Könnte sich eine interstellare Reise von einem Wunschtraum in eine reale Möglichkeit verwandeln?

Wissenschaftler auf der ganzen Welt sagen, dass die Menschheit in der Weltraumforschung immer weiter voranschreitet und neue Entdeckungen und Technologien auftauchen. Von interstellaren Flügen kann man allerdings noch immer nur träumen. Aber ist dieser Traum so unerreichbar und unrealistisch? Was hat die Menschheit heute und welche Perspektiven hat sie für die Zukunft?

Wenn der Fortschritt nicht stagniert, wird die Menschheit laut Experten innerhalb von ein oder zwei Jahrhunderten in der Lage sein, ihren Traum zu erfüllen. Das ultraleistungsstarke Kepler-Teleskop ermöglichte es Astronomen einst, 54 Exoplaneten zu entdecken, auf denen die Entwicklung von Leben möglich ist, und heute wurde die Existenz von 1028 solcher Planeten bereits bestätigt. Diese Planeten umkreisen einen Stern dahinter Sonnensystem, befinden sich in einer solchen Entfernung vom Zentralstern, dass auf ihrer Oberfläche flüssiges Wasser erhalten bleiben kann.

Aufgrund der gigantischen Entfernungen zu den nächsten Planetensystemen ist es jedoch immer noch unmöglich, eine Antwort auf die Hauptfrage zu bekommen – ist die Menschheit allein im Universum? Die Vielzahl der Exoplaneten in einer Entfernung von hundert oder weniger Lichtjahren von der Erde sowie das enorme wissenschaftliche Interesse, das sie hervorrufen, zwingen uns, die Idee der interstellaren Reise aus einer völlig anderen Perspektive zu betrachten.

Der Flug zu anderen Planeten wird von der Entwicklung neuer Technologien und der Wahl der Methode abhängen, die zum Erreichen eines so fernen Ziels erforderlich ist. Inzwischen ist die Wahl noch nicht gefallen.

Damit Erdbewohner in relativ kurzer Zeit unglaublich große kosmische Distanzen überwinden können, müssen Ingenieure und Kosmologen einen grundlegend neuen Motor entwickeln. Es ist noch zu früh, um über intergalaktische Flüge zu sprechen, aber die Menschheit könnte die Milchstraße erforschen, die Galaxie, in der sich die Erde und das Sonnensystem befinden.

Die Milchstraße besteht aus etwa 200–400 Milliarden Sternen, um die sich Planeten auf ihren Bahnen bewegen. Der sonnennächste Stern ist Alpha Centauri. Die Entfernung dorthin beträgt etwa vierzig Billionen Kilometer oder 4,3 Lichtjahre.

Eine Rakete mit konventionellem Antrieb muss etwa 40.000 Jahre lang dorthin fliegen! Mit der Formel von Tsiolkovsky lässt sich leicht berechnen, dass um ein Raumschiff mit einem Strahltriebwerk mit Raketentreibstoff auf eine Geschwindigkeit von 10 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, mehr Treibstoff benötigt wird, als auf der gesamten Erde verfügbar ist. Daher ist es völlig absurd, von einer Weltraummission mit modernen Technologien zu sprechen.

Wissenschaftlern zufolge werden künftige Raumschiffe mit einem thermonuklearen Raketentriebwerk fliegen können. Reaktion thermonukleare Fusion ermöglicht es Ihnen, pro Masseneinheit im Durchschnitt fast eine Million Mal mehr Energie zu erzeugen als der chemische Verbrennungsprozess.

Deshalb entwickelte 1970 eine Gruppe von Ingenieuren zusammen mit Wissenschaftlern ein Projekt für ein riesiges interstellares Schiff mit einem thermonuklearen Antriebssystem. Unbemannt Raumschiff Daedalus sollte mit einem gepulsten thermonuklearen Motor ausgestattet sein. Kleine Körnchen sollten in die Brennkammer geworfen und durch starke Elektronenstrahlen entzündet werden. Plasma als Produkt einer thermonuklearen Reaktion, das aus der Triebwerksdüse austritt, sorgt für die Traktion des Schiffes.

Es wurde angenommen, dass Daedalus zu Barnards Stern fliegen sollte, dessen Weg sechs Lichtjahre entfernt ist. Ein riesiges Raumschiff würde es in 50 Jahren erreichen. Und obwohl das Projekt nicht umgesetzt wurde, gibt es bis heute kein realistischeres technisches Projekt.

Eine weitere Richtung in der Technologie zur Herstellung interstellarer Schiffe ist das Sonnensegel. Der Einsatz eines Sonnensegels gilt heute als die vielversprechendste und realistischste Option für ein Raumschiff. Der Vorteil eines Solarsegelboots besteht darin, dass an Bord kein Treibstoff benötigt wird, was bedeutet, dass die Nutzlast viel größer ist als bei anderen Raumfahrzeugen. Bereits heute ist es möglich, eine interstellare Sonde zu bauen, bei der der Sonnenwinddruck die Hauptenergiequelle für das Schiff sein wird.

Die Ernsthaftigkeit der Absichten, interplanetare Flüge zu entwickeln, zeigt das Projekt, das seit 2010 in einem der wichtigsten wissenschaftlichen Labore der NASA entwickelt wird. Wissenschaftler arbeiten an einem Projekt, um einen bemannten Flug zu anderen Sternensystemen innerhalb der nächsten hundert Jahre vorzubereiten.

Alles, was man „Warp-Antrieb“ nennt, klingt eher nach Star Trek als nach NASA. Die Idee hinter dem Alcubierre-Warpantrieb ist, dass dies möglich ist mögliche Lösung(oder zumindest den Beginn seiner Suche) vor der Aufgabe, die Beschränkungen des Universums zu überwinden, die es einer Reise mit Überlichtgeschwindigkeit auferlegt.

Die Grundlagen dieser Idee sind recht einfach und die NASA erklärt sie am Beispiel eines Laufbands. Obwohl sich eine Person auf einem Laufband möglicherweise mit einer endlichen Geschwindigkeit bewegt, bedeutet die kombinierte Geschwindigkeit der Person und des Laufbands, dass das Ende näher ist als auf einem normalen Laufband. Ein Laufband ist genau ein Gerät, das sich in einer Art Expansionsblase durch die Raumzeit bewegt. Vor dem Warp-Antrieb wird die Raumzeit komprimiert. Hinter ihm weitet es sich aus. Theoretisch ermöglicht dies dem Motor, Passagiere schneller als mit Lichtgeschwindigkeit anzutreiben. Es wird angenommen, dass eines der Schlüsselprinzipien im Zusammenhang mit der Expansion der Raumzeit es dem Universum kurz nach dem Urknall ermöglicht hat, sich schnell auszudehnen. Theoretisch dürfte die Idee durchaus realisierbar sein.

Es ist schrecklich, wenn es auf der Erde kein Internet gibt und man Google Maps nicht auf sein Smartphone herunterladen kann. Bei interstellaren Flügen ohne sie wird es noch schlimmer sein. Der Einstieg in den Weltraum ist nur der erste Schritt; Wissenschaftler fragen sich bereits, was sie tun sollen, wenn unsere bemannten und unbemannten Sonden Nachrichten zurück zur Erde übermitteln müssen.

