Dienstag, 18. September 2012

Vorbild Star Trek: NASA-Physiker halten echten Warp-Antrieb nun doch für vorstellbar


Konzept eines Warp-Raumschiffs nach Miguel Alcubierre, das die Raum-Zeit um sich herum krümmt und damit zwar vielfache Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte, zugleich jedoch das kosmische Tempolimit genau dieser Lichtgeschwindigkeit nicht verletzten würde (Illu.). | Copyright: Harold White

Houston (USA) - Ein sogenanter Warp-Antrieb, mit dem Raumschiffe etwa in der Science-Fiction-Serie "Star Trek" (Raumschiff Enterprise) mit Überlichtgeschwindigkeit das All bereisen, ist doch nicht so unrealistisch wie bislang von den meisten Wissenschaftlern angenommen. Zu dieser Erkenntnis sind nun selbst NASA-Wissenschaftler gelangt und arbeiten jetzt schon an den ersten Schritten, die eine solche Technologie zukünftig möglich machen soll.

In der Theorie würde ein mit einem solchen Antrieb ausgestattetes Raumschiff die Raum-Zeit, also die Vereinigung von Raum und Zeit in einer einheitlichen vierdimensionalen Struktur, um sich herum manipulieren und dadurch eine Hintertür in jenem physikalischen Gesetz nutzen, das eigentlich verhindert, dass sich etwas schneller als das Licht bewegt.

Schon 1994 hatte der mexikanische Phyisker Miguel Alcubierre ein Konzept für einen solchen echten Warp-Antrieb vorgeschlagen, der von den meisten Wissenschaftlern jedoch nicht möglich abgetan wurde, da seine Umsetzung unvorstellbar große Mengen an Energie benötigen würde. Wie "Space.com" nun berichtet, deuten neue Berechnungen durch NASA-Wissenschaftler nun jedoch daraufhin, dass ein derartiger Antrieb auch mit deutlich weniger Energie betrieben werden könnte.

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"Es gibt Hoffnung, dass ein solcher Antrieb wieder aus der Science Fiction heraus auf die Planungstische gelangen könnte", stellte Harold White vom Johnson Space Center der NASA auf dem "100 Year Starship Symposium" (100yss.org) zu den Anforderungen zukünftiger Raumfahrt in Aussicht.

Um einen Alcubierre-Warp-Antrieb zu realisieren, würde ein etwa Fußballfeld großes Raumschiff mit einem gewaltigen umlaufenden Rad notwendig (s. Abb.). Dieser aus exotischer Materie bestehende Ring würde die Raum-Zeit reglerecht um das Raumschiff herum krümmen und dabei eine Region zusammengezogenen Raumes vor dem Raumschiff und eine Region gestreckten Raumes dahinter erzeugen. Während dessen würde also das Raumschiff selbst innerhalb einer Blase aus normaler, flacher Raum-Zeit verbleiben, die zu keiner Zeit verzerrt werden würde.

"Alles innerhalb des Raumes ist an die Grenze der Lichtgeschwindigkeit gebunden", zitiert "Space.com" den Weltraumwissenschaftler Richard Obousy von "Icarus Interstellar" (icarusinterstellar.org), einer gemeinnützigen Gruppe aus Wissenschaftlern und Ingenieuren, die sich der Förderung der interstellaren Raumfahrt verschrieben hat. "Das wirklich aufregende an dieser Sache ist, dass die Raum-Zeit, also die Struktur des Raumes, nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden ist."

Auf diese Weise, so schätzen die Forscher, könnte ein derart ausgerüstetes Raumschiff Geschwindigkeiten von bis zu etwa dem Zehnfachen der Lichtgeschwindigkeit erreichen, ohne kurioserweise das kosmische Tempolimit der Lichtgeschwindigkeit zu verletzten. Das bislang einzige Problem war, dass ein solches Raumschiff eine Energiemenge benötige, wie sie der Masse des gesamten Planeten Jupiter entspräche.


Archivbild: Die USS Enterprise (NCC-1701-A) aus dem Film "Star Trek VI". | Copyright: Paramount Pictures and CBS Studios Inc.

Nun aber haben White und Kollegen errechnet, was passieren würde wenn der das Raumschiff umkreisende Ring kein flacher Ring sondern die Form eine Torus (Donut) hätte. Aus den neuen Berechnungen ergibt sich, dass ein solches Raumschiff nun schon von einer Masse von etwa der Größe eines Raumschiffs wie die Voyager-1-Sonde, die 1977 ins All gestartet wurde, angetrieben werden könnte. "Wenn dann auch noch die Intensität der Raumkrümmung während des Fluges oszilliert werden könnte, so könnte die notwendige Energie zusätzlich reduziert werden", so White.

"Die neuen Ergebnisse verändern die Ausgangslage zur Konstruktion eines solchen Raumschiffs von bislang 'unmöglich' zu 'durchaus vorstellbar'", so White gegenüber "Space.com".

Schon jetzt arbeiten die Forscher um White in ihren Laboratorien an Kleinstmodellen solcher Antriebe: "In unseren Experimenten versuchen wir derzeit, ob es uns gelingt, das theoretische Konzept der Störung bzw. Veränderung der Raum-Zeit in einem Kleinstmaßstab von 1:10 Millionen umzusetzen. (...) Im Vergleich zu dem, was für ein Warp-Raumschiff tatsächlich notwendig wäre, ist das zwar noch mehr als bescheiden. Aber es wäre ein erster Schritt in diese Richtung."


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Quelle: sapce.com, NASA, 100yss.org, icarusinterstellar.org
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