Wie schnell man sein muss, hängt davon ab, wie viel Zeit man hat, um sein Ziel zu erreichen

Raumschiffantriebe Wenn wir von Raumschiffantrieben sprechen, dann sprechen wir auch von Raumschiffen und nicht von Raumkapseln. Vergleichen wir es mit der Seefahrt. Ein Boot ist die kleinste Schiffsklasse. Boote verfügen normalerweise über keine Decks. Das kleinste Boot ist das Kajak. Größere Boote sind zum Beispiel offene Segelboote, meist mit nur einem Mast. Boote sind als Rettungsboote Bestandteile von Kreuzfahrtschiffen. Und diese Rettungsboote bieten mehr Platz als das, was wir derzeit (Stand 2020) als Raumschiffe bezeichnen, eingeschlossen die neue Orion der NASA. Gehen wir also davon aus, dass wir im Fall von Raumschiffen von etwas sprechen, das eher doppelt so groß ist, wie die früheren Space Shuttles. Und für etwas, das gut 50 Tonnen wiegt, brauchen wir nun einen Antrieb. Hierbei müssen wir unterscheiden zwischen Antrieben, die im Weltraum benutzt werden und Antrieben, die dazu dienen, von Planeten zu starten. Für den Start von einem Planeten braucht es nichts mehr als Schubkraft. Der beste Lieferant für Schubkraft sind chemische Antriebe. Die haben jedoch Grenzen bei der Höchstgeschwindigkeit. Viel mehr als 40.000 Kilometer pro Stunde sind damit nicht machbar. Was eine interessante Frage aufwirft! Was macht eine Spezies, deren Welt die doppelte Gravitation der Erde hat? Mit chemischen Antrieben kommen die in dem Fall nicht mal in den Orbit! Für den Flug über interplanetare Distanzen braucht es nichts mehr als Höchstgeschwindigkeit. Hier gilt, je schneller desto besser. Dafür sind chemische Antriebe der schlechteste Kandidat. Weit besser sind elektrische oder nukleare Antriebe. Nukleare Antriebe haben wieder den Vorteil einer hohen Schubkraft und wären damit auch für den Start von Planeten aus geeignet. Da sie jedoch Strahlung freisetzen, hat die NASA die Entwicklung von nuklearen Antrieben in den 70er Jahren gestoppt. Obwohl man einen Stand erreicht hatte, der es ermöglicht hätte, ein Raumschiff innerhalb weniger Stunden zum Mond zu bringen. Zurück zu der Frage, womit wir unser Raumschiff antreiben wollen. Zwar gibt es elektrische Antriebe, die hohe Geschwindigkeiten erreichen können, aber diese haben einen geradezu lächerlich kleinen Schub. Nicht gerade optimal für die Bewegung von 50 Tonnen. Was bleibt, sind nukleare Plasmatriebwerke. Diese Antriebe benötigen jedoch so viel Energie, dass nur Kernfusion in Frage kommt. Von einem funktionsfähigen Fusionsreaktor sind wir jedoch noch (Stand 2020) zehn bis fünfzig Jahre entfernt. Warum man das jetzt nicht genauer sagen kann, liegt an der Komplexität eines Fusionsreaktors. Das größte Problem ist, dass wir zwar Temperaturen erzeugen können, die denen im Sonnenkern entsprechen, nicht aber den dort herrschenden Druck. Um das zu kompensieren, braucht es noch mehr Temperatur, was wir aber nur auf kleinstem Raum schaffen. Der Brennstoff (Deuterium) muss präzise platziert werden und von Magnetfeldern vom Kontakt mit der Wandung des Reaktors separiert werden. Und hier liegt eins der Hauptprobleme. Diese Magnetfelder in die gewünschte Form zu bringen und stabil zu halten, ist die Mauer, die es zu überwinden gilt. Irgendwann werden wir das schaffen. Nur wann, das ist nicht vorhersagbar. Mit Kernspaltungstechnik wären