Im Jahr 2008 führte die NASA die ersten erfolgreichen Tests einer interstellaren Version des Internets durch. Das Projekt wurde bereits 1998 im Rahmen einer Partnerschaft zwischen dem Labor gestartet Strahlantrieb NASA (JPL) und Google. Zehn Jahre später verfügten die Partner über ein Disruption-Tolerant Networking (DTN)-System, das es ihnen ermöglicht, Bilder an ein 30 Millionen Kilometer entferntes Raumschiff zu senden.

Die Technologie muss in der Lage sein, lange Verzögerungen und Unterbrechungen bei der Übertragung zu verkraften, damit sie auch dann weiter senden kann, wenn das Signal 20 Minuten lang unterbrochen ist. Es kann durch, zwischen oder durch alles hindurchgehen, von Sonneneruptionen und Sonnenstürmen bis hin zu lästigen Planeten, die sich möglicherweise im Datenpfad befinden, ohne dass dabei Informationen verloren gehen.

Laut Vint Cerf, einem der Begründer unseres terrestrischen Internets und Pionier des interstellaren Internets, überwindet das DTN-System alle Probleme, mit denen das traditionelle TCIP/IP-Protokoll zu kämpfen hat, wenn es über große Entfernungen im kosmischen Maßstab funktionieren muss. Mit TCIP/IP dauert eine Google-Suche auf dem Mars so lange, dass sich die Ergebnisse während der Verarbeitung der Abfrage ändern und einige Informationen in der Ausgabe verloren gehen. Mit DTN haben die Ingenieure etwas völlig Neues hinzugefügt – die Möglichkeit, verschiedenen Planeten unterschiedliche Domainnamen zuzuweisen und auszuwählen, auf welchem ​​Planeten Sie im Internet suchen möchten.

Wie wäre es mit Reisen zu Planeten, die wir noch nicht kennen? Scientific American schlägt vor, dass es eine Möglichkeit geben könnte, wenn auch eine sehr teure und zeitaufwändige, Internet nach Alpha Centauri zu bringen. Durch den Start einer Reihe selbstreplizierender von Neumann-Sonden ist es möglich, eine lange Reihe von Relaisstationen zu schaffen, die Informationen entlang des interstellaren Schaltkreises senden können. Ein in unserem System erzeugtes Signal wird durch die Sonden wandern und Alpha Centauri erreichen und umgekehrt. Zwar werden viele Sonden benötigt, deren Bau und Start Milliarden kosten werden. Und im Allgemeinen kann man angesichts der Tatsache, dass die am weitesten entfernte Sonde ihren Weg Tausende von Jahren zurücklegen muss, davon ausgehen, dass sich in dieser Zeit nicht nur die Technologien, sondern auch die Gesamtkosten des Ereignisses ändern werden. Lasst uns nichts überstürzen.

Embryonale Besiedlung des Weltraums

Eines der größten Probleme bei interstellaren Reisen – und der Kolonisierung im Allgemeinen – ist die Zeit, die man braucht, um irgendwohin zu gelangen, selbst mit einigen Warp-Antrieben im Ärmel. Allein die Aufgabe, eine Gruppe von Siedlern an ihren Bestimmungsort zu bringen, wirft viele Probleme auf, daher werden Vorschläge geboren, keine Gruppe von Kolonisten mit einer vollbesetzten Besatzung zu schicken, sondern ein Schiff voller Embryonen – den Samen der Zukunft der Menschheit. Sobald das Schiff die erforderliche Entfernung zu seinem Ziel erreicht hat, beginnen die gefrorenen Embryonen zu wachsen. Dann kommen sie mit Kindern heraus, die auf dem Schiff aufwachsen, und wenn sie schließlich ihr Ziel erreichen, verfügen sie über alle Fähigkeiten, um eine neue Zivilisation zu gründen.

All dies wirft natürlich wiederum eine Menge Fragen auf, etwa wer die Kultivierung von Embryonen wie durchführen wird. Roboter könnten Menschen großziehen, aber wie werden die Menschen sein, die von Robotern großgezogen werden? Werden Roboter verstehen können, was ein Kind braucht, um zu wachsen und zu gedeihen? Werden sie in der Lage sein, Strafen und Belohnungen, menschliche Emotionen zu verstehen? Und generell bleibt abzuwarten, wie man eingefrorene Embryonen über Hunderte von Jahren intakt hält und wie man sie in einer künstlichen Umgebung züchten kann.

Eine vorgeschlagene Lösung, die die Probleme eines Roboter-Kindermädchens lösen könnte, wäre die Schaffung einer Kombination aus einem Schiff mit Embryonen und einem Schiff mit schwebender Animation, in dem Erwachsene schlafen und bereit sind, aufzuwachen, wenn sie Kinder großziehen müssen. Eine Reihe von Jahren der Kindererziehung in Verbindung mit der Rückkehr in den Winterschlaf könnten theoretisch zu einer stabilen Population führen. Eine sorgfältig erstellte Gruppe von Embryonen kann die genetische Vielfalt bieten, die es ermöglicht, die Population nach der Gründung einer Kolonie in einem mehr oder weniger stabilen Zustand zu halten. In ein Schiff mit Embryonen kann auch eine zusätzliche Charge aufgenommen werden, was den genetischen Pool weiter diversifiziert.

Von Neumann untersucht

Alles, was wir bauen und in den Weltraum schicken, bringt zwangsläufig seine eigenen Herausforderungen mit sich, und etwas zu schaffen, das Millionen von Kilometern zurücklegt, ohne zu verbrennen, auseinanderzufallen oder zu verblassen, scheint eine völlig unmögliche Aufgabe zu sein. Die Lösung für dieses Problem wurde jedoch möglicherweise schon vor Jahrzehnten gefunden. In den 1940er Jahren schlug der Physiker John von Neumann eine mechanische Technologie vor, die sich selbst reproduzieren würde, und obwohl seine Idee nichts mit interstellaren Reisen zu tun hatte, führte sie unweigerlich dazu. Daher könnten von Neumann-Sonden theoretisch zur Erforschung riesiger interstellarer Regionen eingesetzt werden. Nach Ansicht einiger Forscher ist die Vorstellung, dass dies alles zuerst zu uns kam, nicht nur pompös, sondern auch unwahrscheinlich.

Wissenschaftler der Universität Edinburgh veröffentlichten im International Journal of Astrobiology einen Artikel, in dem sie nicht nur die Möglichkeit untersuchten, eine solche Technologie für ihre eigenen Bedürfnisse zu entwickeln, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, dass jemand dies bereits getan hat. Basierend auf früheren Berechnungen, die zeigten, wie weit das Fahrzeug steigen konnte verschiedene Wege Wissenschaftler haben untersucht, wie sich diese Gleichung ändert, wenn sie auf sich selbst reproduzierende Geräte und Sonden angewendet wird.

Die Berechnungen der Wissenschaftler konzentrierten sich auf selbstreplizierende Sonden, die Trümmer und anderes Weltraummaterial zum Bau von Juniorsonden nutzen könnten. Die Mutter- und Tochtersonden würden sich so schnell vermehren, dass sie in nur 10 Millionen Jahren die gesamte Galaxie abdecken würden – und das, wenn sie sich mit 10 % der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen würden. Dies würde jedoch bedeuten, dass wir irgendwann von ähnlichen Sonden hätten heimgesucht werden müssen. Da wir sie nicht gesehen haben, gibt es eine praktische Erklärung: Entweder sind wir technologisch nicht weit genug fortgeschritten, um zu wissen, wo wir suchen müssen, oder .

