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Glücksklee im Weltall: Studierende arbeiten an Experiment für die ISS

Glücksklee im Weltall: Studierende arbeiten an Experiment für die ISS

Ein Team aus zehn Studierenden der Leibniz Universität aus den Bereichen Pflanzenbiotechnologie, Maschinenbau und Informatik hat erfolgreich am Wettbewerb Überflieger 2 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Luxembourg Space Agency (LSA) teilgenommen. Das von ihnen entwickelte Projekt „Glücksklee“ wird damit voraussichtlich Anfang 2023 zur Internationalen Raumstation ISS reisen.

Mit ihrer Idee, die Symbiose von Klee mit Wurzelbakterien unter Schwerelosigkeit näher zu untersuchen, konnten sie die Jury überzeugen. Neben dem wissenschaftlichen und technologischen Wert wurden die Projekte auch nach Umsetzbarkeit und optimaler Nutzung der besonderen Bedingungen auf der ISS ausgewählt.

Untersuchung von Symbiose-Leistung in Schwerelosigkeit

Das Projekt „Glücksklee“ untersucht, welche Auswirkungen die veränderte Schwerkraft auf Pflanzenwachstum haben kann. Im Speziellen geht es im Experiment um die Symbiose zwischen dem Klee Medicago truncatula und dem Bodenbakterium Sinorhizobium melilot. Am Boden nisten sich die Bakterien in den Wurzeln des Klees ein und erhalten Nährstoffe von der Pflanze. Im Gegenzug liefern sie der Pflanze Stickstoff, den diese zum Wachstum braucht. Dank der stickstofffixierenden Wurzelknöllchen ist es der Pflanze möglich, ohne mineralische Stickstoffdüngung auszukommen. Das Projekt „Glücksklee“ soll untersuchen, inwieweit die Ausbildung der Symbiose unter den Bedingungen der Mikrogravitation gestört ist. Das ganze Experiment muss dafür in einem 10x10x20 Zentimeter großen Container untergebracht und 30 Tage lang autonom im „Tango Lab“ der ISS durchgeführt werden können. Zur Zeit arbeitet das Team daran, sterile Anzuchtbehälter und eine Möglichkeit zur ausreichenden Beleuchtung der Pflanzen zu entwickeln.

Nachdem die Pflanzen und Bakterien zur Erde zurückgekehrt sind, werden die Studierenden neben mikroskopischen Techniken zur Analyse der Knöllchenhistologie auch Transkriptom- und Metabolomstudien einsetzen, um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die Knöllchenphysiologie zu untersuchen. Die Experimente sollen einen Beitrag zur Frage leisten, ob die Produktion „selbstdüngender“ Pflanzen unter Bedingungen der Mikrogravitation möglich ist. Dies wäre besonders für zukünftige Langzeitmissionen von großer Wichtigkeit.

Unterstützung vom Institut für Pflanzengenetik

Als Unterstützung für ihre Projekt konnten die Studierenden Prof. Dr. Helge Küster vom Institut für Pflanzengenetik gewinnen. Die Symbiose der Hülsenfrucht und dem Bodenbakterium ist in seiner Abteilung Pflanzengenomforschung bereits gut etabliert.

Neben dem Projekt der Leibniz Universität werden auch studentische Projekte aus München, Stuttgart und Luxemburg zur ISS geschickt. Die vier Gewinnerteams erhielten jeweils 20.000 Euro finanzielle Unterstützung, um ihr Experiment realisieren zu können. Außerdem werden die Studierenden eingeladen, den Start der Trägerrakete mit ihren Experimenten live vor Ort mitzuerleben.