In The Martian, dem Film von Ridley Scott aus dem Jahr 2015, wird der Astronaut Mark Watney (Matt Damon) nach einer Notevakuierung versehentlich von seinen Besatzungsmitgliedern allein auf dem Mars zurückgelassen, ohne genug Nahrung zum Überleben zu haben. Mars ist selbst für den rotfingrigsten Gärtner eine knifflige Aussicht: Es gibt fast keine Luft, der „Boden“ hat wenige Nährstoffe und viele Schwermetalle, und die Temperatur liegt typischerweise bei -60C. „Ich werde die Scheiße daraus machen müssen“, erklärt Watney, ein Botaniker. Er beschließt, Kartoffeln anzubauen, eine klimatisierte Kuppel mit Jerry-Rigging zu versehen, Hydrazin zu verbrennen, um Wasser herzustellen, und aus Marsstaub, der durch den Kot seiner Besatzungsmitglieder ergänzt wird, ein Wachstumsmedium zu schaffen.Man könnte erwarten, dass richtige Wissenschaftler, die tatsächlich versuchen, herauszufinden, wie man Nahrung auf dem Mars anbauen kann, um das menschliche Leben dort irgendwann in nicht allzu ferner Zukunft zu unterstützen, über solche weit hergeholten Spekulationen schnüffeln. „Der Mars? Das ist mein Lieblingsfilm!“ ruft Dr. Wieger Wamelink aus, ein leitender Ökologe an der Universität Wageningen in den Niederlanden, der seit 2013 Experimente zur Kultivierung von Pflanzen im Weltraum durchführt. „Es ist der einzige Sci-Fi-Film, in dem der Anbau von Lebensmitteln sehr wichtig ist.“

Als Wamelink mit seinen Experimenten begann, dachten viele Leute, seine Arbeit sei links und dann einige. Dank The Martian, ursprünglich ein Roman des amerikanischen Schriftstellers Andy Weir aus dem Jahr 2011, verstanden sie zumindest, was er erreichen wollte. „Der Film hat enorm geholfen“, sagt Wamelink. Es lieferte auch kontraintuitiv Hypothesen, die er testen kann. „Die Reise zum Mars dauert ein halbes Jahr“, erzählt er mir bei einem Videoanruf aus seiner Garage in Wageningen, einer attraktiven Stadt am Rhein, unweit von Arnheim. „So speichern Sie alle Ihre poo und pinkeln. Das ist Ihr Starter-Kit, was Sie brauchen, um im Boden zu beginnen. Eigentlich ist der Marsianer dort völlig richtig. Es mag stinken, aber es ist so wichtig.“

Der 53-jährige Wamelink, der einen albernen Sinn für Humor und zufällig eine vorübergehende Ähnlichkeit mit Matt Damon hat, hat einen Hintergrund in der Pflanzenzüchtung. Bis vor kurzem hatte er eine konventionelle akademische Karriere an der Universität, die für ihre Arbeiten zur Land- und Forstwirtschaft weltbekannt ist. Wamelink wurde jedoch immer wieder für Forschungsstipendien übergangen: Ihm wurde einmal gesagt, seine Vorschläge seien „nicht innovativ genug“.

Eines Tages begann Wamelink unter der Dusche über die Idee der Nahrungsmittelproduktion im Weltraum nachzudenken. Als fanatischer Trekkie („aber ich gehe nicht zu Kongressen und trage keine Kostüme“) fand er, dass sein unmittelbarer Bezugspunkt Science-Fiction war. „In Star Trek ist es einfach: Sie replizieren einfach Nahrung aus reiner Energie“, sagt Wamelink. „Wenn Sie sich Deep Space Nine ansehen, kocht Commander Sisko gerne und verwendet frisches Gemüse. Aber sie zeigen nie, woher sie kommen.“ Nur in der ursprünglichen Battlestar Galactica-Serie aus den späten 1970er Jahren, in der der Flotte riesige „Agroschiffe“folgten, gab es eine Anspielung auf die Praktikabilität des Lebens abseits der Erde.

Wamelink hat einen neuen Vorschlag ausgearbeitet: eine theoretische Studie über den Anbau von Pflanzen auf dem Mond und auf dem Mars. Er erhielt 25.000 €. Wamelink entdeckte dann, dass Sie von der Nasa unterstützte „Regolith Simulant“ kaufen könnten, im Wesentlichen Erde von der Erde, die viele der Eigenschaften des im Weltraum gefundenen besitzt: der „Mond“ -Boden kam aus einer Wüste in Arizona und das Mars-Simulans von der Seite eines Vulkans auf Hawaii, der dann gereinigt und gerollt wird, um ihn staubiger zu machen. Wamelink beschloss, seine Experimente praktisch zu machen: Was könnte er tatsächlich in diesen seltsamen, nährstoffarmen Böden anbauen?

In einem Gewächshaus begann Wamelink mit Gartenkresse, die er am 1. April 2013 pflanzte. „Kein sehr praktischer Tag“, überlegt er jetzt, „weil uns niemand geglaubt hat, als wir angefangen haben, besonders Journalisten.“ Wamelink hatte keine besonders hohen Erwartungen. Er war besonders besorgt, dass Blei, Quecksilber und Zink im Boden im Wasser landen würden, das die Pflanzen aufnehmen, und dass sie dann giftig für den Verzehr wären.