Schleuder mit schwarzem Loch

Die Idee, die Schwerkraft eines Planeten oder Mondes zum Schießen wie mit einer Schleuder zu nutzen, wurde in unserem Sonnensystem mehr als ein- oder zweimal übernommen, vor allem von Voyager 2, die zunächst einen zusätzlichen Schub von Saturn und dann erhielt von Uranus auf dem Weg aus dem System. Die Idee besteht darin, das Schiff so zu manövrieren, dass es seine Geschwindigkeit erhöht (oder verringert), während es sich durch das Gravitationsfeld des Planeten bewegt. Besonders Science-Fiction-Autoren lieben diese Idee.

Der Autor Kip Thorne brachte eine Idee vor: Ein solches Manöver könnte dem Gerät helfen, eines der größten Probleme interstellarer Reisen zu lösen – den Treibstoffverbrauch. Und er schlug ein riskanteres Manöver vor: Beschleunigung mithilfe binärer Schwarzer Löcher. Es wird eine Minute brennenden Treibstoffs benötigen, um die kritische Umlaufbahn von einem Schwarzen Loch zum anderen zu durchlaufen. Nach mehreren Umdrehungen um Schwarze Löcher erreicht das Gerät eine Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit. Jetzt müssen Sie nur noch gut zielen und den Raketenschub aktivieren, um Kurs auf die Sterne zu nehmen.

Unwahrscheinlich? Ja. Fabelhaft? Definitiv. Thorne weist darauf hin, dass eine solche Idee viele Probleme mit sich bringt, etwa genaue Berechnungen der Flugbahnen und des Timings, die verhindern würden, dass das Gerät direkt zum nächsten Planeten, Stern oder anderen Körper geschickt wird. Es stellen sich auch Fragen zur Rückkehr nach Hause, aber wenn Sie sich für ein solches Manöver entscheiden, haben Sie definitiv keine Rückkehr vor.

Ein Präzedenzfall für eine solche Idee wurde bereits geschaffen. Im Jahr 2000 entdeckten Astronomen 13 Supernovae, die mit einer unglaublichen Geschwindigkeit von 9 Millionen Kilometern pro Stunde durch die Galaxie flogen. Wissenschaftler der University of Illinois in Urbana-Champagne haben herausgefunden, dass diese eigensinnigen Sterne von einem Paar Schwarzer Löcher aus der Galaxie ausgeschleudert wurden, die sich während des Prozesses der Zerstörung und Verschmelzung zweier separater Galaxien zu einem Paar zusammenschlossen.

Sternensaat-Werfer

Wenn es darum geht, selbst sich selbst reproduzierende Sonden zu starten, wird der Kraftstoffverbrauch zum Problem. Dies hat die Menschen jedoch nicht davon abgehalten, nach neuen Ideen für den Start von Sonden in interstellare Entfernungen zu suchen. Dieser Prozess würde Megatonnen Energie erfordern, wenn wir die Technologie nutzen würden, die wir heute haben.

Forrest Bishop vom Institute of Atomic Engineering sagte, er habe eine Methode zum Start interstellarer Sonden entwickelt, die ungefähr die Energiemenge einer Autobatterie erfordern würde. Der theoretische Starseed Launcher wäre etwa 1.000 Kilometer lang und würde hauptsächlich aus Drähten und Drähten bestehen. Trotz seiner Länge könnte das Ganze in ein Frachtschiff passen und von einer 10-Volt-Batterie angetrieben werden.

Ein Teil des Plans sieht den Start von Sonden vor, die kaum mehr als ein Mikrogramm wiegen und nur die grundlegenden Informationen enthalten, die für den weiteren Bau von Sonden im Weltraum erforderlich sind. Im Laufe einer Reihe von Starts können Milliarden solcher Sonden gestartet werden. Der Kerngedanke des Plans besteht darin, dass sich selbstreplizierende Sonden nach dem Start miteinander kombinieren können. Die Trägerrakete selbst wird mit supraleitenden Magnetschwebespulen ausgestattet sein, die eine Rückwärtskraft erzeugen, die für Schub sorgt. Bishop sagt, einige Details des Plans müssten noch ausgearbeitet werden, etwa wie die Sonden interstellarer Strahlung und Trümmern entgegenwirken sollen, aber mit dem Gesamtbau könne begonnen werden.

Spezielle Pflanzen für das Weltraumleben

Sobald wir irgendwo angekommen sind, brauchen wir Möglichkeiten, Nahrung anzubauen und Sauerstoff zu regenerieren. Der Physiker Freeman Dyson schlug mehrere vor interessante Ideen darüber, wie dies erreicht werden könnte.

1972 hielt Dyson seinen berühmten Vortrag am Birkbeck College in London. Dann schlug er vor, dass es mit Hilfe einiger genetischer Manipulationen möglich sei, Bäume zu schaffen, die auf einer unwirtlichen Oberfläche, wie zum Beispiel einem Kometen, nicht nur wachsen, sondern auch gedeihen könnten. Programmieren Sie einen Baum so um, dass er ultraviolettes Licht reflektiert und Wasser effizienter spart, und der Baum wird nicht nur Wurzeln schlagen und wachsen, sondern auch Größen erreichen, die nach irdischen Maßstäben unvorstellbar sind. In einem Interview schlug Dyson vor, dass es in Zukunft sowohl im Weltraum als auch auf der Erde schwarze Bäume geben könnte. Bäume auf Siliziumbasis wären effizienter, und Effizienz ist der Schlüssel zur Langlebigkeit. Dyson betont, dass dieser Prozess keine Frage von Minuten sein wird – vielleicht werden wir in zweihundert Jahren endlich herausfinden, wie wir Bäume im Weltraum wachsen lassen können.

Dysons Idee ist nicht so abwegig. Das Institute for Advanced Concepts der NASA ist eine ganze Abteilung, die sich der Lösung der Probleme der Zukunft widmet, darunter auch der Aufgabe, nachhaltige Pflanzen auf der Marsoberfläche anzubauen. Sogar Gewächshauspflanzen auf dem Mars werden hineinwachsen Notfallbedingungen, und Wissenschaftler klären das verschiedene Varianten Dabei wird versucht, Pflanzen mit Extremophilen zu kombinieren, winzigen mikroskopisch kleinen Organismen, die unter den härtesten Bedingungen der Erde überleben. Von hochgelegenen Tomaten mit eingebauter Resistenz gegen ultraviolettes Licht bis hin zu Bakterien, die in den kältesten, heißesten und tiefsten Ecken überleben Globus, könnten wir eines Tages die Teile eines Marsgartens zusammensetzen. Es bleibt nur noch herauszufinden, wie man all diese Bausteine ​​zusammenfügt.

Lokales Ressourcenrecycling

Das Leben außerhalb der Erde mag ein neuer Trend auf der Erde sein, aber wenn es um monatelange Missionen im Weltraum geht, wird es notwendig. Derzeit beschäftigt sich die NASA unter anderem mit der Frage der lokalen Ressourcennutzung (ISRU). Auf einem Raumschiff gibt es nur eine begrenzte Menge Platz, und für jede langfristige Kolonisierung oder Reise ist die Schaffung von Systemen zur Nutzung von im Weltraum und auf anderen Planeten gefundenen Materialien erforderlich, insbesondere wenn das Ziel ein Ort ist, an dem die Lieferung sehr schwierig sein wird Ladung von Vorräten, Treibstoff, Lebensmitteln usw. Die ersten Versuche, die Möglichkeiten der Nutzung lokaler Ressourcen zu demonstrieren, wurden an den Hängen hawaiianischer Vulkane und bei Polarmissionen unternommen. Die Liste der Aufgaben umfasst unter anderem die Gewinnung von Brennstoffkomponenten aus Asche und anderem natürlich zugänglichen Gelände.

