Lebenserhaltungssystem

Ein Lebenserhaltungssystem (Environmental Control and Life Support System, ECLSS) stellt die für menschliches Überleben nötigen Bedingungen in einem Raumfahrzeug her: atembare Atmosphäre (21 % Sauerstoff, 79 % Stickstoff bei ~1 atm), Temperaturkontrolle (18–24 °C), Luftfeuchtigkeit (25–75 %), CO₂-Entfernung und Wasserversorgung.

Die ISS betreibt das fortschrittlichste Lebenserhaltungssystem im All. Das Oxygen Generation System (OGS) spaltet Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff. Das Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA) filtert CO₂ aus der Atemluft. Das Water Recovery System (WRS) recycelt bis zu 93 % des Wassers aus Urin, Schweiß und Atemkondensat.

Für Mars-Missionen müssen Lebenserhaltungssysteme noch geschlossener arbeiten, da Nachschub von der Erde nicht möglich ist. Bioregenerative Systeme nutzen Pflanzen und Algen, die CO₂ aufnehmen, Sauerstoff produzieren und gleichzeitig Nahrung liefern. Das ESA-Projekt MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) arbeitet seit den 1980er Jahren an einem vollständig geschlossenen Kreislauf mit Bakterien, Algen und höheren Pflanzen.

Die Redundanz ist kritisch: Ein Totalausfall der CO₂-Entfernung wäre innerhalb von Stunden lebensbedrohlich. Die ISS hat mehrere redundante Systeme und Notfall-Absorber (LiOH-Kanister).

Gerade der Grad der Geschlossenheit eines Lebenserhaltungssystems entscheidet darüber, wie weit der Mensch sich von der Erde entfernen kann. Die ISS recycelt zwar schon den Großteil ihres Wassers, ist aber für Sauerstoff, Nahrung und Ersatzteile weiterhin auf regelmäßige Versorgungsflüge angewiesen, die in wenigen Stunden eintreffen. Für eine Marsmission entfällt dieser Rettungsanker vollständig, denn Nachschub bräuchte Monate und ließe sich nur in den seltenen Startfenstern überhaupt schicken. Deshalb muss ein Marsschiff einen nahezu vollständig geschlossenen Kreislauf besitzen, in dem Luft, Wasser und idealerweise auch Nahrung immer wieder aufbereitet werden. Genau hier liegt die große Schwäche rein technischer Systeme, die mit Filtern und Elektrolyse arbeiten: Sie verschleißen und können nichts produzieren. Bioregenerative Ansätze mit Pflanzen und Algen versprechen einen echten Kreislauf, sind aber empfindlich und schwer stabil zu halten. Das Lebenserhaltungssystem ist damit nicht bloß Hintergrundtechnik, sondern die eigentliche Voraussetzung dafür, dass Menschen jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn überhaupt überleben können.