Aber zu Wamelinks Überraschung wuchs die Kresse und vor allem nahm die Pflanze die Schwermetalle nicht auf. In den Jahren seitdem hat Wamelink den Prozess verfeinert. Durch Zugabe von organischem Material (Blätter und Wurzeln aus der vorherigen Ernte) zum Boden und Regenwürmern, um es abzubauen, hat er die Größe und Menge der Pflanzen radikal erhöht. Er hat auch die Vielfalt der Kulturen erweitert: nicht nur Kresse und Salatblätter, sondern auch Tomaten, Erbsen, Radieschen und Wurzelgemüse wie Karotten und Kartoffeln. „Der Mars wird meine botanischen Kräfte fürchten“, prognostiziert Mark Watney in The Martian – und Wamelink will das Versprechen einlösen.

Außerdem scheint Wamelinks Forschung plötzlich viel weniger verrückt zu sein. Entgegen den Erwartungen ist ein Weltraumrennen des 21.Jahrhunderts im Gange, angetrieben von nationalen Regierungen und hyperreichen Privatpersonen wie Richard Branson und Elon Musk, die sein Luft- und Raumfahrtunternehmen SpaceX aus dem Traum heraus gründeten, eine Rose auf dem Mars anzubauen. Donald Trump will, dass US-Astronauten bis 2024 wieder auf dem Mond sind. Die Idee, dort eine Basis zu errichten, wahrscheinlich vor der Weiterreise zum Mars, ist einigen klar. Im Januar 2019 landete Chinas Chang’e-4-Sonde als erstes Raumschiff einer Nation auf der anderen Seite des Mondes. Die Mission dauerte ein paar Samen, darunter Baumwolle und Kartoffeln. Ein Baumwollsämling keimte sogar für kurze Zeit, bevor er in der harten Kälte der Mondnacht starb.

„Als ich mit dem Experiment begann, stand ich in Kontakt mit der Nasa und anderen Raumfahrtagenturen, aber die allgemeine Idee war: „Essen? Ja, du bringst es einfach mit“, erinnert sich Wamelink. „Es sind Jungs und Spielzeuge, die ich immer sage, also Raketen, Satelliten – Dinge, die viel Geld kosten, an denen man basteln kann. Es sind die Dinge, an denen sie arbeiten. Und nun, das hat sich geändert.“

Es ist nicht ganz richtig zu sagen, dass Essen im Weltraum schon immer ein nachträglicher Einfall war. 1979 nahmen sowjetische Kosmonauten an Bord von Sojus 32 Eier von japanischen Wachteln: Es bestand die Hoffnung, dass die befruchteten Eier – eine wertvolle Quelle für Lysozym – im Weltraum schlüpfen und die Ernährung der Kosmonauten mit weiteren Eiern und Fleisch ergänzen könnten. Es war komplizierter als erwartet und erst 1990 schlüpften gesunde Wachtelküken (obwohl sie besonders mit der Fütterung in der Schwerelosigkeit zu kämpfen hatten und winzige Geschirre benötigten). Nasa versuchte ähnliche Experimente mit Hühnereiern in den 1980er Jahren. Die Japaner haben lebende Fische an die Internationale Raumstation geschickt, und sah auch in das Pflanzenwachstum und essbare Insekten. Es gibt jedoch eine neue Dringlichkeit für die Forschung.“Wenn Sie nur ein oder zwei Wochen im Space Shuttle sind, nehmen Sie natürlich alles mit“, sagt Dr. Gioia Massa, Pflanzenwissenschaftlerin am Kennedy Space Center der NASA in Florida. „Es ist wie ein Campingausflug, du wirst keine Landwirtschaft auf Kurztrips machen. Aber wir sind endlich an dem Punkt angelangt, an dem wir sehen, dass wir bis 2024 zum Mond zurückkehren und in Zukunft zum Mars weitergehen. Diese Dinge, die wirklich weit weg waren, kommen jetzt näher. Und Sie können diese Dinge nicht einfach über Nacht einschalten. Sie müssen im Voraus testen, wann wir dorthin gehen.“

Massa arbeitet am Gemüseproduktionssystem der Nasa, das informell als Veggie bekannt ist und seit 2014 Pflanzen in und für die Internationale Raumstation kultiviert. Das Projekt hatte Erfolg beim Anbau von drei Arten von Salat, Chinakohl, rotem russischem Grünkohl, Mizuna-Senf und Zinnienblüten im Weltraum. Die Astronauten dürfen etwas von dem essen, was sie propagieren (der Rest kommt zum Testen zurück), und es ergänzt ihre Ernährung mit 180 langlebigen Lebensmitteln sowie etwa 20 Gewürzen und Getränken, die sie in einem achttägigen Zyklus konsumieren. Im März veröffentlichte Massa eine Studie, die ergab, dass Weltraumsalat nicht nur sicher zu essen war, sondern auch so nahrhaft wie die Pflanzen, die das Veggie-Team auf der Erde produzierte.