Im August 2014 machte die NASA eine eindringliche Ankündigung, indem sie neue Spielzeuge enthüllte, die mit dem nächsten Rover, der 2020 starten soll, zum Mars fliegen würden. Zu den Werkzeugen im Arsenal des neuen Rovers gehört MOXIE, ein Experiment zur lokalen Ressourcennutzung in Form von Marssauerstoff. MOXIE wird die nicht atmbare Marsatmosphäre (96 % Kohlendioxid) aufnehmen und in Sauerstoff und Kohlenmonoxid aufspalten. Das Gerät kann pro Betriebsstunde 22 Gramm Sauerstoff produzieren. Die NASA hofft auch, dass MOXIE noch etwas anderes demonstrieren kann – einen kontinuierlichen Betrieb ohne Produktivitäts- oder Effizienzverluste. MOXIE könnte nicht nur ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu langfristigen außerirdischen Missionen sein, sondern auch den Weg für viele potenzielle Konverter schädlicher Gase in nützliche Gase ebnen.

2Anzug

Die Fortpflanzung im Weltraum kann auf verschiedenen Ebenen problematisch werden, insbesondere in der Schwerelosigkeit. Im Jahr 2009 zeigten japanische Experimente an Mäuseembryonen, dass sich Embryonen, die sich außerhalb der normalen Schwerkraft der Erde (oder einer gleichwertigen Schwerkraft) entwickeln, nicht normal entwickeln, selbst wenn die Befruchtung unter Bedingungen außerhalb der Schwerelosigkeit erfolgt. Wenn sich Zellen teilen und spezielle Aktivitäten ausführen müssen, entstehen Probleme. Dies bedeutet nicht, dass keine Befruchtung stattfindet: Im Weltraum gezeugte und in weibliche Mäuse auf der Erde implantierte Mäuseembryos wuchsen erfolgreich und wurden ohne Probleme geboren.

Dies wirft auch eine weitere Frage auf: Wie genau funktioniert die Babyproduktion in der Schwerelosigkeit? Die Gesetze der Physik, insbesondere die Tatsache, dass jede Aktion eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion hat, machen ihre Mechanik ein wenig lächerlich. Vanna Bonta, Autorin, Schauspielerin und Erfinderin, beschloss, dieses Thema ernst zu nehmen.

Und sie hat 2suit kreiert: einen Anzug, in dem sich zwei Personen verstecken und anfangen können, Babys zu zeugen. Er wurde sogar überprüft. Im Jahr 2008 wurde 2suit auf dem sogenannten Vomit Comet getestet (einem Flugzeug, das scharfe Kurven macht und minutenlange Bedingungen der Schwerelosigkeit erzeugt). Während Bonta vermutet, dass dank ihrer Erfindung Flitterwochen im Weltraum Wirklichkeit werden könnten, hat der Anzug auch praktischere Einsatzmöglichkeiten, wie zum Beispiel die Erhaltung der Körperwärme Notfall.

Projekt Longshot

Project Longshot wurde Ende der 1980er Jahre von einem Team der US Naval Academy und der NASA im Rahmen einer gemeinsamen Anstrengung zusammengestellt. Das ultimative Ziel des Plans bestand darin, um die Wende des 21. Jahrhunderts etwas zu starten, nämlich eine unbemannte Sonde, die nach Alpha Centauri fliegen sollte. Es würde 100 Jahre dauern, bis er sein Ziel erreichte. Doch bevor es auf den Markt kommen kann, bedarf es einiger Schlüsselkomponenten, die ebenfalls entwickelt werden müssen.

Neben Kommunikationslasern, langlebigen Spaltreaktoren und Trägheits-Laserfusionsraketenantrieben gab es noch andere Elemente. Der Sonde mussten unabhängige Denk- und Funktionen verliehen werden, da es praktisch unmöglich wäre, über interstellare Entfernungen schnell genug zu kommunizieren, damit die Informationen relevant blieben, sobald sie den Empfangspunkt erreichten. Außerdem musste alles äußerst langlebig sein, da die Sonde 100 Jahre brauchen würde, um ihr Ziel zu erreichen.

Longshot sollte mit verschiedenen Aufgaben nach Alpha Centauri geschickt werden. Im Wesentlichen musste er astronomische Daten sammeln, die genaue Berechnungen der Entfernungen zu Milliarden, wenn nicht Billionen anderer Sterne ermöglichen würden. Aber wenn der Kernreaktor, der das Schiff antreibt, ausfällt, wird auch die Mission beendet. Longshot war ein sehr ehrgeiziger Plan, der nie umgesetzt wurde.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Idee in ihren Kinderschuhen starb. Im Jahr 2013 startete das Projekt Longshot II mit dem Studentenprojekt Icarus Interstellar im wahrsten Sinne des Wortes. Seit dem ursprünglichen Longshot-Programm sind Jahrzehnte technologischer Fortschritte vergangen und können auf diese angewendet werden neue Version, und das Programm insgesamt wurde überarbeitet. Die Treibstoffkosten wurden überprüft, die Missionsdauer halbiert und das gesamte Longshot-Design von Grund auf überarbeitet.

Das Abschlussprojekt wird ein interessanter Indikator dafür sein, wie unlösbares Problem Veränderungen durch die Hinzufügung neuer Technologien und Informationen. Die Gesetze der Physik bleiben dieselben, aber 25 Jahre später hat Longshot die Gelegenheit, einen zweiten Wind zu finden und uns zu zeigen, wie die Zukunft des interstellaren Reisens aussehen sollte.

Basierend auf Materialien von listverse.com

Nehmen wir an, die Erde geht unter. Die Sonne steht kurz vor der Explosion und ein Asteroid von der Größe von Texas nähert sich dem Planeten. In großen Städten leben Zombies, und auf dem Land bauen Bauern intensiv Mais an, weil andere Feldfrüchte sterben. Wir müssen den Planeten dringend verlassen, aber das Problem ist, dass in der Saturnregion keine Wurmlöcher entdeckt wurden und keine superluminalen Triebwerke aus einer weit, weit entfernten Galaxie mitgebracht wurden. Der nächste Stern ist mehr als vier Lichtjahre entfernt. Wird es der Menschheit gelingen, dies zu erreichen? moderne Technologien? Die Antwort ist nicht so offensichtlich.

Es ist unwahrscheinlich, dass irgendjemand argumentieren würde, dass eine globale Umweltkatastrophe, die die Existenz allen Lebens auf der Erde bedrohen würde, nur in Filmen passieren kann. Auf unserem Planeten kam es mehr als einmal zu Massenaussterben, bei denen bis zu 90 % der Menschen starben. vorhandene Arten. Die Erde erlebte Perioden globaler Vereisung, kollidierte mit Asteroiden und erlebte Ausbrüche vulkanischer Aktivität.

Natürlich ist das Leben selbst bei den schlimmsten Katastrophen nie ganz verschwunden. Das Gleiche gilt jedoch nicht für die damals vorherrschenden Arten, die ausstarben und anderen Platz machten. Wer ist jetzt die dominierende Art? Genau.

