09:36 26 Januar 2020
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    Einen einzelnen Asteroiden kann man vielleicht noch ablenken, bei einem Asteroidenschauer oder einer Supernova-Explosion sind die Aussichten der Erde dagegen schlecht. Ein Astrophysiker hat nun einen Antrieb skizziert, mit dem man in ferner Zukunft das gesamte Sonnensystem aus der Gefahrenzone bringen könnte.

    Asteroiden sind eine Gefahr für das Leben auf der Erde, und immer wieder kommen unerwartete Brocken ins Blickfeld der Teleskope geschossen, verschwinden aber mit gebührendem Abstand wieder in den Tiefen des Alls. Die Erde kommt aber nicht immer so glimpflich davon, was sich leicht aus Asteroideneinschlägen aus der Vergangenheit und dem geologisch ablesbaren Massensterben zeigen lässt, das auf die Einschläge folgte.

    Bald auch für den Heimatplaneten: Asteroiden vom Kurs ablenken

    Deswegen überlegen Forscher weltweit, wie solche Zusammenstöße vermieden werden können. Einen Meilenstein auf diesem Feld planen die US-amerikanische und die europäische Raumfahrtagentur. Im Rahmen der „AIDA“-Mission soll eine Nasa-Sonde auf dem Asteroiden Didymos gezielt einschlagen und die Begleitraumsonde der Esa die Auswirkungen des Einschlags auswerten. Das erklärte Ziel: den Asteroiden von seiner Bahn abbringen, um sich mit ähnlichen Strategien bei wirklich gefährlichen Brocken auch zur Wehr setzen zu können.

    Was tun bei größeren kosmischen Katastrophen?

    Indessen ist ein einzelner Asteroid nicht die größte Gefahr, die das Universum im Ärmel hat.

    Gerät die Erde in einen Asteroidenschauer, wird die Menschheit wohl kaum die nötigen Mittel aufbringen können, alle Himmelskörper abzulenken. Explodiert in unserer Nähe eine Supernova, so gilt es sogar, seine Siebensachen zu packen und schleunigst eine neue lebensfreundliche Heimat zu suchen – wenn man mindestens so schnell wegreisen kann, wie Teile der Supernovahülle auf einen zusteuern.

    Solche Szenarien, gepaart mit Überlegungen über weit fortgeschrittene außerirdische Zivilisationen, haben Astrophysiker zu Gedankenexperimenten verleitet, die sich mit einer einfachen Flucht der Menschheit nicht begnügen. Das gesamte Sonnensystem soll umziehen.

    Langsam aber beständig: Mit dem Sonnensegel reisen

    Solch ein Umzug hat den Vorteil, dass die Menschheit auf ihrem Planeten bleiben kann und in gewohnter Umgebung des Sternsystems verbleibt, statt in den gefährlichen Weiten des interstellaren Raums. Bereits im Jahr 1987 veröffentlichte etwa der sowjetische Raumfahrtforscher Leonid Schkadow Überlegungen zur Kontrolle der Bewegung unseres Sternsystems durch einen gigantischen Parabolspiegel, der die Sonnenstrahlen an der Sonne vorbei reflektiert und dadurch einen Strahl erzeugt, der das Sonnensystem in die Gegenrichtung bewegt. Die Planeten, die um die Sonne kreisen, werden dabei einfach mitgezogen. Ein solcher passiver Photonenantrieb wäre aber relativ langsam und könnte die Menschheit nicht von einer Supernova retten.

    Das Sternentriebwerk: Turboantrieb durch Kernfusion

    Deshalb hat der Astrophysiker Matthew Caplan von der Illinois State University (USA) einen aktiven Antrieb entdeckt, bei dem eine Konstruktion Wasserstoff und Helium von der Sonne sammelt und damit für Antrieb sorgt. Ein Teil des Heliums verwandelt sich in einem Fusionsreaktor im Inneren des Sterntriebwerks in radioaktiven Sauerstoff, der als Strahl austritt und der Sonne einen gewaltigen Schub verpasst. Damit jedoch die Maschine nicht einfach in die Sonne stürzt und in dieser verdampft, gleicht sie diesen Sauerstoff-Strahl mit einem gegen die Sonne gerichteten Heliumstrahl aus.

    Da die Maschine allerdings nicht vom Sonnenwind allein genug Material sammeln könnte, muss die Sonne lokal weiter angeheizt werden. Hier kommt in dem Modell eine Dyson-Sphäre zum Einsatz, eine Struktur, die direkt um die Sonne kreist und deren Energie vor Ort sammelt. Im Fall des Caplan-Sterntriebwerks würde die Sphäre nun als Brennspiegel auf einen Punkt der Sonne gerichtet, der unterhalb des Triebwerks liegt. Dadurch lösen sich viel größere Mengen Material von der Sonnenoberfläche und liefern den nötigen Brennstoff für den futuristischen Sternantrieb.

    Dabei soll das Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 50 Lichtjahren pro Million Jahre von einem Ort an den anderen versetzt werden können. Damit könnte die Menschheit bei guter Planung und Vorausschau künftigen Ereignissen gut ausweichen, neue Sternsysteme kolonialisieren und eines Tages eventuell auch die Milchstraße verlassen. Die Sonne wird dabei laut Caplan übrigens nicht verbrannt, im Gegenteil: Dadurch, dass sie in ihrer Masse leicht schrumpft, soll der Brennprozess langsamer und ihre Lebensdauer sogar verlängert werden.

    Das Caplan-Sterntriebwerk wurde in der Fachzeitschrift Acta Astronautica vorgestellt.

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    Tags:
    Maschinen, Sterne, Raketen, Sonnenspiegel, Asteroiden, Supernova, Sicherheit, Naturkatastrophe, Katastrophen, Katastrophe, interstellare Reisen, Triebwerke, Astrophysik