Wie uns ausgerechnet Steinzeittechnologie in wenigen Jahrzehnten das Tor zu den Sternen öffnen soll

Das Projekt Breakthrough Starshot ist zwar ambitioniert, aber es scheint ein Schlupfloch gefunden zu haben, durch das wir schon in diesem Jahrhundert schlüpfen und zu fernen Sternen reisen könnten. (Bildquelle: Adobe Firefly; KI-generiert, Alexander Köpf)

Der Weltraum, unendliche Weiten. Wir schreiben das Jahr 2200. Dies sind die Abenteuer des Raumschiffs Enterprise, das mit seiner 400 Mann starken Besatzung fünf Jahre lang unterwegs ist, um neue Welten zu erforschen … Wer kennt das ikonische Intro von Star Trek nicht?

Einmal mit Captain Kirk, Spock, Pille und dem Rest der Enterprise-Crew ferne Sterne bereisen, davon träumen viele.

Doch die Realität ist nüchterner: Mit heutiger Antriebstechnik bräuchten wir zehntausende Jahre, um das nächste Sonnensystem zu erreichen. Oder vielleicht doch nicht?

Breakthrough Starshot: Ein Traum in Reichweite?

Zumindest dann nicht, wenn man Anhänger von Breakthrough Starshot ist. Einem Projekt, das 2016 von niemand Geringerem als Stephen Hawking und dem Internetmilliardär Juri Milner ins Leben gerufen wurde.

Die Idee klingt fast schon simpel: Statt große Raumschiffe loszuschicken, setzt man auf winzige Sonden, nur wenige Gramm schwer.

Denn Masse ist hier der Feind. Je leichter ein Objekt, desto einfacher lässt es sich beschleunigen. Im Idealfall auf einen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit.

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Segel im Laserwind

Das Herzstück der Mini-Sonden ist eine Technologie, die Menschen wohl schon in der Jungsteinzeit kannten. Neueste Forschung deutet darauf hin, dass möglicherweise bereits um 5700 v. Chr. Segel eingesetzt wurden, um das Mittelmeer zu befahren (via Süddeutsche Zeitung).

Auch die Raumsonden sollen mit einem Segel angetrieben werden - hauchdünn, nur etwa einen Quadratmeter groß. Natürlich gefertigt aus hochmodernen Materialien statt aus den groben Werkstoffen von vor 8.000 Jahren. Doch im Kern bleibt die Idee dieselbe: Ein Segel, das sich von einer unsichtbaren Kraft tragen lässt.

Kein Treibstoff, kein Reaktor - nur reines Licht soll für Schub sorgen. Doch der Wind, der diese Segel aufbläht, kommt nicht von der Sonne, sondern von der Erde: von einem gigantischen Laser-Array, mehrere Kilometer groß und mit 100 Gigawatt Leistung.

Zum Vergleich: Deutschland benötigt zur Spitzenlast rund 80 Gigawatt.

Dieses Laserlicht könnte die Mini-Sonden binnen zwei bis drei Minuten auf eine Geschwindigkeit von 60.000 Kilometern pro Sekunde beschleunigen.

Das entspricht etwa 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Beschleunigen wirkt dabei fast wie eine Verharmlosung: Die winzigen Sonden würden mit zehntausenden Erdbeschleunigungen nach vorn gerissen. Wie ein Surfer, der plötzlich von einer monströsen Welle erfasst wird.

Ziel: Alpha Centauri

Das Ziel ist klar: Alpha Centauri, unser nächster stellarer Nachbar, knapp 4,24 Lichtjahre entfernt. Dort kreist Proxima Centauri b, ein Planet in der habitablen Zone, der vielleicht sogar in Teilen bewohnbar ist.

Mit der geplanten Geschwindigkeit würde die Reise dahin nur etwa 21 Jahre dauern.

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Vorbeiflug oder Bremsmanöver?

Am Ziel angekommen, sollen die Sonden Bilder und Daten zur Erde funken, allerdings im Vorbeiflug. Das Zeitfenster wäre winzig, wie für einen Fotografen, der aus einem rasenden Zug versucht, Landschaften festzuhalten.

Ein Bremsmanöver wäre daher wohl besser, doch es birgt neue Hürden. Denn dafür bräuchte es ein zweites, gigantisches Segel von rund 100.000 Quadratmeter. Selbst aus ultraleichten Materialien wie Graphen wöge es etwa 100 Gramm. Immer noch sensationell wenig, aber schwer genug, um die Beschleunigung beim Start massiv zu beeinträchtigen.

Und ein Abbremsen am Stern selbst? Unmöglich. Proxima Centauri ist als Roter Zwerg zu lichtschwach. Ein komplexes Manöver unter Einbeziehung aller drei Sterne (Alpha Centauri A und B sowie Proxima Centauri) wäre nötig. Das würde die Reisezeit jedoch von 21 auf rund 140 Jahre verlängern.

Ganz abgesehen davon, dass dann auch ein passendes Startfenster gefunden werden müsste, um bei der Ankunft auf eine Konstellation der Sterne zu treffen, die ein erfolgreiches Bremsmanöver überhaupt erst ermöglicht.

Stand der Dinge

Noch befindet sich Breakthrough Starshot in der Entwicklungsphase. Milner hat bisher 100 Millionen Dollar investiert, die volle Umsetzung dürfte jedoch hunderte Milliarden verschlingen.

Technisch ist vieles noch ungeklärt: ultraleichte, hitzebeständige Segel; Sonden, die kosmischer Strahlung trotzen, ohne Schutzschilde; und das Risiko von Kollisionen mit Staubkörnern, die bei diesen Geschwindigkeiten wie Geschosse wirken.

Die Lösung für Letzteres? Masse durch Masse ersetzen: Statt einer Sonde sollen hunderte oder gar tausende gestartet werden. Ein Schwarm winziger Pioniere, von denen zumindest einige ihr Ziel erreichen.

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Ausblick

Rein technisch könnte mit dem Bau der Laser und der Mikrosonden vielleicht schon in 20 bis 30 Jahren begonnen werden. Zum Vorbeiflug käme es dann womöglich bereits im Jahr 2076. Und erste Bilder könnten uns gut vier Jahre danach erreichen.

Ein Abbremsen hingegen bleibt vorerst Science-Fiction.

Und so ist es vielleicht kein Zufall, dass die Macher den Vorbeiflug bevorzugen. Denn anders träfe gerade der Teil des Intros von Raumschiff Enterprise zu, der eigentlich vermieden werden soll:

Der Weltraum, unendliche Weiten. Wir schreiben das Jahr 2200 …