Es ist wahrscheinlich, dass die Möglichkeit besteht, zu gehen Heimat und auf der Suche nach etwas Neuem zu den Sternen zu gehen, wird eines Tages die Menschheit retten können. Allerdings sollten wir kaum darauf hoffen, dass uns einige kosmische Wohltäter den Weg zu den Sternen ebnen. Es lohnt sich zu berechnen, wie groß unsere theoretischen Möglichkeiten sind, die Sterne aus eigener Kraft zu erreichen.

Weltraumarche

Da fallen mir zunächst die traditionellen chemischen Traktionsmotoren ein. Derzeit ist es vier irdischen Fahrzeugen (alle wurden bereits in den 1970er Jahren gestartet) gelungen, eine dritte Fluchtgeschwindigkeit zu entwickeln, die ausreicht, um das Sonnensystem für immer zu verlassen.

Die schnellste von ihnen, Voyager 1, hat sich in den 37 Jahren seit ihrem Start um eine Entfernung von 130 AE von der Erde entfernt. (Astronomische Einheiten, also 130 Entfernungen von der Erde zur Sonne). Jedes Jahr legt das Gerät etwa 3,5 AE zurück. Die Entfernung zu Alpha Centauri beträgt 4,36 Lichtjahre oder 275.725 AE. Bei dieser Geschwindigkeit wird das Gerät fast 79.000 Jahre brauchen, um den Nachbarstern zu erreichen. Um es milde auszudrücken: Es wird eine lange Wartezeit sein.

Foto der Erde (über dem Pfeil) aus einer Entfernung von 6 Milliarden Kilometern, aufgenommen von Voyager 1. Die Raumsonde legte diese Strecke in 13 Jahren zurück.

Sie können einen Weg finden, schneller zu fliegen, oder Sie können sich einfach damit abfinden und mehrere tausend Jahre lang fliegen. Dann werden nur noch die entfernten Nachkommen derer, die die Reise unternommen haben, den Endpunkt erreichen. Genau das ist die Idee des sogenannten Generationenschiffs – einer Weltraumarche, einem geschlossenen Ökosystem, das für eine lange Reise ausgelegt ist.

In der Science-Fiction gibt es viele verschiedene Geschichten über Generationsschiffe. Harry Garrison („Captured Universe“), Clifford Simak („The Achieved Generation“), Brian Aldiss („Non Stopping“) und mehr moderne Schriftsteller- Bernard Werber („Sternschmetterling“). Sehr oft vergessen entfernte Nachkommen der ersten Bewohner völlig, woher sie geflogen sind und welchen Zweck ihre Reise hatte. Oder sie beginnen sogar zu glauben, dass die gesamte existierende Welt auf ein Schiff reduziert wird, wie es beispielsweise in Robert Heinleins Roman „Stiefkinder des Universums“ erzählt wird. Eine weitere interessante Handlung zeigt die achte Folge der dritten Staffel des Klassikers „ Star Trek„, wo die Besatzung der Enterprise versucht, eine Kollision zwischen einem Generationsschiff, dessen Bewohner ihre Mission vergessen haben, und dem bewohnten Planeten, auf den es zusteuerte, zu verhindern.

Der Vorteil des Generationsschiffs besteht darin, dass für diese Option keine grundlegend neuen Motoren erforderlich sind. Allerdings wird es notwendig sein, ein sich selbst tragendes Ökosystem zu entwickeln, das viele tausend Jahre ohne Zufuhr von außen überleben kann. Und vergessen Sie nicht, dass Menschen sich einfach gegenseitig umbringen können.

Das Experiment Biosphere 2, das Anfang der 1990er Jahre unter einer geschlossenen Kuppel durchgeführt wurde, zeigte eine Reihe von Gefahren auf, die Menschen während einer solchen Reise erwarten können. Dazu gehört die schnelle Aufteilung des Teams in mehrere einander feindselige Gruppen und die unkontrollierte Ausbreitung von Schädlingen, die zu einem Sauerstoffmangel in der Luft führte. Wie sich herausstellt, spielt sogar der gewöhnliche Wind entscheidende Rolle- Ohne regelmäßiges Schaukeln werden Bäume brüchig und brechen.

Eine Technologie, die Menschen über einen längeren Zeitraum in schwebende Animationen versetzt, wird dazu beitragen, viele Probleme des Langzeitflugs zu lösen. Dann sind weder Konflikte noch Langeweile beängstigend und ein minimales Lebenserhaltungssystem ist erforderlich. Die Hauptsache ist, es über einen langen Zeitraum mit Energie zu versorgen. Zum Beispiel mit einem Kernreaktor.

Im Zusammenhang mit dem Thema des Generationsschiffs gibt es ein sehr interessantes Paradoxon namens Wait Calculation, das vom Wissenschaftler Andrew Kennedy beschrieben wurde. Nach diesem Paradoxon gibt es für einige Zeit nach dem Abflug des Schiffes der ersten Generation auf der Erde etwas Neues, mehr schnelle Wege Bewegung, die es später startenden Schiffen ermöglicht, die ursprünglichen Siedler zu überholen. Daher ist es möglich, dass das Ziel zum Zeitpunkt der Ankunft bereits von den entfernten Nachkommen der späteren Kolonisatoren übervölkert sein wird.

Installationen für schwebende Animationen im Film „Alien“.

Auf einer Atombombe reiten

Angenommen, wir sind nicht zufrieden damit, dass die Nachkommen unserer Nachkommen die Sterne erreichen werden, und wir selbst möchten unser Gesicht den Strahlen der Sonne eines anderen aussetzen. In diesem Fall kann man nicht auf ein Raumschiff verzichten, das auf Geschwindigkeiten beschleunigen kann, die es in weniger als einer Zeit zu einem benachbarten Stern bringen. Menschenleben. Und hier hilft die gute alte Atombombe.

Die Idee eines solchen Schiffes entstand Ende der 1950er Jahre. Die Raumsonde war für Flüge innerhalb des Sonnensystems gedacht, könnte aber auch für interstellare Reisen eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Hinter dem Heck ist eine leistungsstarke Panzerplatte angebracht. Kernladungen geringer Leistung werden vom Raumschiff gleichmäßig entgegen der Flugrichtung ausgestoßen und in kurzer Entfernung (bis zu 100 Meter) zur Detonation gebracht.

Die Ladungen sind so konzipiert, dass die meisten Explosionsprodukte auf das Heck des Raumfahrzeugs gerichtet sind. Die reflektierende Platte empfängt den Impuls und leitet ihn über das Stoßdämpfersystem an das Schiff weiter (ohne sie wären Überlastungen schädlich für die Besatzung). Die reflektierende Platte ist durch eine Beschichtung aus Graphitschmiermittel, die nach jeder Detonation neu aufgesprüht wird, vor Schäden durch Lichtblitze, Gammastrahlungsströme und Hochtemperaturplasma geschützt.

Das NERVA-Projekt ist ein Beispiel für einen nuklearen Raketentriebwerk.

Auf den ersten Blick scheint ein solches Schema verrückt, aber es ist durchaus realisierbar. Bei einem der Atomtests auf dem Enewetak-Atoll wurden mit Graphit beschichtete Stahlkugeln 9 Meter vom Zentrum der Explosion entfernt platziert. Nach der Prüfung wurden sie als unbeschädigt befunden, was die Wirksamkeit des Graphitschutzes für das Schiff beweist. Aber der Teststoppvertrag wurde 1963 unterzeichnet Atomwaffen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser“ machte dieser Idee ein Ende.

