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NASA-Forschung: Auf dem Laserstrahl in 15 Jahren nach Alpha Centauri

Sonnensegel, Laser

Ein Sonnensegel, das von einem Laser angetrieben wird.

(Bild: Philip Lubin, UCSB)

Unter anderem mit Geld der NASA forscht ein US-Wissenschaftler an einem Antriebskonzept, mit dem Sonden viel stärker beschleunigt werden könnten, als das bislang der Fall ist. Selbst zu anderen Sternen wären Sonden nur ein paar Jahre unterwegs.

Im Rahmen eines NASA-Programms forscht ein Physiker der University of California, Santa Barbara an einem neuartigen Antriebskonzept, mit dem Sonden nur einige Jahre zu benachbarten Sternen brauchen würden. Philip Lubins Projekt "Deep-In[1]" war vergangenes Jahr als eines ausgewählt, das vom NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) gefördert[2] (rund 100.000 US-Dollar) und nun in einem Video vorstellt. Lubin will riesige Sonnensegel mit Laserstrahlen von der Erde aus antreiben. Ein Segel mit einem Durchmesser von einem Meter könne von einem Laser mit 50 bis 70 Gigawatt Leistung innerhalb von 10 Minuten auf 26 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, erklärt er. Es würde den Mars in 30 Minuten erreichen, Voyager 1 in drei Tagen und Alpha Centauri nach 15 Jahren.

In der Nachbarschaft unserer Sonne ist viel zu entdecken. (Bild: Philip Lubin, UCSB)

Lubin ist überzeugt, dass in der Laser-Technik in den vergangenen Jahren wichtige Fortschritte gemacht wurden, die sein Konzept realistisch erscheinen lassen. Chemische Antriebe, mit denen heutzutage Raketen ins All und Sonden auf ihre Wege geschickt werden, sind seiner Meinung nach ungeeignet, um wirklich hohe Geschwindigkeiten zu erreichen. Nur mit solchen könnten Sonden aber irgendwann einmal wirklich das Sonnensystem hinter sich lassen und unsere galaktische Nachbarschaft erkunden. Im Umkreis von 20 Lichtjahren um unsere Sonne lägen allein 150 Sterne, 12 davon mit Exoplaneten. Seine Technik könne die in Reichweite bringen.

Lubin hatte vor der Auswahl zum NIAC-Projekt ausführlich die physikalischen Grundlagen seines Plans dargelegt[3]. So will er Sonden völlig neuartig konstruieren, damit sie perfekt auf den Photonen-Antrieb ausgelegt sind. Alle Komponenten des Raumschiffs – zur optischen Kommunikation, Sensoren – will er auf einem Wafer versammeln, der gleichzeitig als Sonnensegel dient. Einmal im All würden diese "Wafersats" von leistungsstarken Lasern auf der Erde oder in der Erdumlaufbahn angestrahlt und massiv beschleunigt. So könnten die immensen Geschwindigkeiten erreicht werden, die für interstellare Reisen nötig sind. Da das System skalierbar sei, könne es bereits mit aktueller Technik getestet werden, irgendwann einmal aber prinzipiell auch bemannte Raumfahrzeuge antreiben.

Künstlerische Darstellung eines "Wafersats" (Bild: Philip Lubin, UCSB)

Die Zahlen klingen jedenfalls beeindruckend und immerhin ist es Lubin damit auch gelungen, die NASA zu überzeugen. In seinem Paper fühlt er sich jedoch auffallend oft genötigt, darauf hinzuweisen, dass es sich bei seinen Plänen nicht um Science-Fiction handelt. Bis zu einem wirklichen Praxiseinsatz seien aber noch einige Hürden zu überwinden, gesteht Lubin ein. So müssten dünnere Materialien für die Sonden entwickelt oder die Leistungsfähigkeit von Lasern erhöht werden. Er gibt sich aber optimistisch, dass das geschehen wird. Nicht lösen wird das aber das systembedingte Problem, dass derart angetrieben Sonden nicht manövrieren können. Auch das Abbremsen an Alpha Centauri wird problematisch.

Das Projekt bei der NASA

(mho[4])


URL dieses Artikels:
http://www.heise.de/-3115677

Links in diesem Artikel:
[1] http://www.deepspace.ucsb.edu/projects/directed-energy-interstellar-precursors
[2] http://www.nasa.gov/feature/niac-2015-phase-i-and-phase-ii-selections
[3] http://www.deepspace.ucsb.edu/wp-content/uploads/2015/04/A-Roadmap-to-Interstellar-Flight-15-h.pdf
[4] mailto:mho@heise.de