Closed-Loop-Ökosystem

Ein Closed-Loop-Ökosystem (Bioregeneratives Lebenserhaltungssystem, BLSS) ist ein geschlossener Kreislauf, in dem alle Abfallprodukte (CO₂, Urin, organische Abfälle) wieder in nutzbare Ressourcen (Sauerstoff, Trinkwasser, Nahrung) umgewandelt werden. Für Langzeitmissionen jenseits der Erdnähe ist dies unverzichtbar.

Das ambitionierteste Erdexperiment war Biosphere 2 in Arizona (1991–1993): Acht Personen lebten zwei Jahre in einem 1,27 Hektar großen, hermetisch abgeschlossenen Glasgebäude mit Regenwald, Savanne, Ozean und Ackerland. Das Experiment scheiterte teilweise, der Sauerstoffgehalt sank auf 14,5 % (Meereshöhen-Äquivalent: 4.500 m), und die Nahrungsproduktion reichte nicht. Die Lehren waren dennoch wertvoll.

Das ESA-Projekt MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) arbeitet seit 1989 an einem stufenweisen Ansatz: Bakterien (Rhodospirillum) zersetzen organische Abfälle, Nitrifizierer wandeln Ammoniak in Nitrat um, Algen (Spirulina/Arthrospira) produzieren Sauerstoff und Protein, höhere Pflanzen liefern Nahrung. Ein vollständiger Kreislauf wurde im Pilotmaßstab in Barcelona demonstriert.

Das chinesische Yuegong-1 (Lunar Palace 1) testete 2017–2018 ein BLSS für 370 Tage mit drei Personen: 100 % Sauerstoff- und Wasserrecycling, 80 % der Nahrung aus eigenem Anbau.