Arthur C. Clarke wollte das Raumschiff Discovery One aus dem Film 2001: Odyssee im Weltraum mit einer Art nuklearem Explosionstriebwerk ausstatten. Stanley Kubrick bat ihn jedoch, die Idee aufzugeben, da er befürchtete, dass das Publikum es als Parodie auf seinen Film Dr. Strangelove oder How I Stopped Being Scared and Loved the Atom Bomb betrachten würde.

Welche Geschwindigkeit kann mit einer Reihe nuklearer Explosionen erreicht werden? Die meisten Informationen liegen über das Orion-Explosionsprojekt vor, das Ende der 1950er Jahre in den USA unter Beteiligung der Wissenschaftler Theodore Taylor und Freeman Dyson entwickelt wurde. Das 400.000 Tonnen schwere Schiff sollte auf 3,3 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen – dann würde der Flug zum Alpha-Centauri-System 133 Jahre dauern. Allerdings ist es nach aktuellen Schätzungen auf ähnliche Weise möglich, das Schiff auf 10 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. In diesem Fall dauert der Flug etwa 45 Jahre, sodass die Besatzung bis zur Ankunft am Zielort überleben kann.

Natürlich ist der Bau eines solchen Schiffes ein sehr kostspieliges Unterfangen. Dyson schätzt, dass der Bau von Orion etwa 3 Billionen US-Dollar kosten würde. moderne Preise. Aber wenn wir herausfinden, dass unser Planet vor einer globalen Katastrophe steht, dann ist es wahrscheinlich, dass ein Schiff mit einem nuklearen Impulsantrieb die letzte Überlebenschance der Menschheit sein wird.

Gasriese

Eine Weiterentwicklung der Orion-Ideen war das Projekt der unbemannten Raumsonde Daedalus, das in den 1970er Jahren von einer Gruppe von Wissenschaftlern der British Interplanetary Society entwickelt wurde. Die Forscher machten sich daran, ein unbemanntes Raumschiff zu entwerfen, das in der Lage ist, im Laufe eines Menschenlebens einen der nächsten Sterne zu erreichen und zu leiten Wissenschaftliche Forschung und die empfangenen Informationen zur Erde übertragen. Die Hauptbedingung der Studie war die Verwendung vorhandener oder absehbarer Technologien im Projekt.

Das Ziel des Fluges war Barnards Stern, der sich in einer Entfernung von 5,91 Lichtjahren von uns befand – in den 1970er Jahren glaubte man, dass sich mehrere Planeten um diesen Stern drehten. Wir wissen jetzt, dass es in diesem System keine Planeten gibt. Die Daedalus-Entwickler hatten sich zum Ziel gesetzt, einen Motor zu entwickeln, der das Schiff in nicht mehr als 50 Jahren an sein Ziel bringen könnte. Dadurch entstand die Idee eines zweistufigen Apparates.

Für die nötige Beschleunigung sorgte eine Reihe nuklearer Explosionen geringer Leistung in einem speziellen Antriebssystem. Als Brennstoff dienten mikroskopisch kleine Körnchen einer Mischung aus Deuterium und Helium-3, die mit einem Strom hochenergetischer Elektronen bestrahlt wurden. Dem Projekt zufolge sollte es im Motor zu bis zu 250 Explosionen pro Sekunde kommen. Die Düse diente dazu, ein starkes Magnetfeld zu erzeugen Kraftwerke Schiff.

Dem Plan zufolge war die erste Stufe des Schiffes zwei Jahre lang in Betrieb und beschleunigte das Schiff auf 7 % der Lichtgeschwindigkeit. Anschließend warf der Daedalus sein verbrauchtes Antriebssystem ab, entfernte den größten Teil seiner Masse und feuerte seine zweite Stufe ab, die es ihm ermöglichte, auf eine Endgeschwindigkeit von 12,2 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Dies würde es ermöglichen, Barnard's Star 49 Jahre nach dem Start zu erreichen. Die Übertragung des Signals zur Erde würde weitere 6 Jahre dauern.

Die Gesamtmasse des Daedalus betrug 54.000 Tonnen, davon 50.000 Tonnen thermonuklearer Brennstoff. Allerdings ist das vermeintliche Helium-3 auf der Erde äußerst selten – in den Atmosphären von Gasriesen hingegen reichlich vorhanden. Daher beabsichtigten die Autoren des Projekts, Helium-3 auf dem Jupiter mithilfe einer automatisierten Anlage zu extrahieren, die in seiner Atmosphäre „schwebt“. Der gesamte Abbauprozess würde etwa 20 Jahre dauern. In derselben Jupiterumlaufbahn war geplant, die Endmontage des Schiffes durchzuführen, das dann zu einem anderen Sternensystem starten sollte.

Das schwierigste Element im gesamten Daedalus-Konzept war genau die Gewinnung von Helium-3 aus der Atmosphäre des Jupiter. Dazu war es notwendig, zum Jupiter zu fliegen (was auch nicht so einfach und schnell ist), eine Basis auf einem der Satelliten zu errichten, eine Anlage zu bauen, irgendwo Treibstoff zu lagern ... Ganz zu schweigen von der starken Strahlung Gürtel um den Gasriesen, was Technik und Ingenieuren zusätzlich das Leben erschweren würde.

Ein weiteres Problem bestand darin, dass Daedalus nicht in der Lage war, langsamer zu werden und in die Umlaufbahn um Barnards Stern einzutreten. Das Schiff und die von ihm gestarteten Sonden würden auf dem Vorbeiflug einfach am Stern vorbeifliegen und in wenigen Tagen das gesamte System abdecken.

Derzeit arbeitet eine internationale Gruppe von zwanzig Wissenschaftlern und Ingenieuren unter der Schirmherrschaft der British Interplanetary Society am Raumschiffprojekt Icarus. „Icarus“ ist eine Art „Remake“ von Daedalus und berücksichtigt das in den letzten 30 Jahren angesammelte Wissen und die Technologie. Ein Hauptarbeitsgebiet ist die Suche nach anderen Treibstoffarten, die auf der Erde produziert werden könnten.

Mit Lichtgeschwindigkeit

Ist es möglich, ein Raumschiff auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen? Dieses Problem kann auf verschiedene Arten gelöst werden. Das vielversprechendste davon ist ein Antimaterie-Vernichtungsmotor. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Antimaterie wird in die Arbeitskammer geleitet, wo sie mit gewöhnlicher Materie in Kontakt kommt und eine kontrollierte Explosion erzeugt. Die bei der Explosion erzeugten Ionen werden durch die Triebwerksdüse ausgestoßen und erzeugen so Schub. Von allen möglichen Motoren ermöglicht theoretisch keine Vernichtung die höchsten Geschwindigkeiten. Die Wechselwirkung von Materie und Antimaterie setzt enorme Energiemengen frei, und die Geschwindigkeit des Ausflusses der dabei gebildeten Teilchen liegt nahe an der des Lichts.

