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Der Star-Trek-Replikator wird Wirklichkeit: Pizza auf dem Mars

Die NASA will Menschen auf unseren roten Nachbarplaneten schicken, und sie dort möglichst unabhängig von der Erde wohnen lassen. 3D-Drucker werden für die Astronauten zur Küche der Wahl.
4.1.16
Der erste 3D-Drucker an Bord der ISS hat erfolgreich erste Ersatzteile produziert. Bild: NASA (mit freundlicher Genehmigung).

Sie ist eckig und besteht aus Ketchup und Frischkäse statt Tomatensoße und Mozzarella. Ansonsten sieht sie aus wie eine ganz normale Pizza—hergestellt von einem Gerät, das die NASA subventioniert. Druckzeit: Sieben Minuten.

Um den Astronauten nicht mehr nur Shrimp-Cocktails und Borscht aus Tüten und Tuben reichen zu müssen, investierte die NASA im Jahr 2013 125.000 US-Dollar in die Entwicklung von 3D-Druckern, die ihre Astronauten auch mit kulinarischen Leckereien verzaubern sollen. Ein Prototyp lieferte ein Jahr später die erste Pizza und soll nun auch andere Rezepte lernen.

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20.000 Euro kostet es die NASA, ein Kilogramm Masse ins All zu schießen. Die Forscher versuchen deshalb, den Raumfahrern statt Lebensmittellieferungen mit jeder Rakete viele Kohlenhydrate und Proteine in Pulverform mitzugeben, die sie dann per Knopfdruck in Essen umwandeln können. Die herkömmlichen All-Gerichte sind jedoch nicht nur zu schwer für eine Mission zum Mars, sie halten sich auch nicht lange genug für die fünf Jahre dauernde Reise zum roten Planeten. Und auch auf den Geschmack kommt es an: Viele der getrockneten Gerichte in Vakuum-Beuteln und Dosen sind bei den Astronauten einfach nicht besonders beliebt.

Ein Pizza-Testdruck des NASA-Druckers. Video: Anjan Contractor/YouTube.

Aber wieso gerade Pizza und kein gesünderes Gericht? Der belegte Hefeteig enthalte viele verschiedene Nährstoffe und könne schichtweise hergestellt werden, erklärte David Irvin, Leiter der Forschungsgruppe der „Systems and Materials Research Corporation" (SMRC), die die Subvention der NASA erhalten hat, gegenüber dem Guardian. Das prädestiniere das Gericht zum Versuchsprojekt. Die Pizza würde gebacken, indem sie auf eine gewärmte Platte gedruckt wird. Jede der einzelnen, millimeterdicken Lagen wird so ziemlich besonders schnell gar.

Der spezialisierte Drucker kombiniert dazu verschiedene Fähigkeiten. Hat er die Grundlage des Essens mit den 30 Jahre lang haltbaren Pulvern erstellt, muss er flüssige Vitamine und Aromen in das Essen injizieren, um die Astronauten mit den notwendigen Nährstoffen zu versorgen. Dazu lässt er Edelgas in seine mit Pulver und Flüssigkeit gefüllten Druckkammern und leitet die richtige Menge der Nährstoffe in Mischbehälter, die dann in die Druckarme gelangen, und von dort in das Essen.

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Neben der Pizza soll der automatisierte Weltraum-Koch auch andere Rezepte lernen. SMRC will den Drucker quelloffen herstellen. Jeder soll ihn also nachbauen und neue Gerichte damit entwickeln können.

Ein Replikator à la Star Trek für die echte Welt

Die Idee, Essen per 3D-Druck herzustellen, ist nicht neu: Bereits im Jahr 2011 produzierten Wissenschaftler der Carnegie Mellon University kleine, essbare Konstrukte aus Käse – in der Form von Raumschiffen. Das Gerät erinnert zudem an den Replikator aus Star Trek, bei dem sich Captain Picard im Weltraum ständig heißen Earl Grey bestellte. Für die NASA wären jedoch beide Vorschläge in der Schwerelosigkeit ohne Nutzen: Zu gering der Nährstoffgehalt von Tee und zu kompliziert die Form der Käse-Schiffe.

Laut der Forschungsgruppe könnten die Proteine für die Grundlage der Essen auch aus Insekten oder Algen hergestellt werden und so zugleich zu einer nachhaltigen Essensproduktion auf der Erde beitragen. „Zurzeit wird das Essen für die Crew vor dem Start eines Raumschiffes ausgesucht", schreibt die NASA in einem Bericht. „Die Mitglieder haben bislang keine Möglichkeit, personalisierte Rezepte mitzunehmen oder ihr Essen selbst herzustellen." Das will die NASA ändern. „Auf lang andauernden Missionen muss eine Vielfalt an Essen angeboten werden, damit die Astronauten genug essen und ausreichend Nährstoffe aufnehmen."

2014 wurde der erste 3D-Drucker zur ISS geschossen und produzierte Ersatzteile für die Raumstation. 2017 soll ein weiterer Drucker an Board der SLS mit ins All geschossen werden. In der Vorbereitung einer Mars-Mission der NASA, die zwischen 2020 und 2030 stattfinden soll, dienen diese ersten Versuche dazu, eine Unabhängigkeit von Kontrollzentren auf der Erde zu testen. Sind die Drucke erfolgreich, steht auch der Essensherstellung im All nicht mehr viel im Weg.