Robert Klatt
Solitonen ermöglichen Weltraumreisen zu Proxima Centauri innerhalb weniger Jahre. Aktuelle Raketen würden dafür mehr als 50.000 Jahre benötigen.
Göttingen (Deutschland). Der kürzlich gelandete Mars-Rover Curiosity benötigte für die Reise zum Roten Planeten 254 Tage. In Zukunft könnte eine Fusionsrakete mit Plasma-Antrieb Reisen deutlich beschleunigen und es dem Menschen somit ermöglichen auch benachbarte Planeten in unserem Sonnensystem zu erreichen. Um noch weiter in den Weltraum vordringen zu können, bräuchten Menschen jedoch einen Antrieb, der schneller als die Lichtgeschwindigkeit ist.
Bisher kam die Physik auf Basis von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie zu dem Ergebnis, dass überlichtschnelle Reisen Materialzustände mit „ungewöhnlichen“ Eigenschaften wie einer negativen Energiedichte und riesige Mengen hypothetischer Teilchen benötigen. Diese Art der Materie konnte die Menschheit bisher jedoch nicht finden und nicht in ausreichender Menge erzeugen.
Nun hat Dr. Erik Lentz von der Universität Göttingen im Fachmagazin Classical and Quantum Gravity einen Ansatz für Reisen mit beliebiger Geschwindigkeit vorgestellt, der die bekannten physikalischen Probleme umgeht. Lenzt analysierte dazu die bereits vorhandene Forschungsarbeiten zum Warp-Antrieb. Dabei bemerkte der Astrophysiker, dass es noch kaum erforschte Konfigurationen der Raum-Zeit-Krümmung gibt. Es handelt sich dabei um Solitonen, informell auch bekannt als Warpblasen. Diese kompakten Wellen behalten ihre Form und bewegen sich mit einer konstant hohen Geschwindigkeit durch den Weltraum. Laut Lenzt sind Solitonen physikalisch realisierbar und bieten das Potenzial für Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit.
Laut einer Ableitung der Einstein-Gleichungen für unerforschte Soliton-Konfigurationen, bei denen eine hyperbolische Beziehung für die shift vector-Komponenten der Raum-Zeit-Metrik gilt, können die veränderten Raum-Zeit-Geometrien auch mit konventionellen Energiequellen erreicht werden. Theoretisch wären demnach Reisen zu Proxima Centauri innerhalb weniger Jahre möglich. Eine heutige Rakete würde für diese Reise mehr als 50.000 Jahre benötigen.
„Diese Arbeit hat das Problem des Reisens mit Überlichtgeschwindigkeit einen Schritt weg von der theoretischen Forschung in der Grundlagenphysik und näher an die Technik gebracht. Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie man die astronomische Energiemenge, die benötigt wird, in den Bereich heutiger Technologien bringen kann, wie zum Beispiel ein großes modernes Kernspaltungskraftwerk. Dann könnten wir über den Bau der ersten Prototypen sprechen“, erklärt Lenzt.
„Die Energie, die für diesen Antrieb bei Lichtgeschwindigkeit für ein Raumschiff mit einem Radius von 100 Metern benötigt wird, liegt in der Größenordnung des Hundertfachen der Masse des Planeten Jupiter. Die Energieeinsparung müsste drastisch sein, im Bereich von etwa 30 Größenordnungen, um in die Reichweite moderner Kernspaltungsreaktoren zu kommen. Glücklicherweise wurden in früheren Forschungen mehrere energiesparende Mechanismen vorgeschlagen, die die benötigte Energie potenziell um fast 60 Größenordnungen senken könnte“, sagt Lenzt.