Aber hier stellt sich die Frage der Kraftstoffgewinnung. Antimaterie selbst ist längst keine Science-Fiction mehr – bereits 1995 gelang es Wissenschaftlern erstmals, Antiwasserstoff zu synthetisieren. Es ist jedoch unmöglich, es in ausreichender Menge zu bekommen. Derzeit kann Antimaterie nur mit Teilchenbeschleunigern hergestellt werden. Darüber hinaus wird die Menge der von ihnen erzeugten Substanz in winzigen Grammbruchteilen gemessen, und ihre Kosten sind astronomisch. Für ein Milliardstel Gramm Antimaterie, Wissenschaftler des Europäischen Zentrums Kernforschung(derselbe, in dem der Large Hadron Collider entstand) musste mehrere hundert Millionen Schweizer Franken ausgeben. Andererseits werden die Produktionskosten allmählich sinken und in Zukunft möglicherweise viel akzeptablere Werte erreichen.

Darüber hinaus müssen wir eine Möglichkeit finden, Antimaterie zu speichern – schließlich wird sie bei Kontakt mit gewöhnlicher Materie sofort vernichtet. Eine Lösung besteht darin, die Antimaterie auf extrem niedrige Temperaturen abzukühlen und Magnetfallen zu verwenden, um zu verhindern, dass sie mit den Wänden des Tanks in Kontakt kommt. An dieser Moment Die Rekordspeicherzeit für Antimaterie beträgt 1000 Sekunden. Natürlich keine Jahre, aber wenn man bedenkt, dass Antimaterie zum ersten Mal nur 172 Millisekunden lang zurückgehalten wurde, gibt es Fortschritte.

Und noch schneller

Zahlreiche Science-Fiction-Filme haben uns gelehrt, dass es möglich ist, viel schneller als in ein paar Jahren zu anderen Sternensystemen zu gelangen. Es reicht aus, den Warp-Motor oder den Hyperraumantrieb einzuschalten, sich bequem in Ihrem Stuhl zurückzulehnen – und innerhalb weniger Minuten befinden Sie sich auf der anderen Seite der Galaxie. Die Relativitätstheorie verbietet Reisen mit Geschwindigkeiten über der Lichtgeschwindigkeit, lässt aber gleichzeitig Schlupflöcher, um diese Beschränkungen zu umgehen. Wenn sie die Raumzeit auseinanderreißen oder dehnen könnten, könnten sie sich schneller als das Licht fortbewegen, ohne gegen Gesetze zu verstoßen.

Eine Lücke im Weltraum wird besser als Wurmloch oder Wurmloch bezeichnet. Physikalisch handelt es sich um einen Tunnel, der zwei entfernte Regionen der Raumzeit verbindet. Warum nicht einen solchen Tunnel nutzen, um in den Weltraum zu gelangen? Tatsache ist, dass die Entstehung eines solchen Wurmlochs die Anwesenheit zweier Singularitäten an verschiedenen Punkten im Universum erfordert (dies ist das, was sich jenseits des Ereignishorizonts von Schwarzen Löchern befindet – tatsächlich die Schwerkraft in ihrer reinsten Form), die auseinanderreißen können Raum-Zeit, wodurch ein Tunnel entsteht, der es Reisenden ermöglicht, eine Abkürzung durch den Hyperraum zu machen.

Um einen solchen Tunnel in einem stabilen Zustand zu halten, muss er außerdem mit exotischer Materie mit negativer Energie gefüllt sein, und die Existenz einer solchen Materie ist noch nicht bewiesen. Auf jeden Fall kann nur eine Superzivilisation ein Wurmloch erschaffen, das dem aktuellen in der Entwicklung um viele tausend Jahre voraus sein wird und dessen Technologien aus unserer Sicht der Magie ähneln werden.

Die zweite, günstigere Möglichkeit besteht darin, den Raum zu „dehnen“. 1994 schlug der mexikanische theoretische Physiker Miguel Alcubierre vor, dass es möglich sei, seine Geometrie zu ändern, indem man eine Welle erzeugt, die den Raum vor dem Schiff komprimiert und ihn hinter sich ausdehnt. Somit befindet sich das Raumschiff in einer „Blase“ aus gekrümmtem Raum, die sich selbst schneller als das Licht bewegt, wodurch das Schiff die Grundprinzipien nicht verletzt physikalische Prinzipien. Laut Alcubierre selbst, .

Zwar war der Wissenschaftler selbst der Ansicht, dass es unmöglich sei, eine solche Technologie in die Praxis umzusetzen, da dies eine enorme Menge an Massenenergie erfordern würde. Die ersten Berechnungen ergaben Werte, die über der Masse des Ganzen lagen existierendes Universum, spätere Verfeinerungen reduzierten es auf „nur“ Jupiter.

Doch 2011 übernimmt Harold White die Leitung Forschungsgruppe Eagleworks bei der NASA hat Berechnungen durchgeführt, die zeigten, dass die Erzeugung einer Alcubierre-Blase bei Änderung einiger Parameter möglicherweise viel weniger Energie erfordert als bisher angenommen und es nicht mehr notwendig sein wird, den gesamten Planeten zu recyceln. Jetzt arbeitet Whites Gruppe an der Möglichkeit einer „Alcubierre-Blase“ in der Praxis.

Sollten die Experimente Ergebnisse liefern, wäre dies der erste kleine Schritt auf dem Weg zu einem Motor, der zehnmal schnellere Reisen als mit Lichtgeschwindigkeit ermöglicht. Natürlich wird ein Raumschiff, das die Alcubierre-Blase nutzt, viele zehn oder sogar hunderte Jahre später reisen. Aber allein die Aussicht, dass dies tatsächlich möglich ist, ist schon atemberaubend.

Flug der Walküre

Fast alle vorgeschlagenen Raumschiffprojekte haben einen wesentlichen Nachteil: Sie wiegen Zehntausende Tonnen und ihre Herstellung erfordert eine große Anzahl von Starts und Montagevorgängen im Orbit, was die Baukosten um eine Größenordnung erhöht. Aber wenn die Menschheit noch lernt zu empfangen große Menge Antimaterie wird er eine Alternative zu diesen sperrigen Strukturen haben.

In den 1990er Jahren schlugen der Schriftsteller Charles Pelegrino und der Physiker Jim Powell einen Raumschiffentwurf namens Valkyrie vor. Es kann als so etwas wie ein Weltraumtraktor beschrieben werden. Das Schiff ist eine Kombination aus zwei Vernichtungsmotoren, die durch ein 20 Kilometer langes, superstarkes Kabel miteinander verbunden sind. In der Mitte des Bündels befinden sich mehrere Fächer für die Besatzung. Das Schiff nutzt den ersten Motor, um nahezu Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, und den zweiten, um diese beim Eintritt in die Umlaufbahn um den Stern zu reduzieren. Dank der Verwendung eines Kabels anstelle einer starren Struktur beträgt die Masse des Schiffes nur 2.100 Tonnen (zum Vergleich: Die ISS wiegt 400 Tonnen), davon sind 2.000 Tonnen Motoren. Theoretisch kann ein solches Schiff auf eine Geschwindigkeit von 92 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.

Eine modifizierte Version dieses Schiffes namens Venture Star wird im Film Avatar (2011) gezeigt, dessen wissenschaftlicher Berater Charles Pelegrino war. Venture Star begibt sich auf eine Reise, angetrieben von Lasern und einem 16 Kilometer langen Sonnensegel, bevor sie mit einem Antimaterie-Antrieb bei Alpha Centauri anhält. Auf dem Rückweg ändert sich die Reihenfolge. Das Schiff ist in der Lage, auf 70 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und Alpha Centauri in weniger als 7 Jahren zu erreichen.

