Ein Star Trek-System löst das vielleicht tödlichste Problem der Sci-Fi-Saga – doch ausgerechnet bei Warp widerspricht sie sich selbst

Ikonische Geste, unsichtbare Technik: Ohne die Trägheitsdämpfer an Bord der Enterprise würden Picards Manöver fast immer in einer Katastrophe enden. (Bildquelle: CBS, Paramount Pictures)

Sobald Captain Picard »Energie« befiehlt, beschleunigt die Enterprise. Nicht immer direkt auf Warp 9, manchmal auch nur auf Impulsgeschwindigkeit.

In beiden Fällen wird aber niemand gegen die Wand geschleudert oder eine Kaffeetasse zum tödlichen Geschoss.

Verantwortlich dafür ist eine Technologie, die praktisch nie zu sehen ist: die Trägheitsdämpfer.

Gäbe es sie nicht, wären viele Phaser- oder Photonentorpedo-Treffer harmlos im Vergleich zu schnellen Impulsmanövern.

Geschwindigkeit ist nicht das Problem

Die Geschwindigkeit selbst belastet den Körper dabei gar nicht, sondern ihre Veränderung. Solange sich ein Raumschiff gleichförmig, also mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, spüren Menschen an Bord praktisch nichts.

Die eigentliche Gefahr geht vom Bremsen, von plötzlichen Richtungswechseln und vom Beschleunigen aus. Denn hier setzt die sogenannte Trägheit ein.

Sie besagt, dass jeder Körper seinen Bewegungszustand beibehält, solange keine Kraft von außen einwirkt. Ist das aber der Fall, gilt Newtons »Kraft ist Masse mal Beschleunigung«.

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Nimmt man rein rechnerisch an, ein Raumschiff erreicht innerhalb einer Minute zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit, ergäbe sich eine mittlere Beschleunigung von rund 51.000 g – 51.000-mal die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s². Die Kraft, die dabei auf einen Menschen mit 75 Kilo Körpermasse einwirkt, beträgt rund 37,5 Meganewton (MN).

Oder anders ausgedrückt: Das entspricht der Gewichtskraft einer Masse von 3.820 Tonnen auf der Erde.

Ein Mensch würde selbst einen bescheidenen Bruchteil davon nicht überleben.

Star Trek braucht eine Lösung für das Problem

Die Existenz der Trägheitsdämpfer zeigt, dass Autoren die realen Probleme extremer Beschleunigung nicht ignorierten. Ähnlich ist es bei den berühmten Heisenbergkompensatoren beim Beamen.

Schon früh arbeitete Star Trek zudem mit wissenschaftlichen Beratern zusammen – zum Beispiel Harvey P. Lynn Jr., einem Physiker der RAND Corporation, den Serienschöpfer Gene Roddenberry Drehbücher überprüfen ließ.

Wo bekannte Physik im Weg steht, erfindet Star Trek eine Technologie, die das Problem zumindest innerhalb der Geschichte plausibel löst.

Wie die Trägheitsdämpfer physikalisch genau funktionieren, lassen die Serien und Filme jedoch offen. Es gibt allerdings ein technisches Begleitbuch, das ihre Funktionsweise innerhalb der Serie sehr genau beschreibt. Demnach handelt es sich um ein Feld, das die Trägheitseffekte für Besatzung und Einrichtung fast vollständig ausgleicht.

Konkret heißt es darin, die Feldstärke betrage ungefähr 75 Millicochrane – benannt nach Zefram Cochrane, dem im Jahr 2063 mit der Phoenix der erste Warpflug der Menschheit gelingt.

Damit die Trägheitsdämpfer zuverlässig funktionieren, müsste das Feld nahezu gleichzeitig und gleichmäßig auf den gesamten Körper und die inneren Organe wirken.

Andernfalls würden Sitze, Böden und Wände die nötige Kraft nur auf einzelne Körperstellen übertragen. Und das wäre in den allermeisten Fällen tödlich.

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Zwei unsichtbare Schutzsysteme

Die Trägheitsdämpfer stehen aber nicht allein auf weiter Flur.

Das Strukturelle Integritätsfeld ist zwar nicht direkt vergleichbar, dennoch spielt es eine wichtige Rolle, damit die Enterprise unter Belastungen nicht auseinanderbricht.

Das eine schützt vor allem das Schiff, das andere die Menschen darin.

Aber warum wackelt die Brücke trotzdem?

Wenn die Dämpfer so gut funktionieren, warum taumelt bei fast jedem Treffer die Brückencrew – und natürlich auch der Rest der Besatzung?

Das lizenzierte TNG Technical Manual spricht von einer Verzögerung bei der Anpassung des Dämpfungsfeldes hinsichtlich Stärke und Richtung von etwa 295 Millisekunden bei normalen Impulsmanövern.

Eigene Kursänderungen kann der Bordcomputer vorausberechnen – unerwartete Treffer jedoch nicht.

Besonders heftige Treffer können das System zudem überlasten oder beschädigen. Schnelle Fluchtmanöver könnten dann selbst zur tödlichen Gefahr werden.

Ein Ausfall wäre tödlich

Das wird sogar in mehreren Folgen der verschiedenen Serien thematisiert, und beschädigte Trägheitsdämpfer werden als tödliche Gefahr dargestellt – zum Beispiel in der zweiten Folge der fünften Staffel Deep Space Nine: Das Schiff.

Fallen die Dämpfer aus, behalten Menschen und lose Gegenstände gemäß der Trägheit ihren bisherigen Bewegungszustand bei. Jede abrupte und starke Veränderung der Schiffsgeschwindigkeit oder der Richtung könnte schnell zum Tod führen.

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Wer sich jetzt fragt, warum ein Antrieb, der den Raum selbst verzerrt, überhaupt Trägheitsdämpfer benötigt, stößt auf einen spannenden Widerspruch.

Denn in der Allgemeinen Relativitätstheorie findet sich ein mathematisches Modell mit einer ähnlichen Grundidee, die sogar vom Warpantrieb inspiriert ist: die 1994 vorgeschlagene Alcubierre-Metrik.

Darin könnte ein Mensch reisen, ohne selbst Eigenbeschleunigung zu erfahren.

Die fiktionale Konsistenz von Star Trek ist in diesem Punkt allerdings etwas unscharf. Einerseits wird der Warpantrieb als Raumzeitverzerrung beschrieben und nicht einfach als konventioneller Antrieb.

Andererseits wird in Star Trek: Voyager ausdrücklich gesagt, dass ein Sprung auf Warp ohne Trägheitsdämpfer für die Crew tödlich wäre.

Wie beides zusammenpasst, erklären Serien und Filme nicht. Und auch die Alcubierre-Metrik ist kein Mechanismus, der die Trägheit kontrolliert.

Und eine Möglichkeit, um die Trägheitswirkung zu kompensieren, kennt die heutige Physik nicht. Voraussetzung wäre vermutlich eine hypothetische Kontrolle gravitationsähnlicher Felder oder der Trägheit selbst.

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Die Technik hinter dem Abenteuer

Der Warpantrieb bringt die Enterprise zu fremden Sternen und Planeten. Doch dafür muss ein Raumschiff nicht nur »schneller als das Licht« reisen können.

Viele seiner Flugmanöver wären ohne Trägheitsdämpfer für die Besatzung lebensgefährlich.

Warpantrieb und Beamen mögen vielleicht zu den spektakulärsten Technologien von Star Trek gehören, die Trägheitsdämpfer verdeutlichen jedoch, dass es noch ganz andere Wunder braucht, um seine Abenteuer überhaupt erst zu ermöglichen.