Proxima Centauri b

Fliegt die NASA 2069 wirklich zu Proxima Centauri?

Eine Reise zu Proxima Centauri

Die Raumfahrt befindet kurz vor dem Beginn eines goldenen Zeitalters. Nicht nur Menschen sollen tiefer ins All vordringen als je zuvor, auch Raumsonden probieren neue Technologien aus, die sie bis an den Rand unseres Sonnensystems bringen können – und noch viel weiter. Denn der ganz große Wurf wäre natürlich eine Mission zu den Sternen. Doch selbst die schnellste Sonde in der Geschichte der Menschheit, Parker Solar Probe würde über 6000 Jahre benötigen, um auch nur den nächsten Stern zu erreichen. Und dazu wird sie auch noch von der Sonne beschleunigt, während sich im Raum zwischen den Sternen fast nichts befindet. Ist interstellares Reisen also nur ein Wunschtraum oder wird das 21.Jahrhundert, das Jahrhundert der ersten interstellaren Mission? Die NASA möchte genau das erreichen – und beschäftigte sich mit einer interstellaren Mission zu Proxima Centauri, die 2069 starten könnte, zum 100. Jahrestag der ersten Mondlandung.

10% Lichtgeschwindigkeit

Die NASA möchte natürlich Daten sammeln, sobald die Sonde am Ziel angekommen ist. Dafür soll sie auf 10% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Diese Geschwindigkeit ist mit der Weiterentwicklung heutiger Antriebe, wie beispielsweise das Sonnensegel möglich. Dieser Antrieb ist der heißeste Kandidat für die Mission. Mit einem Sonnensegel wäre die Sonde etwa 40 Jahre zu Proxima Centauri unterwegs. Doch ein Sonnensegel hat einen entscheidenen Nachteil – es braucht Sonne und die ist im interstellaren Raum, 2 Lichtjahre vom nächsten Stern entfernt Mangelware. Es ist mehr als nur fraglich, ob die Beschleunigung, die die Sonde im Sonnensystem erfährt ausreicht, um sie auf eine solche Geschwindigkeit zu bringen – man ist sich einig, dass das unmöglich ist.

Aber dieses Problem lässt sich lösen. Man kann das Sonnensegel zum sogenannten Photonenantrieb weiterentwickeln. Anstatt die Strahlung der Sonne richtet man einfach ein Laser auf das Segel. Mit einem solchen Antrieb wären 10% der Lichtgeschwindigkeit kein Problem. Doch, es dürfte schwierig sein, einen solchen Laser auf der Erde zu bauen. Es ist nicht bekannt, was ein so gewaltiger Laserstrahl mit der Atmosphäre macht. Vielleicht müsste man die Laser im All bauen, zum Beispiel auf dem Mond, auf dem bis dahin wahrscheinlich sowieso Menschen dauerhaft leben.

Eine autonome Sonde

Die Sonde müsste unabhängig von der Erde sein. Eine Möglichkeit wäre es, wie bei einigen heutigen Sonden auch auf künstliche Intelligenz zu setzen. 2016 gab finanzierte die NASA das Projekt, eine Sonde für eine interstellare Reise zu entwerfen, wie 2069 aufbrechen könnte. Sicher wird das Projekt noch weiteres Geld schlucken, alleine der Laser. Doch es wäre wohl der großartigste Moment in der Geschichte unserer Spezies, Aufnahmen einer Sonde zu sehen, die einen Planeten zeigen, die Aussieht wie unsere Erde. Das wird nämlich um Proxima Centauri vermutet. Der Planet namens Proxima Centauri b umrundet Proxima Centauri in der habitablen Zone.

Anders als bisherige Studien zur interstellaren Raumfahrt, ist das Projekt, 2069 dort eine Sonde hinzuschicken nicht nur ein Gedankenexperiment, sondern eine tatsächliche vorgeschlagene Mission. Und erstmals wird hier auf Technologie zurückgegriffen, die wir zumindest ansatzweise schon besitzen. Ein Beispiel für einen überambitionierten Plan der Vergangenheit war das Projekt Daedalus. Es sollte 54000 Tonnen wiegen, im Orbit des Jupiters zusammengebaut werden und mit 16% der Lichtgeschwindigkeit zu Barnards Pfeilstern fliegen.

Das Sonnensegel als Antrieb

Eine solche Mission ist viel zu kostenintensiv, um sie ernsthaft anzugehen, dementsprechend hatte die NASA auch kein großes Interesse an dem Projekt. Doch das neue Projekt für interstellare Reisen basiert auf einem bereits vorhandenen Antrieb. Das Sonnensegel kam schon mehrmals bei Raumfahrtmissionen zum Einsatz. ESA und NASA probten schon mehrmals Sonnensegel im Erdorbit, um zu testen, dass die Segel auch wirklich entfalten lassen. Das Sonnensegel, welches eingesetzt wurde ist 10 mal dünner als ein menschliches Haar. Eine solche Stärke sollte das Sonnensegel auch bei einer interstellaren Mission haben. Die Wissenschaftler versetzten das Segel in Rotation, wodurch Metallträger nach außen gedrückt wurden und das Segel entfalteten.

Spitzenreiter in der Sonnensegel-Technologie sind jedoch die Japaner. Sie setzen das Sonnensegel bei der Mission ICAROS erstmals als Antrieb im interplanetaren Raum ein. Noch heute reist ICAROS durch das Sonnensystem. ICAROS wiegt 300 Kilogramm und wird durch einen Sonnensegel angetrieben, dass eine Fläche von 170 Quadratmetern hat. Auf der Folie liegen Solarzellen, die die Sonde mit Energie versorgen. Indem die Kanten des Segels heller und dunkler gemacht werden können und so unterschiedlich viel Licht reflektieren, lässt sich ICAROS sogar mit dem Sonnenlicht lenken.

Ein Quantensprung in Antriebstechnologien

Doch im nächsten Jahrzehnt ist ein riesiger Sprung in der Sonnensegel-Technologie zu erwarten. Japan plant erstmals eine Sonnensegel-Misson zu Jupiter. Das Segel soll 2500 Quadratmeter groß sein und die Sonde so 1,3 Tonnen wiegen. Das Sonnensegel soll zu Jupiter fliegen und eine seine Trojaner wissenschaftlich untersuchen. Dabei soll die Sonde frei zwischen den Himmelskörpern hin und her fliegen und dennoch über viele Jahre aktiv bleiben. Durch den gesparten Treibstoff werden Sonnensegel-Missionen, wenn sie erstmal vollständig entwickelt sind deutlich günstiger sein als bisherige Antriebe.

Außerdem wird die NASA 2020 ihr für bemannte Missionen zum Mond entwickelte Orion-Raumschiff testen und einmal unbemannt zum Mond schicken. Mit and Bord der Rakete sind als Sekundärnutzlast auch kleine Satelliten, sogenannte CubeSats, die sich dann von Orion trennen sollen und sich auf ihre Reise durchs Sonnensystem begeben. Mit dabei ist der NEA Scout, eine Raumsonde, von einem Sonnensegel angetrieben, die zu einem kleinen erdnahen Asteroiden fliegen wird. Und so wird die interstellare Raumfahrt vorerst in der Planungsphase bleiben, doch all diese Missionen, die im kommenden Jahrzehnt zu erwarten sind, werden uns den Sternen ein gutes Stückchen näher kommen lassen.

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