Der Schritt zum Mond gelang bereits vor über 50 Jahren – nun plant der Mensch dort auch dauerhaft Fuß zu fassen: Auf der Mondoberfläche sollen in den kommenden Jahrzehnten Stationen entstehen, die eine dauerhafte Präsenz auf dem uns nächstgelegenen Himmelskörper ermöglichen könnten. Diesem Ziel ist das sogenannte Artemis-Programm der NASA gewidmet. In dessen Rahmen gehen Wissenschaftler auch der Frage nach, inwieweit es möglich ist, auf dem Mond Pflanzen zur Nahrungsmittel- und Sauerstoffversorgung anzubauen. “Es erscheint logisch, dass wir den Boden, der dort bereits vorhanden ist, für den Anbau von Pflanzen nutzen wollen”, sagt Rob Ferl von der University of Florida in Gainesville.
Doch bisher ist unklar geblieben, wie Pflanzen auf das Oberflächenmaterial des Mondes reagieren, denn es unterscheidet sich deutlich von irdischen Substraten. Es weist spezielle Mineralkombinationen auf, ist extrem feinkörnig und zudem von winzigen Glaspartikeln gekennzeichnet, die von Einschlägen auf dem Mond stammen. Außerdem sind bestimmte Bestandteile von der langen Exposition des Materials gegenüber der Strahlung im Weltall geprägt. Aus diesem Grund lässt sich Mondregolith nicht detailgetreu nachbilden, um zu klären, inwieweit Pflanzen auf dem außerirdischen Substrat wachsen können.
Probematerial für einen winzigen „Mondgarten“
Das Originalmaterial, das Astronauten der Apollo-Missionen mitgebracht haben, galt bisher als zu kostbar, um es für Wachstumstest zu benutzen. Pflanzen wurden deshalb nur damit bestäubt, um zu zeigen, dass es zumindest auf diese Weise keine biologischen Schäden verursacht. Doch nun hat die NASA Ferl und seinen Kollegen schließlich doch Probematerial für den Einsatz als Pflanzsubstrat zur Verfügung gestellt. Allerdings war dies natürlich kein Sack wie aus dem Gartencenter: Den Wissenschaftlern standen nur zwölf Gramm Mondboden – ein paar Teelöffel – für ihre Experimente zur Verfügung. Das Material stammte dabei von den Missionen Apollo 11, 12 und 17 und wurde an verschiedenen Stellen der Mondoberfläche gesammelt.
Es war also Minimalismus bei den Versuchen der Forscher angesagt. Um ihren winzigen „Mondgarten“ im Labor anzulegen, verwendeten sie fingerhutgroße Vertiefungen in Plastikplatten, die normalerweise für die Zellkultur verwendet werden. Die Vertiefungen fungierten dabei als Pflanztöpfe: Sie wurden jeweils mit etwa einem Gramm Monderde befüllt und mit einer Nährlösung „angegossen“. Anschließend platzierten die Wissenschaftler einen Samen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) auf dem Substrat. Dabei handelt es sich um die besterforschte Pflanze der Welt – sie dient seit vielen Jahren Wissenschaftlern als Modell und so sind ihre Merkmale und genetischen Reaktionen detailliert bekannt. Als Vergleichssubstrat diente im Rahmen der Studie unter anderem ein Material, das zumindest grundlegend ähnliche Merkmale wie der Mondboden aufweist.