solche Antriebe heute schon möglich, aber so ziemlich alle Staaten haben sich darauf geeinigt, keine nukleare Technik im Weltraum zu verwenden. Einmal aus Angst vor Strahlung, zum anderen aus Angst vor EMP’s und wohl auch aus Angst vor wirklich nicht mehr kalkulierbaren Kosten und Kontrollmöglichkeiten. Kurz gesagt, politisch sind diese nuklearen Antriebe heißer, als das Gas in deren Reaktionskammern. Doch was, wenn man losfliegen müsste, um jenseits der Mondbahn einen Asteroiden abzufangen? Wenn man bedenkt, wie viele Atombomben, Atomkraftwerke und atomgetriebene Schiffe gebaut wurden und wie viel davon unter und über Wasser vor sich hin rostet, sei es, ob versunken, verloren oder als Ruinen wie Tschernobyl und Fukushima, dann darf man sich die Frage stellen, wie vernünftig die Menschheit ist, wenn es um Entscheidungen von Bedeutung geht. Werfen wir noch einen Blick auf exotische Antriebsformen. Sonnensegel: Funktionieren nur, wenn man von der Sonne weg will. Kursänderungen? Sorry, wir sind nicht auf einem Segelschiff, wir haben kein Kielschwert und kein Ruderblatt. Weitere Probleme sind Vibrationen, die durch den Sonnenwind verursacht werden können. Diese können das Sonnensegel zerreißen. Mikromaterie wird Löcher schlagen, die zu Spannungsrissen führen können. Kurz gesagt, Sonnensegel sind unpraktisch und zu fragil, um verlässlich sein zu können. Externer Photonenantrieb: Was ist das nun wieder?!? Wir nehmen ein Raumschiff und platzieren am Heck eine größere stabile Fläche. Eine Art Sonnensegel, nur wesentlich kleiner und wesentlich stabiler. Auf der Erde bauen wir nun eine Reihe von Laserprojektoren. Diese feuern auf die Fläche am Heck des Raumschiffs und treiben es so voran. Tatsächlich könnte man damit beträchtliche Geschwindigkeiten erreichen. Das Hauptproblem dabei ist die Frage, wie man am Ziel abbremst. Ganz zu schweigen von der Frage des Rückflugs. Tatsächlich ist die Theorie dieses Antriebs Basis einer Idee, die 2016 durch die Medien gegangen ist. Hunderte von Nanosonden sollen, dieser Theorie zufolge, per Laserstrahl beschleunigt und Richtung Alpha Centauri gesendet werden. Dort könnten sie die Planeten des Systems erforschen und uns nette Bilder schicken. Wie die Sonden das machen wollen, während sie mit 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit durch das System rasen, ist nicht beschrieben worden. Wo wenige Gramm schwere Sonden die Energie hernehmen wollen, um Signale Richtung Erde zu schicken, wäre auch noch eine spannende Frage. Der finanzielle Erfolg solcher Gedanken ist weit realitätsnäher. Immerhin wird davon gesprochen, dass 100 Millionen Dollar alleine für eine Machbarkeitsstudie ausgegeben werden. Hierzu möchte ich Folgendes sagen. Selbst wenn man es schafft, die Sonden zu beschleunigen, ohne dass die aufgrund der hohen Beschleunigungskräfte Schaden nehmen, bleibt die Frage, wie sie am Ziel abbremsen sollen und wie sie Daten sammeln und zur Erde übermitteln sollen. Sollte man sie tatsächlich auf die Reise schicken, wird es ein Riesenspektakel sein. 20 Jahre später wird man die Ankunft feiern. 5 Jahre danach wird man auf Nachrichten lauschen, auf Bilder warten, die fremde Welten zeigen. Bilder, mit deren Eintreffen ich nicht rechnen würde. Und wenn, würden sie kaum mehr zeigen, als verwaschene (unscharfe) Lichtpunkte.