Astronautennahrung: Unser zukünftiges Essen?

Astronaut mit Nahrung

Bild: Pixabay,CCO

Bei Weltraummissionen müssen Astronauten auch mit Nahrung versorgt werden – so genannter Astronauten- oder Kosmonautennahrung. Wie sieht eine richtige Mahlzeit in der Schwerelosigkeit aus? Und schmeckt das Essen in den Weiten des Weltalls überhaupt? Wäre Astronautennahrung auch für die Erde eine Option? Antworten auf diese Fragen liefern die bESSERwisser.

Herausforderungen im Weltall

In einem Raumschiff ist es eng, und die Erdanziehungskraft fehlt. Somit stehen Schwerelosigkeit und Platzmangel für Astronauten an der Tagesordnung, was auch eine ausreichende Nährstoffversorgung zur Herausforderung macht.

Im engen Raumschiff sollte die Nahrung möglichst wenig Platz einnehmen, aber gleichzeitig hoch konzentrierte Nährstoffe liefern, um Mangelerscheinungen zu vermeiden. Die ideale Nährstoffdichte von Astronautennahrung sollte idealerweise 2,4 kcal pro Milliliter betragen. So würde ein durchschnittlicher Tagesbedarf von 2000 kcal rund 830 Millilitern entsprechen, weshalb Flüssignahrung eine gute Option ist.

In der Schwerelosigkeit bauen sich Muskeln und Knochen schneller ab. Ein bordeigenes Fitnessstudio, eine kalziumreiche Ernährung und viel Vitamin D sollen dem entgegenwirken. Diese Anforderungen an das Essen sollten aber gleichzeitig möglichst keine Geschmackseinbußen oder den Genuss der Nahrung beeinträchtigen. Aber genau hier liegt die große Herausforderung, denn Gerüche und Geschmack sind in der Schwerelosigkeit kaum vorhanden.

Wichtiges Kriterium: platzsparend

Die Häufigkeit der Mahlzeiten ist im Weltraum ähnlich wie auf der Erde. Astronauten essen drei Mahlzeiten am Tag: Frühstück, Mittagessen und Abendessen. Hierbei ist der Geschmack nicht so wichtig wie die Platzfrage.

Zu Beginn der Astronautennahrung in den 1960er-Jahren wurde diese noch in kleinen, gepressten Würfeln eingenommen. Protein, Fett und Vitamine waren die Hauptbestandteile. Häufig konsumierten die Astronauten auch sterilisiertes Apfelmus durch Strohhalme als flüssige Nahrung. Später kam Nahrung, die aussah, als wäre sie in Zahnpastatuben verpackt. So bestand das erste Drei-Gänge-Menü im Weltraum aus drei Tuben: Aus einer Tube mit pürierter Gemüsesuppe, einer Tube Leberpastete und einer Tube Johannisbeersaft.

Heute wird Astronautennahrung so platzsparend wie möglich für den Weltraum zubereitet. Sie wird auf der Erde gefriergetrocknet, sterilisiert und in flache, spezielle Dosen oder Klarsichtfolien verpackt. Dazu wird die Mahlzeit, die aus etwa 100 Komponenten besteht, erst im Autoklaven gegart. Dieser ermöglicht es, das Essen unter Druck präzise auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und danach wieder abzukühlen. So werden Geflügel und Gemüse zum Beispiel unter zehn Grad verarbeitet, bei Temperaturen zwischen 63 und 80 Grad gegart und bei 117 Grad sterilisiert. Die ESA schreibt ein ungekühltes Mindesthaltbarkeitsdatum von zwei Jahren für Astronautennahrung vor. Erst im Weltall geben die Astronauten Wasser zu ihren Speisen dazu und vermischen den Brei zu einer homogenen Masse. Eine Dose wird dann zwischen zwei Wärmeplatten erhitzt, und 30 Minuten später ist das Essen fertig.

Genuss im Weltraum?

Weltraumessen sieht nicht appetitlich aus, und es schmeckt auch nicht sonderlich gut. Mit ein Grund dafür ist die Tatsache, dass in 400 Kilometern Höhe der Geschmackssinn nicht so wie auf der Erde funktioniert. Was für uns auf der Erde total versalzen schmecken würde, wäre im Weltall gerade richtig. In luftiger Höhe schmeckt alles eintönig und fad, und gerne würden die Astronauten mit Salz den Geschmack verbessern. Da Salz allerdings wieder Knochenschwund begünstigen würde, ist das nicht möglich. Um den Astronauten trotzdem genussvolles Essen zu ermöglichen, gibt es mittlerweile eigens ausgebildete Köche von der NASA, die alle Bedingungen und Gesundheitsvorschriften berücksichtigen und trotzdem Essen kreieren, das im All schmecken kann. So etwa sollen viele Kräuter das Essen schmackhafter machen. Ketchup, Senf oder Mayonnaise werden in flüssiger Form mitgenommen, und auch Pfeffer zählt zur Essens-Ausstattung fürs All. Zusätzlich gibt es auch Snacks und Nüsse. Säfte, Tee und Kaffee werden in pulverisierter Form mitgeführt, von den Astronauten mit Wasser gemischt und dann mit Strohhalmen geschlürft.

