Was passiert, wenn man 3.300 Bienen ins All schickt? NASAs historisches Experiment, das der Schwerkraft trotzte

    1984 reiste eine Bienenkolonie an Bord des Spaceshuttles Challenger ins All, um zu untersuchen, wie sich die Schwerelosigkeit auf ihr Verhalten und den Bau der Waben auswirkt.

    Das Bienengehege-Modul, in dem das Honigbienenvolk während der Mission STS-41-C untergebracht war. Bildquelle: NASA.
    Das Bienengehege-Modul, in dem das Honigbienenvolk während der Mission STS-41-C untergebracht war. Bildquelle: NASA.

    Die Space Shuttles der NASA waren es gewohnt, Satelliten, Teleskope und hochentwickelte wissenschaftliche Instrumente zu transportieren. Doch im April 1984 war eine ihrer Nutzlasten viel kleiner – und vor allem viel lauter: eine Bienenkolonie.

    Am 6. April desselben Jahres startete das Space Shuttle Challenger im Rahmen der Mission STS-41-C vom Kennedy Space Center. Zu den Hauptzielen der Mission gehörten der Einsatz der Long Duration Exposure Facility, einer Plattform zur Untersuchung der Auswirkungen einer längeren Exposition gegenüber der Weltraumumgebung, sowie die Bergung und Reparatur des Satelliten „Solar Maximum“.

    Neben diesen großen NASA-Projekten gab es ein von Schülern geleitetes Experiment. Die Frage war einfach zu stellen, aber viel schwieriger zu beantworten: Könnten Bienen ohne Schwerkraft eine normale Wabe bauen?

    Was ändert sich für eine Biene, wenn die Schwerkraft verschwindet?

    Auf der Erde nutzen Bienen die Schwerkraft als Orientierungshilfe. Dieses Signal spielt bei verschiedenen Aspekten ihres Verhaltens eine Rolle, von ihrer Fortbewegung über den Wabenbau bis hin zur Kommunikation innerhalb des Bienenvolkes.

    Der sogenannte „Wackeltanz“ ist ein besonders interessantes Beispiel. Wenn eine Sammelbiene Nahrung findet, kann sie zum Bienenstock zurückkehren und dort Bewegungen ausführen, mit denen sie anderen Bienen Informationen über die Richtung und Entfernung der Nahrungsquelle vermittelt. Die Ausrichtung dieser Bewegungen orientiert sich an der Schwerkraft und ermöglicht es den Bienen, den Standort der Nahrung mit dem Stand der Sonne in Beziehung zu setzen.

    Im Weltraum verschwindet dieser Bezugspunkt. Deshalb wollten Wissenschaftler beobachten, was passiert, wenn Bienen einer Umgebung mit Mikrogravitation ausgesetzt werden. Die Antwort zeichnete sich bereits kurz nach dem Eintritt der Challenger in die Umlaufbahn ab.

    Anfängliche Desorientierung, gefolgt von einer schnellen Anpassung

    Obwohl die NASA in ihrem offiziellen Bericht die genaue Anzahl der Bienen, die an der Mission teilnahmen, nicht nannte, geht aus anderen Aufzeichnungen hervor, dass die Kolonie aus etwa 3.300 Bienen bestand.

    Die ersten Momente waren nicht einfach. Ohne Schwerkraft verloren die Insekten einige der Orientierungshilfen, auf die sie sich normalerweise stützen, um sich zu orientieren und ihre Flugbahn beizubehalten. Sie passten sich jedoch relativ schnell an.

    Der STS-41-C-Astronaut James D. „Ox“ Van Hoften untersucht das Schüler-Experiment mit Bienen. Bildquelle: NASA.
    Der STS-41-C-Astronaut James D. „Ox“ Van Hoften untersucht das Schüler-Experiment mit Bienen. Bildquelle: NASA.

    Aus dem Missionsbericht geht hervor, dass die Bienen nach dieser Anfangsphase in der Lage waren, innerhalb ihres Geheges ohne größere Schwierigkeiten zu laufen, zu fliegen und sogar zu schweben.

    Und die wichtigste Beobachtung stand noch bevor.

    Die Wabe wuchs im Weltraum immer weiter

    Trotz der Bedingungen, die sich völlig von denen auf der Erde unterschieden, arbeitete die Kolonie während der gesamten Mission weiter. Am Ende des Fluges hatten die Bienen etwa 200 Quadratzentimeter Waben gebaut.

    Die erste Analyse war besonders bemerkenswert: Die Zellen wiesen eine normale Struktur auf, vergleichbar mit denen, die Bienen auf der Erde bauen. Auch die Kolonie vermehrte sich weiterhin. Die Königin legte während des Experiments 35 Eier, ein Zeichen dafür, dass grundlegende biologische Prozesse unter Mikrogravitationsbedingungen weitergingen.

    Die Ergebnisse wurden später im Rahmen einer wissenschaftlichen Studie ausgewertet, die in der Fachzeitschrift Apidologie veröffentlicht wurde. Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Bienen in der Lage waren, ihr Verhalten an die Schwerelosigkeit anzupassen und weiterhin erkennbare sechseckige Waben zu bauen.

    Die Forscher stellten sogar fest, dass die Bienen, sobald sie sich angepasst hatten, sich mit einer höheren Fluggeschwindigkeit im Gehege bewegen konnten, als es auf der Erde üblich ist.

    Ein Experiment, das die Herausforderungen einer Reise zum Mars vorwegnahm

    Das Challenger-Experiment fand vor mehr als vier Jahrzehnten statt, doch seine Ergebnisse gewinnen wieder an Bedeutung, da die Raumfahrtbehörden zunehmend Langzeitmissionen planen.

    Bei Reisen zum Mond oder zum Mars geht es um mehr als nur darum, herauszufinden, wie man Menschen transportiert und am Leben erhält. Es wird auch notwendig sein, Wege zu finden, um Nahrung zu produzieren und biologische Systeme über längere Zeiträume aufrechtzuerhalten. In diesem Zusammenhang könnten Insekten und Bestäuber eine wichtige Rolle spielen.

    Eine im Jahr 2025 in Frontiers in Physiology veröffentlichte wissenschaftliche Übersichtsarbeit zählte Bienen zu den Insektenarten, die aufgrund ihres potenziellen Nutzens und ihrer Widerstandsfähigkeit in zukünftigen weltraumgestützten Nahrungsmittelsystemen einer weiteren Untersuchung bedürfen.