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Freistetters Formelwelt: Der beste Zeitpunkt für unsere Reise zu den Sternen

Wie lange bräuchten wir, um zu einem anderen Stern zu fliegen? Lange! Aber es könnte schneller gehen, wenn wir uns ein wenig Zeit lassen.
Reise zu fernen SternenLaden...

Die Suche nach der »zweiten Erde« ist eine der großen aktuellen Aufgaben der Astronomie. Irgendwo dort draußen muss es Planeten geben, auf denen ähnlich lebensfreundliche Bedingungen herrschen wie hier bei uns auf der Erde. Alles, was wir bis jetzt über die Planeten anderer Sterne gelernt haben, deutet darauf hin. Entdeckt wurde so ein Himmelskörper bislang noch nicht, aber mit den immer besser werdenden Teleskopen ist es eigentlich nur eine Frage der Zeit. Ob wir diese Welt jedoch auch besuchen können, ist zweifelhaft.

Sieht man von Sciencefiction-Lösungen wie überlichtschnellen Antrieben oder Wurmlöchern ab, dann ist die interstellare Raumfahrt eine Aufgabe, die vor allem lange dauert. Es ist einfach zu viel Platz zwischen den Sternen! Und wenn man die gigantischen Leerräume im All dennoch durchqueren will, sollte man es ruhig angehen lassen. Das besagt diese mathematische Formel:

Kennedys FormelLaden...
Kennedys Formel

Sie stammt aus der Arbeit »Interstellar Travel – The Wait Calculation and the Incentive Trap of Progress«, die Andrew Kennedy 2006 im »Journal of the British Interplanetary Society« veröffentlicht hat. Um sie zu verstehen, muss man sich über den wissenschaftlichen Fortschritt Gedanken machen. Angenommen, so Kennedy, wir wollten zum sechs Lichtjahre entfernten Barnards Stern reisen. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 Kilometer pro Sekunde (mehr als eine halbe Million Kilometer pro Stunde) würden wir dafür 12 000 Jahre brauchen. Sollte sich dennoch ein Generationenschiff von der Erde auf diesen langen Weg machen, kann in der Zwischenzeit viel passieren. Man kann etwa mit einiger Sicherheit davon ausgehen, dass man neue und bessere Antriebe entwickelt, die die Reise deutlich schneller schaffen. Nach ihrer Ankunft bei Barnards Stern müsste die Langzeitreisegruppe dann vermutlich feststellen, dass schnellere Raumschiffe von der Erde schon längst vor Ort eingetroffen sind.

Besser wäre es gewesen, sie hätten noch ein wenig gewartet. Aber wie lange? Genau das beschreibt Kennedys Formel. Mit »t0« wird die erreichbare Reisezeit in der Gegenwart bezeichnet, »t« ist die Zeit, die bis zum Abflug gewartet wird, und »h« die Zeit, die zwischen der Verdoppelung der Reisegeschwindigkeit vergeht. »T« ist dann die Zeit, die der Sternenflug nach Ablauf dieser Wartezeit dauert. Geht man von den schon oben erwähnten 12 000 Jahren als Richtwert für die Gegenwart aus und von einer Verdoppelung der Geschwindigkeit alle 100 Jahre, dann könnte man nach einer Wartezeit von 637 Jahren in nur 145 Jahren zu Barnards Stern fliegen. Würde man noch länger warten, wäre man noch schneller dort – dieser Geschwindigkeitsvorteil wird aber von der längeren Wartezeit wieder aufgefressen. Für die oben genannte Gleichung sind die 637+145=782 Jahre tatsächlich das Minimum: Schneller kann man nicht zu Barnards Stern gelangen.

Eine Geschwindigkeit von 150 Kilometer pro Sekunde ist allerdings für die derzeit verfügbare Technik ein wenig arg optimistisch angesetzt; wir kommen höchstens auf ein Zehntel dieses Wertes und das auch nur mit kleinen Raumsonden, in denen ein Mensch weder Platz hat noch für lange Zeit überleben könnte. Außerdem ist es fraglich, ob die Technik wirklich so konstant fortschreitet und alle 100 Jahre für eine Verdoppelung der Geschwindigkeit sorgt. Es könnte auch langsamer passieren – oder schneller. All diese Faktoren (inklusive weiterer Komplikationen wie etwa der relativistische Effekt bei sehr hohen Geschwindigkeiten) berücksichtigt Kennedy im weiteren Verlauf seiner Arbeit. Das Grundproblem aber bleibt bestehen: Wir werden die Sterne so schnell nicht erreichen können. Wir müssen entweder sehr lange durchs All fliegen oder aber sehr lange warten und hoffen, dass in der Zwischenzeit irgendwer ein sehr schnelles Raumschiff baut.

07/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 07/2020

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