Nach den Sternen greifen und dort Gemüse anbauen
Es gibt viele Möglichkeiten, Unwahrscheinlichkeiten auszudrücken, wie zum Beispiel «am Sankt-Nimmerleins-Tag» oder «wenn die Hölle zufriert». Wie wäre es mit «wenn Gemüse auf dem Mond wächst»? Das könnte tatsächlich passieren, wenn es nach dem GrowBotHub-Team geht. Dieses interdisziplinäre Studierendenprojekt ist Teil der Initiative IGLUNA 2020, die vom Swiss Space Center der EPFL auf Initiative der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ins Leben gerufen wurde. Das Ziel von IGLUNA ist es, zu bestimmen, welche Technologien Astronauten benötigen, um auf einer Mission zum Mond (oder zu anderen Planeten) zu überleben.
Dies ist das zweite Jahr der IGLUNA-Kampagne, und die Projektpräsentationen, die ursprünglich vom 10. bis 19. Juli in Luzern stattfinden sollten, werden stattdessen online abgehalten. Das diesjährige Thema ist die Fernsteuerung. Die Kampagne bringt mehr als ein Dutzend Teams zusammen, die sich aus rund 130 Studierenden von Universitäten aus zehn europäischen Ländern zusammensetzen. Jedes Team konzentriert sich auf eine innovative Lösung zur Erhaltung des Lebens in extremen Umgebungen in Bereichen wie Wasser- und Lebensmittelmanagement, Wohnungsbau, Kommunikations- und Navigationssysteme, Energieerzeugung, Herstellung und Reparatur von Werkzeugen sowie Gesundheit und Wohlbefinden des Menschen. Die letztjährige Ausgabe fand im Inneren des Matterhorngletschers in Zermatt statt.
GrowBotHub ist dieses Jahr der einzige Beitrag der EPFL zu IGLUNA 2020. Es gibt etwa dreissig studentische Mitglieder, die meisten von ihnen in Masterstudiengängen. Das Team bündelt sein Wissen aus verschiedenen Disziplinen wie Robotik, Chemie, Life Sciences, Datenmanagement, Kommunikationssysteme, Mikrotechnik, Materialwissenschaften und Elektrotechnik, um ein aeroponisches System zu schaffen, mit dem Gemüse ohne menschliches Zutun angebaut und geerntet werden kann.
Für die Aeroponik ist kein Boden erforderlich. Stattdessen werden die Wurzeln der Pflanzen regelmässig mit Nährlösungen besprüht. Das Robotersystem von GrowBotHub berechnet auf intelligente Weise die Variablen, die auf den Bedürfnissen der einzelnen Pflanzen basieren, einschliesslich der Zusammensetzung und Menge der Nährstoffe, des pH-Werts, der Feuchtigkeit, des Lichts und der Umgebungstemperatur.
Spinat, Radieschen und Chilischoten
In Umgebungen, in denen die Ressourcen extrem knapp sind, besteht die Herausforderung darin, diese so effizient wie möglich zu nutzen und zurückzugewinnen. Ein vertikales Karussellsystem nutzt den verfügbaren Raum optimal aus und produziert eine maximale Anzahl von Gemüse. Bis heute hat GrowBotHub erfolgreich grünen Salat und Spinat sowie Radieschen, Rucola und Basilikum produziert. Da ein längerer Aufenthalt im Weltraum den Geschmackssinn verändert und beeinträchtigt, untersucht das Team auch, wie schärfere Pflanzen wie Chilischoten angebaut werden können und ob es möglich ist, Wurzelgemüse wie Kartoffeln anzubauen.
«Die Idee ist, dass das System 25 bis 30 Prozent des Nährstoffbedarfs der Astronauten deckt und mindestens einmal am Tag Nahrung erntet», sagt Victoria Letertre, Systemingenieurin und Präsidentin der Studentenvereinigung GrowBotHub. «Die zwei Monate des Lockdowns, in denen wir weder Zugang zum Campus noch zum Roboter hatten, waren ein ausgezeichneter Test. Wir waren besorgt, ob unser Projekt lebensfähig bleibt, aber am Ende hielten sich die Pflanzen gut und wuchsen sogar weiter, was zeigt, dass das System wirklich funktioniert.»
GrowBotHub hat Anwendungen über den Bereich der Luft- und Raumfahrt hinaus. Es könnte auch für Polarexpeditionen oder Unterwasserexpeditionen eingesetzt werden. Darüber hinaus hat es Auswirkungen auf eine nachhaltige Lebensweise, mit Potenzial für eine kleinräumige, lokale, autonome Gemüseproduktion.
