Der Weltraum – unendliche Weiten! Wir schreiben das Jahr 2012 und noch immer hat kein Mensch einen Fuß auf fremde Planeten gesetzt (außer in Hollywood). „Avatar“, ein Science-Fiction-Blockbuster, ist momentan der erfolgreichste Film aller Zeiten. Warum? Im Film werden Träume Wirklichkeit. Wir landen auf fernen Planeten, erobern außerirdische Kulturen. Reisen in ferne Galaxien werden sorgar zum Wochenendtrip.
Darstellung eines Raumschiffs für interstellare Reisen (Quelle: NASA / Wikipedia)
Ist das alles so einfach?
Nein, bei Weitem nicht. Die Distanzen im Weltall sind gigantisch, schon der Mond ist 300.000 km entfernt. Um ihn zu erreichen waren die Apollo-Missionen rund 4 Tage unterwegs – hin und zurück also knapp 8 Tage. Eine Reise zum Mars dauert bereits bei idealen Bedingungen etwa 8 Monate. Das ist noch ein überschaubarer Zeitraum.
Wie sieht es mit Reisen zu fremden Sonnensystemen aus?
Der uns nächstgelegene Stern Proxima Centauri ist bereits etwa 4,2 Lichtjahre (Lj) entfernt. Das bedeutet, würden wir mit beinahe Lichtgeschwindigkeit reisen, könnten wir theoretisch in etwas mehr als 4 Jahren dort ankommen. Doch wir erreichen heute bei weitem keine Lichtgeschwindigkeiten. Um die Erde überhaupt zu verlassen brauchen wir eine Geschwindigkeit von rund 11,2 km/s. Um dann aus unserem Sonnensystem zu entkommen müssen wir noch weiter aufs Gas drücken: 42 km/s. Zum Vergleich: die Lichtgeschwindigkeit beträgt circa 300.000 km/s.
Wie lange wären wir unterwegs?
Angenommen wir könnten ein 1/10 der Lichtgeschwindigkeit erreichen, dann bräuchten wir noch immer 40 Jahre um zu unserem nächsten Stern zu gelangen. Ob wir dort bewohnbare Planeten vorfinden, bleibt aber ungewiss. Bis zur nächsten „Super-Erde“ beim Stern Gliese 667C müssten wir 22 Lj zurücklegen. Eine Reise von rund 220 Jahren also. Für eine so lange Reise bräuchte man jedoch große Mengen Treibstoff und ein riesiges Raumschiff und Unmengen an Vorräten. Dieses von der Erde starten zu lassen, wäre bereits die erste Herausforderung.
Die 1977 gestartete Raumsonde Voyager 1 ist mit rund 16,6 Lichtstunden (18 Mrd. km) das am weitesten von der Erde entfernte Raumfahrzeug. Sie wird 2012 unser Sonnensystem endgültig verlassen. Voyager ist jedoch „nur“ mit rund 17 km/s unterwegs. Durch ein geschicktes Manöver, bei dem am Neptun Schwung geholt wurde, schafft es die Raumsonde auch mit ihren 17 km/s das Sonnensystem zu verlassen.
Darstellung von Voyager 1 (Quelle: NASA/JPL)
Welche Schwierigkeiten gibt es für bemannte Raumfahrtmissionen?
Abgesehen vom kurzen Lebenszyklus des Menschen, gibt es eine Reihe physiologischer Probleme auf langen Raumfahrtmissionen. Am wichtigsten ist es künstlich ein Gravitationsfeld zu erzeugen. Bereits ein Leben über einige Monate in Schwerelosigkeit führt zu einem Muskelschwund. Die Besatzung der ISS muss regelmäßig an Fitnessgeräten trainieren, um nicht bei der Rückkehr auf die Erde einfach zusammenzubrechen.
Neben der Schwerkraft stellt sich die Frage nach der Lebensmittelversorgung. Wie können wir die Besatzung mit Essen versorgen? Konserven halten nicht ewig. Manche Lebensmittel können gar nicht dauerhaft haltbar gemacht werden. Somit brauchen wir eine Möglichkeit Pflanzen und auch Tiere während des Fluges zu züchten und das ohne Sonnenlicht.
Natürlich könnten wir Menschen auch einfrieren und erst kurz vor dem Ziel auftauen, doch das ist Science-Fiction und alles andere als gelöst.
Ist zumindest eine bemannte Reise zum Mars möglich?
Prinzipiell ja. Doch im Moment wäre es nur ein One-Way-Ticket. Noch haben wir keine Trägerraketen, welche auch den Treibstoff für den Rückflug zur Erde mitnehmen können. Für die Zukunft gibt es jedoch schon Projekte wie die Reise zum Mars auch wieder eine Rückreise zur Erde werden kann.
Fazit
Technisch ist noch vieles ungeklärt. Mit heutigen Mittel ist es unmöglich fremde Sterne zu erreichen. Der bemannten Raumfahrt stehen viele technische Herausforderungen bevor. Neben der Antriebsfrage, spielt wohl die Lebenserhaltung der Astronauten die größte Rolle. Für die Menschheit ist es also jetzt noch: Der Weltraum – endliche Weiten!