Kein treibstoff

Sowohl vorhanden als auch vielversprechend Raketentriebwerke Habe ein Problem – Sprit ist immer da am meisten ihre Massen am Start. Allerdings gibt es Raumschiffprojekte, die überhaupt keinen Treibstoff mitnehmen müssen.

Im Jahr 1960 schlug der Physiker Robert Bussard das Konzept eines Motors vor, der im interstellaren Raum vorkommenden Wasserstoff als Treibstoff für einen Fusionsmotor nutzen würde. Trotz der Attraktivität der Idee (Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum) weist sie leider eine Reihe theoretischer Probleme auf, die von der Methode zum Sammeln von Wasserstoff bis zur Berechnung reichen maximale Geschwindigkeit, was 12 % Licht wahrscheinlich nicht überschreiten wird. Das bedeutet, dass der Flug zum Alpha-Centauri-System mindestens ein halbes Jahrhundert dauern wird.

Ein weiteres interessantes Konzept ist der Einsatz eines Sonnensegels. Wenn ein riesiger, superstarker Laser in der Erdumlaufbahn oder auf dem Mond gebaut würde, könnte seine Energie genutzt werden, um ein mit einem riesigen Sonnensegel ausgestattetes Raumschiff auf ziemlich hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen. Um einem bemannten Schiff mit einem Gewicht von 78.500 Tonnen die halbe Lichtgeschwindigkeit zu verleihen, ist nach Berechnungen der Ingenieure ein Sonnensegel mit einem Durchmesser von 1000 Kilometern erforderlich.

Ein weiteres offensichtliches Problem bei einem Raumschiff mit Sonnensegel besteht darin, dass es irgendwie abgebremst werden muss. Eine seiner Lösungen besteht darin, ein zweites, kleineres Segel hinter dem Raumschiff auszulösen, wenn es sich dem Ziel nähert. Das Hauptschiff wird sich vom Schiff trennen und seine unabhängige Reise fortsetzen.

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Interstellare Reisen sind ein sehr komplexes und teures Unterfangen. Ein Schiff zu bauen, das in relativ kurzer Zeit Distanzen im Weltraum zurücklegen kann, ist eine der ehrgeizigsten Aufgaben der Menschheit in der Zukunft. Dies erfordert natürlich die Anstrengungen mehrerer Staaten, wenn nicht des gesamten Planeten. Nun scheint dies eine Utopie zu sein – Regierungen müssen sich um zu viele Sorgen machen und haben zu viele Möglichkeiten, Geld auszugeben. Ein Flug zum Mars ist millionenfach einfacher als ein Flug nach Alpha Centauri – und doch wird sich wohl kaum jemand trauen, das Jahr zu nennen, in dem er stattfinden wird.

Die Arbeit in diese Richtung kann entweder durch eine globale Gefahr wiederbelebt werden, die den gesamten Planeten bedroht, oder durch die Schaffung einer einzigen planetarischen Zivilisation, die interne Streitigkeiten überwinden kann und ihre Wiege verlassen möchte. Die Zeit dafür ist noch nicht gekommen – das heißt aber nicht, dass sie nie kommen wird.

Allein in unserer Galaxie sind die Entfernungen zwischen Sternensystemen unvorstellbar groß. Wenn Außerirdische aus dem Weltraum wirklich die Erde besuchen, ist ihr Niveau technische Entwicklung muss hundertmal höher sein als unser derzeitiges Niveau auf der Erde.

Mehrere Lichtjahre entfernt

Um die Abstände zwischen Sternen anzugeben, führten Astronomen den Begriff „Lichtjahr“ ein. Die Lichtgeschwindigkeit ist die schnellste im Universum: 300.000 km/s!

Die Breite unserer Galaxie beträgt 100.000 Lichtjahre. Um eine so große Distanz zurückzulegen, müssen Außerirdische von anderen Planeten ein Raumschiff bauen, dessen Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht oder diese sogar übertrifft.

Wissenschaftler glauben, dass sich ein materielles Objekt nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann. Bisher glaubten sie jedoch, dass es unmöglich sei, Überschallgeschwindigkeit zu entwickeln, doch 1947 durchbrach das Flugzeugmodell Bell X-1 erfolgreich die Schallmauer.

Vielleicht können Erdbewohner in Zukunft, wenn die Menschheit mehr Wissen über die physikalischen Gesetze des Universums gesammelt hat, ein Raumschiff bauen, das sich mit Lichtgeschwindigkeit und sogar noch schneller fortbewegt.

Tolle Reisen

Selbst wenn Außerirdische in der Lage wären, mit Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum zu reisen, würde eine solche Reise viele Jahre dauern. Für Erdlinge, deren Lebenserwartung durchschnittlich 80 Jahre beträgt, wäre dies unmöglich. Allerdings hat jede Lebewesenart ihre eigenen Lebenszyklus. Beispielsweise gibt es in Kalifornien, USA, Bristlecone-Kiefern, die bereits 5000 Jahre alt sind.

Wer weiß, wie viele Jahre Außerirdische leben? Vielleicht mehrere Tausend? Dann sind interstellare Flüge, die Hunderte von Jahren dauern, für sie üblich.

Kürzeste Wege

Es ist wahrscheinlich, dass Außerirdische Abkürzungen durch den Weltraum fanden – Gravitationslöcher oder durch die Schwerkraft entstandene Raumverzerrungen. Solche Orte im Universum könnten zu einer Art Brücken werden – den kürzesten Wegen zwischen Himmelskörpern, die sich an verschiedenen Enden des Universums befinden.

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• • . Mit anderen Worten, ein Horoskop ist ein astrologisches Diagramm, das unter Berücksichtigung von Ort und Zeit erstellt wird und die Position der Planeten relativ zum Horizont berücksichtigt. Ein Individuum aufbauen Geburtshoroskop Es ist notwendig, den Zeitpunkt und den Ort der Geburt einer Person mit größtmöglicher Genauigkeit zu kennen. Dies ist erforderlich, um herauszufinden, wie das funktioniert Himmelskörper V gegebene Zeit und an diesem Ort. Die Ekliptik im Horoskop wird als Kreis dargestellt, der in 12 Sektoren (Sternzeichen) unterteilt ist. Wenn Sie sich der Geburtsastrologie zuwenden, können Sie sich selbst und andere besser verstehen. Ein Horoskop ist ein Werkzeug der Selbsterkenntnis. Mit seiner Hilfe können Sie nicht nur Entdecken Sie Ihr eigenes Potenzial, verstehen Sie aber auch die Beziehungen zu anderen und treffen Sie sogar einige wichtige Entscheidungen. ">Horoskop73
• . Mit ihrer Hilfe finden sie Antworten auf bestimmte Fragen und prognostizieren die Zukunft. Mithilfe von Dominosteinen können Sie die Zukunft herausfinden. Sie erzählen Wahrsagereien mit Tee- und Kaffeesatz, aus ihrer Handfläche und aus dem chinesischen Buch der Wandlungen. Jede dieser Methoden zielt darauf ab, die Zukunft vorherzusagen. Wenn Sie wissen möchten, was Sie in naher Zukunft erwartet, wählen Sie die Wahrsagerei, die Ihnen am besten gefällt. Aber denken Sie daran: Ganz gleich, welche Ereignisse Ihnen vorhergesagt werden, akzeptieren Sie sie nicht als unveränderliche Wahrheit, sondern als Warnung. Mit der Wahrsagerei sagen Sie Ihr Schicksal voraus, aber mit etwas Mühe können Sie es ändern. ">Wahrsagerei60