfekt mit den Zielen zukünftiger autarker Weltraumvorhaben überein.
Dr. Wordsworth stellt sich ein fortschrittliches Kreislaufsystem vor, in dem Algen, die in Biokunststoff-Habitaten kultiviert werden, weitere Biokunststoffe erzeugen. Dies würde eine selbstversorgende Expansion der Infrastruktur ermöglichen. Diese Arbeit baut auf früheren Forschungen des Teams mit Silika-Aerogelen zur Umweltregulierung auf und fördert gemeinsam die Entwicklung von selbstversorgenden extraterrestrischen Habitaten. Darüber hinaus werden diese Innovationen voraussichtlich erhebliche Spin-off-Vorteile für Nachhaltigkeitstechnologien auf der Erde mit sich bringen.