Inspiration Vogelflug: Neuartiges Sonnensegel für bemannte interstellare Reisen

Kein physisches, sondern ein elektromagnetisches Sonnensegel soll es einst ermöglichen, dass Menschen das Sonnensystem verlassen.

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Strahlenförmiges Sternenlicht als abstrakte Darstellung von Reisen mit Lichtgeschwindigkeit

(Bild: jaras72/Shutterstock.com)

Drei Forscher aus Kanada und den USA haben ein interstellares Antriebskonzept für Raumschiffe entwickelt, mit dem womöglich einmal sogar Menschen das Sonnensystem verlassen könnten. Wie das Team um Mathias Larrouturou von der Universität McGill im kanadischen Montreal erläutert, erweitert ihr Antrieb das Konzept des Sonnensegels. Würde dabei die Flugtechnik des "dynamischen Segelflugs" angewendet, könnte ein Raumschiff am Rand des Sonnensystems Geschwindigkeiten erreichen, die über dem des antreibenden Sonnenwinds liegen, sagen sie. Als Zahl nennen sie 2 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nach anderthalb Jahren. Ihr Raumschiff ließe sich außerdem so vergrößern, dass Menschen damit fliegen könnten, sagen sie.

Wie die Gruppe im Fachmagazin Frontiers in Space Technologies ausführt, diente ihnen der Flug von Seevögeln und Segelflugzeugen als Inspiration. Beiden gelingt es, Unterschiede in der Windgeschwindigkeit zur Beschleunigung auszunutzen. Dabei können schließlich sogar Geschwindigkeiten erreicht werden, die über der Maximalgeschwindigkeit des Windes liegt. Darauf aufbauend schlagen sie jetzt einen Raumschiffantrieb vor, der Unterschiede im Sonnenwind ausnutzt, um am Rand des Sonnensystems Fahrt aufzunehmen. Statt eines physischen Segels schlagen sie dabei vor, dass mit Magnetspulen ein riesiges elektromagnetisches Feld aufgespannt wird, das mit den Teilchen interagiert.

Ihren Berechnungen zufolge könnten mit solch einem Raumschiff bereits im inneren Sonnensystem große Geschwindigkeiten erreicht werden. Kreuzt es gezielt zweimal so weit von der Sonne entfernt, wie die Erde, seien 0,5 % der Lichtgeschwindigkeit möglich. Am Rand des Sonnensystems, wo die Geschwindigkeitsunterschiede des Sonnenwinds an der Heliopause größer sind, könnten innerhalb von anderthalb Jahren sogar 2 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht werden. Damit würde ein Flug zum sonnennächsten Stern Proxima Centauri etwa 200 Jahre dauern. Anders als bei Konzepten, die höhere Geschwindigkeiten zum Ziel haben, sei ihres prinzipiell in der Lage, Menschen einmal interstellare Reisen zu ermöglichen, sagte Larrouturou dem New Scientist. Auf dem Weg dahin sei das Konzept jetzt ein allererster Schritt.

Sonnensegel werden seit Jahrzehnten als Alternative zu existierenden Antriebsformen für Raumschiffe diskutiert. Bislang ging es dabei immer um immense Segel, die lediglich durch den Strahlungsdruck der Sonne – oder starker Laser – angetrieben werden. Der ist zwar nicht sehr stark, über längere Zeiträume soll er Raumschiffe aber auf immense Geschwindigkeiten beschleunigen können. Zuletzt gewann das Konzept an Auftrieb, weil der israelische Milliardär Yuri Milner daran arbeiten lässt, mit dieser Technik Raumschiffe in großer Zahl und vergleichsweise kurzer Zeit zu unserem Nachbarstern Alpha Centauri zu schicken. Winzige Nano-Raumschiffe sollen die mehr als 4 Lichtjahre lange Strecke in 20 Jahren bewältigen können.

(mho)