Interstellare Reisen frühestens ab 2200 möglich

11. Jänner 2011, 22:24
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Ex-NASA-Mitarbeiter berechnete, wann die Menschheit genug Energie für eine Mission zu den Sternen beisammen haben wird

Fairview Park - Wann könnte die Menschheit erstmals eine Mission zu einem anderen Sternensystem starten? In Anbetracht der vielen neuen Exoplaneten, die Astronomen bereits entdeckt haben - und noch entdecken werden - ist dies eine Frage, die immer mehr an Bedeutung gewinnt.

Das größte Problem dabei ist - klarerweise - die Distanz. In der Vergangenheit haben Wissenschafter jene Faktoren genauer untersucht, die die Fähigkeit der Menschheit zur Überwindung der gewaltigen Entfernung zu einem nahen Sonnensystem limitieren. Zwei dieser Faktoren sind die erreichbaren Geschwindigkeiten im Raum und die möglichen Kosten für ein solches Projekt. Bisherige Schätzungen, wann eine Sternenreise möglich sein wird, extrapolierten die von Raumschiffen in Zukunft erreichbaren Geschwindigkeiten und die aufgewendeten finanziellen Mittel auf Basis aktueller Entwicklungen in die Zukunft. Diese Studien kamen alle zu ähnlich entmutigenden Schlüssen: Interstellare Reisen sind noch Jahrhunderte entfernt.

Der Wissenschafter und frühere NASA-Mitarbeiter Marc Millis betrachtete nun das Problem unter einem anderen Blickwinkel: Er untersuchte die hypothetischen Energiebudgets von Interstellarreisen. Auch die Ergebnisse seiner Schätzungen mahnen zur Geduld: nach seinen Berechnungen wird ein von Menschen gebautes Raumfahrzeug frühestens in etwas weniger als zweihundert Jahren zu den Sternen starten können - selbst dann, wenn eine solche Reise mit der heutigen Technologie durchführbar wäre.

Millis nahm zwei hypothetische Varianten für eine solche Sternenreise an und verglich sie mit dem Anteil an Energie, den die aktuelle US-amerikanische Raumfahrt an der Gesamtenergie-Produktion der USA hat.

Variante eins: Generationenschiff

Für die Reise (ohne Wiederkehr) eines vergleichsweise langsamen Generationenschiffs mit anfangs 500 Personen an Bord wären nach Millis' Berechnungen für die gesamte Realisierung und insbesondere den Antrieb 4,8 Exajoule (also 4,8 Trillionen Joule, Anm.) an Energie nötig. Diesen gewaltigen Bedarf wäre die Welt erst ab etwa 2200 abzudecken in der Lage, so der Gründer der Tau Zero Foundation, einer Gruppe von Wissenschaftern, die sich für die langfristige Realisierung von Interstellarreisen einsetzt.

Ein solches riesiges Kolonieschiff könnte Millis zufolge etwa 25.000 Tonnen wiegen. Obwohl der Wissenschafter von einem Schiff ausgeht, das bei geringer Geschwindigkeit Jahrhunderte oder gar Jahrtausende bis an sein Ziel braucht, ergibt sich in Summe eine sehr hohe nötige Antriebsenergie. Als Vergleich erfordert der Start eines Space Shuttles heute etwa zwölf Terajoule. Das ist weniger als ein Zehntausendstel des für das interstellare Raumschiff veranschlagten Werts.

Von der weltweiten Energieproduktion, die 2007 etwa 16 Billionen Watt, also 500 Exajoule pro Jahr, betrug, steht derzeit nur ein Bruchteil der Raumfahrt zur Verfügung - seit 1981 im Schnitt etwa ein halbes Millionstel. Millis glaubt, dass sich an diesem Schnitt auch in absehbarer Zeit wenig ändern wird - auch wenn die weltweite Energieproduktion zunimmt. Wenn die Steigerung konstant bei knapp zwei Prozent im Jahr bleibt, könnte der Start eines Kolonieschiffs also frühestens 2196 erfolgen.

Schnelle Sonde verschlingt noch mehr Energie

Millis' Beispiel Nummer zwei ist eine unbemannten Sonde, die innerhalb eines Menschenlebens Daten von dem 4,37 Lichtjahre entfernten Stern Alpha Centauri liefern soll. Damit nach 75 Jahren Funksignale die Erde erreichen, müsste solch eine Sonde bis zur Hälfte des Weges beschleunigen und den Rest der Strecke abbremsen - beides kostet viel Energie. Trotz des gegenüber dem Generationenschiff geringeren Gewichts wären für diese Reise 23 Exajoule an Antriebsenergie nötig. Eine derartig große Energiemenge stünde der Raumfahrt Millis' Schätzung zufolge erst 2463 zur Verfügung.

Selbst wenn die Schätzungen auf aktuellen, relativ ineffizienten Antriebstechnologien basieren und generell eher ungenau sind, der Schluss daraus ist dennoch nicht von dert Hand zu weisen: Die Menscheit wird vermutlich auch für die nächsten beiden Generationen in diesem Sonnensystem festsitzen. Allerdings hat Marc Millis bereits in seiner NASA-Zeit als Leiter des Breakthrough Propulsion Physics Project mögliche alternative Antriebslösungen untersucht; momentan setzt er diese Arbeit im Rahmen von Tau Zero fort. Zukünftige effizientere Raumschiffmotoren könnten daher die Zeit bis zur ersten Sternenreise der Menschnheit zumindest ein wenig verkürzen. (red)

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