Wie Wamelink ist Massa ein Science-Fiction-Fan. „Science Fiction hatte einen großen Einfluss auf mich – und tut es immer noch“, sagt sie am Telefon aus Florida. „Mein Mann unterrichtet Science Fiction und Fantasy an einer örtlichen Universität in Orlando. Also stellt er sich Dinge vor und ich versuche, diese Vorstellungen zu nehmen und sie real zu machen.“

Das Veggie-Programm unterscheidet sich jedoch von Wamelink darin, wie die Pflanzen am besten angebaut werden. Anstatt eine Annäherung an den Boden auf Mond und Mars zu verwenden, haben Massa und ihr Team ein System, das sie „modifizierte Hydroponik“ nennt: Wegen der Komplikationen der Mikrogravitation werden die Pflanzen in einem festen Substrat aus gebackenem, porösem Ton gezüchtet hält Wasser und Sauerstoff um die Wurzeln. Ein Time-Release-Dünger liefert Nährstoffe, Licht kommt von LEDs und die Astronauten fügen Wasser hinzu.

Es ist kein perfektes Setup, räumt Massa ein. „Veggie ist ein passives System, und es erfordert viel Astronautenzeit, um Wasser hinzuzufügen und zu erraten, wie viel Wasser hinzugefügt werden muss“, sagt sie. „Wir gehen also diese Gratwanderung zwischen einer Flut und einer Dürre, und wir fallen viel ab.“ Im Moment glaubt Massa jedoch, dass das modifizierte Hydroponiksystem von Veggie das größte Potenzial hat, Astronauten mit frischen Lebensmitteln im Weltraum zu versorgen, die nachweislich sicher zu essen sind. Beispielsweise ist bekannt, dass Marsboden Perchlorate enthält, eine giftige Chemikalie (die in dem von Wamelink verwendeten Simulationsboden nicht vorhanden ist), die selbst in sehr geringen Mengen für den Menschen giftig ist.

Sowohl Massa als auch Wamelink sind sich einig, dass wir, wenn wir das Problem des Pflanzenanbaus im Weltraum lösen wollen, mehrere Untersuchungsstränge verfolgen müssen. Und keine Ideen sind zu abwegig, um sie auszuschließen. Kürzlich hat Wamelink darüber nachgedacht, wie man Bestäuber zum Mars bringen könnte: Er mag Hummeln (die für die sechsmonatige Reise Winterschlaf halten könnten) und Fliegen, die auch eine Proteinquelle sein könnten, wenn Sie die Larven gerne essen. Er hat sogar menschlichen Urin untersucht, gereinigt, als potenzielle Quelle für Dünger. Um genügend Rohmaterial zum Testen zu bekommen, wandte sich Wamelink an die Festivalorganisatoren in den Niederlanden.

War er nicht besorgt über die Alkoholkonzentration? „Ja oder noch schlimmer! Es ist in Amsterdam, also …“, antwortet er. „Aber sie machen ein paar Kontrollen und es gibt kein THC und all diese Dinge, auf die man reinkommt, wenn man etwas Dope raucht. Und das ist wichtig, weil Sie die Leute auf dem Mars nicht krank machen wollen.“

Dies alles mag für den normalen Gärtner ein wenig esoterisch erscheinen, aber sowohl Massa als auch Wamelink glauben, dass ihre Arbeit auch Auswirkungen auf die Erde haben wird, selbst in unseren bescheidenen Gärten und Kleingärten. Massa weist darauf hin, dass die Nasa die Forschungsgruppe finanziert hat, die in den 1980er Jahren LEDs für das Pflanzenwachstum entwickelt hat, eine Technologie, die heute weit verbreitet ist. Die Weltraumbehörde hat auch in Florikan investiert, einen Dünger mit kontrollierter Freisetzung, der dazu beitragen könnte, das Umweltproblem des Düngemittelabflusses in Wasserstraßen und Flussmündungen zu verringern. „Dinge wie urbane Landwirtschaft, vertikale Landwirtschaft, Massentierhaltung, wir teilen viele Informationen zwischen diesen Gruppen“, sagt Massa. „Wir lernen von ihnen, sie lernen von uns.“Covid-19 hat einen Teil der Forschung verlangsamt, aber nicht lange. Massa kann für „missionsnotwendige Arbeiten“ ins Kennedy Space Center fahren und die Veggie-Einheiten auf der Raumstation fahren ungehindert weiter. Sie freut sich besonders, dass der unbemannte Perseverance-Rover der Nasa am 17. Juli noch zum Mars aufbrechen wird und voraussichtlich im Februar 2021 landen wird.

Was Wamelink betrifft, will er ein großes Experiment pro Jahr durchführen, und das hat er bereits 2020 erreicht. Er nutzt die Zeit auch zur Reflexion und Ideenfindung. „Zu Hause habe ich einen Teich und ein paar Obstbäume und meinen eigenen Gemüsegarten“, sagt er und schaut aus dem Fenster. „Es ist wirklich wie auf dem Mars.”