Die Schwerelosigkeit muss für jedes Detail beim Essen berücksichtigt werden, denn sogar Brotkrumen könnten gefährlich werden. Winzige Brotstückchen könnten umherschweben und in den Lüftungsschlitzen oder Filtern des Raumschiffs oder in Augen, Mund oder Nase der Astronauten landen. Als gute Brotalternative haben sich hier Tortillas etabliert, da sie nicht bröckeln und keine kleinen Stückchen erzeugen.

Weltraumessen ist übrigens teurer als jedes Luxusessen auf der Erde: Ein Kilo Proviant fürs All kommt auf etwa 20 000 Euro. Essensabfälle werden in speziellen Behältern ins All geschickt und verglühen dann in der Erdatmosphäre.

Astronautennahrung auf der Erde

Gefriertrocknung kommt auch häufig für Nahrung auf der Erde zum Einsatz. Lösliches Kaffee-Granulat, Früchte im Müsli, Kräuter und Gewürze sowie Instantgetränke werden getrocknet und gefroren. Dadurch erhöht sich die Haltbarkeit, Geschmack und Inhaltsstoffe gehen aber nicht verloren.

In der Medizin findet das Prinzip der Astronautennahrung ebenfalls Anwendung: Flüssige, kalorienreiche Nahrung dient älteren Menschen als Aufbaunahrung oder wird im Krankenhaus verabreicht, um Patienten wieder aufzupäppeln. Bergsteiger können ebenso von dieser Nahrung profitieren wie Sportler, die Muskelaufbau fördern möchten, da bestimmte Inhaltsstoffe gezielt hoch konzentriert zugeführt werden können. Hersteller bieten neben der flüssigen Form auch eine Pulvervariante an.

Weltraumnahrung für die Zukunft

Für eine Mission zum Mars wären wir aus heutiger Sicht ernährungstechnisch noch nicht bereit, und es müssten noch andere Lösungen für eine gesicherte Nahrungsversorgung geschaffen werden. Die Raumfahrer müssten etwa teilweise zu Selbstversorgern werden.

Das Mitführen von Speisefischen in einem Raumschiff-Aquarium wäre hier beispielsweise denkbar. Allerdings benötigen die Fische wiederum Futter, es müsste also eine kleine Nahrungskette, sozusagen ein Mini-Ökosystem, aufgebaut werden. Es könnte auch die Photosynthese von Pflanzen genutzt werden, der Anbau von Algen funktioniert beispielsweise schon. Das Problem liegt hier allerdings beim Geschmack, da eine Ernährung mit Algenbrei auf Dauer macht keine Freude macht. An Bord der ISS konnte auch Zwergweizen bereits gezüchtet werden. Die Pflanzen wachsen aufgrund der fehlenden Schwerkraft höher als auf der Erde. Diese fehlende Schwerkraft ist allerdings auch problematisch, denn die Pflanzen wissen nicht, wo oben und wo unten ist. Ansätze zur Problemlösung gibt es hier bereits: Künstliches Licht von oben könnte die fehlende Erdanziehung vortäuschen. Oder durch den Einsatz einer Zentrifuge könnte die Schwerkraft imitiert werden.

Es bedarf allerdings in Zukunft noch einiger Versuche und Experimente dazu. Diese könnten gleichzeitig eine neue Grundlage für die zukünftige Ernährung der Erdbevölkerung liefern: Vielleicht können essbare Pflanzen auch außerhalb der Erde für die Menschheit kultiviert werden?

Fazit

Nahrung für Astronauten stellt für aktuelle Missionen kein Problem dar. Sie ist kulinarisch schon auf einem hohen Level, ihre Herstellung ist allerdings sehr aufwändig. Für lange Missionen müssen noch Selbstversorgungsmöglichkeiten der Astronauten an Bord entwickelt werden. Diese könnten zukünftig vielleicht bei Nahrungsknappheit auch zur Produktion von Lebensmitteln außerhalb der Erde genutzt werden.

Quellen

[1] Perchonok M. and Bourland C.: NASA food systems: past, present, and future (2002). Nutrition . 2002 Oct;18(10):913-20. doi: 10.1016/s0899-9007(02)00910-3.DOI:

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[4]Zasypkin D. and Lee T.: Food processing on a space station: feasibility and opportunities (1999). Life Support Biosph Sci. 1999;6(1):39-52.

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