Raumfahrt ist eine der anspruchsvollsten Unternehmungen, auch wenn es zum Transport und der Lagerung von Versorgungsgütern kommt. Es gibt keinen Kühlschrank, der neben der Internationalen Raumstation herfliegt, keinen Supermarkt auf einer Umlaufbahn um den Mond und keine Toleranz für verdorbenes Essen oder verfallen Medikamente. An dieser Stelle kommt das Gefriertrocknen zur Geltung, das hinter den Kulissen dafür sorgt, dass die Astronauten immer sichere, leichtgewichtige und lange haltbare Vorräte zur Hand haben.
Vom Beginn der Raumfahrt an standen die NASA und andere Raumfahrtagenturen vor der kritischen Herausforderung, wie man genug Nährstoffe, sichere Nahrung für Wochen oder gar Monate bereitstellt, ohne dass diese verdirbt. Gefriertrocknen bot die perfekte Lösung. Indem alles Wasser durch Sublimation entzogen wird, kann das gefriergetrocknete Essen Jahre halten ohne gekühlt zu werden, und das bei weitgehender Aufrechterhaltung von Geschmack, Textur und Nährwerten.
Für Astronauten ist Gewicht wesentlich. Jedes extra Kilogramm kommt mit einem gewaltigen Preisschild daher, oft zigtausend Dollar. Gefriergetrocknetes Essen ist deutlich leichter, da Wasser mit Abstand die schwerste Komponente ist. Die Gewichtsreduzierung macht nicht nur den Transport billiger, sondern macht auch Platz in den Transportraumschiffen für andere wichtige Frachten, wie wissenschaftliche Geräte oder Ersatzteile.
Nahrung ist nur ein Teil der Geschichte. Gefriertrocken spielt zudem eine wichtige Rolle beim Konservieren von Medikamenten und biologischen Materialien. Bei langen Raumfahrten, man denke nur an den Mars oder gar Erkundungen außerhalb des Sonnensystems, ist der Zugang zu medizinischen Einrichtungen unmöglich. Gefriergetrocknete Medikamente können jahrelang ohne Kühlung aufbewahrt werden, sodass sie bei Bedarf immer einsatzbereit sind. Selbst empfindliche Medikamente auf Proteinbasis oder Impfstoffe können lange Reisen dank der Gefriertrocknung intakt überstehen.
Zudem führen Astronauten während des Aufenthalts im All oft Experimente in Biologie, Botanik und Mikrobiologie durch. Manche dieser Proben müssen für die Analyse zur Erde zurückgebracht werden, wobei sie nicht immer wochenlang in flüssiger Form bestehen können. Das Gefriertrocknen an Bord der Raumstation fixiert deren strukturelle und chemische Integrität, sodass Wissenschaftler auf der Erde diese dann untersuchen können, als wären es frische Proben.
Gefriertrocknen ist auch ein Aspekt in der künftigen Entwicklung von „Landwirtschaft“ im All. Agenturen und private Unternehmen erkunden die Möglichkeiten zur Erzeugung von Lebensmitteln unter den Bedingungen von Mikrogravitation und dabei könnte Gefriertrocknen eine Option sein, die Ernte für die spätere Verwendung zu konservieren und so eine nahezu selbsterhaltende Nahrungskette im Kosmos aufzubauen.
Natürlich ist die Herstellung von gefriergetrockneten Lebensmitteln für die Raumfahrt etwas ganz anderes als auf der Erde. Die Rezepturen müssen an die extremen Bedingungen angepasst werden, die Verpackung muss luftdicht und leicht sein und jedes Produkt muss perfekt rehydrierbar sein, denn bei fehlender Gravitation ist schon das Auffüllen von Wasser ganz anders als gewohnt.
Immerhin bleiben die wesentlichen Prinzipein unverändert – man entferne das Wasser, schütze das Produkt und sorge dafür, dass es lange hält. Egal ob es ein Beutel mit Rindereintopf für die Besatzung der ISS ist oder ein kritischer Impfstoff für eine künftige Mission zum Mars, das Gefriertrocknen macht die Erkundung des Kosmos sicherer, effizienter und nachhaltiger.
In einer Welt, oder eher in einem Universum, wo jedes Gramm und jeder Tag zählt, zeigt das Gefriertrocknen, dass selbst die fortschrittlichsten Missionen von einer Konservierungsmethode, die auf angewandter Wissenschsaft beruht, profitieren können.
