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Was selbst geringe Beschleunigung — wenn sie lange genug anhält — bewirken kann

 
 
Auf den Seiten 208-211 seines Buches Die Physik des [ heute noch ] Unmöglichen (Rowohlt 2008) versucht der Physiker Michio Kaku zu erklären, was man mit einem sog. Staustrahltriebwerk erreichen könnte. Er schreibt da:
 


Michio Kaku (2008):
 
Im Prinzip könnte sich Staustrahltriebwerk — durch Aufsammeln im Weltraum reichlich vorhandenen Wasserstoffgases — bis in alle Ewigkeit selbst antreiben und schließlich weit entfernte Sonnensysteme erreichen.
 
Da die Zeit — laut Einstein — sich in der Rakete verlangsamt, könnte es möglich sein, astronomische Entfernungen zu überbrücken, ohne die Crew in einen Kälteschlaf versetzen zu müssen. Den Uhren an Bord zufolge würde man
  • nach 11 Jahren Beschleunigung mit 1g den Sternhaufen der Plejaden erreichen, der 400 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
     
  • Schon in 23 Jahren würde man zur Andromeda-Galxis gelangen, die 2 Mio Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
     
  • Rein theoretisch könnte so ein Raumschiff innerhalb der normalen Lebensspanne eines Besatzungsmitglieds selbst noch die Grenze des [ von der Erde aus ] sichtbaren Universums erreichen, obgleich auf der Erde dann schon viele Milliarden Jahre vergangen sein mögen.

 


 
Interessant ist, dass Kaku den erfolgreichen Bau eines Staustrahltriebwerks als » Umöglichkeit ersten Grades « einstuft, worunter er Techniken versteht, die mensch­liche Ingenieure heute noch weit überfordern, aber doch vielleicht schon im nächsten Jahrhundert möglich werden könnten (da sie keine bekannten Naturgesetzte verletzen und da erste Ideen sie zu verwirklichen schon existieren).
 


Michio Kaku (2008):
 
Mein Favorit unter den Kandidaten, die uns zu den Sternen bringen könnten, ist das Staustrahltriebwerk, denn:
 
Wasserstoff gibt es im Universum in Hülle und Fülle, und so ein Triebwerk könnte ihn auf seiner Reise einschaufeln und hätte somit eine unerschöpfliche Quelle für Rakententreibstoff. Der eingesammelte Wasserstoff würde auf einige Millionen Grad erhitzt, so dass er fusionierte und die Energie einer thermonuklearen Reaktion freisetzte.
 
Triebwerke dieser Art wurden 1960 vom Physiker Robert W. Bussard vorgeschlagen. Er berechnete das Gewicht eines Staustrahltriebwerks zu etwa 1.000 Tonnen um theoretisch einen ständigen Schub von 1g aufrecht erhalten zu können (1g = Schwerebeschleunigung — was mit dem Stehen auf der Erde vergleichbar ist).
 
Könnte ein Staustrahltriebwerk 1 Jahr lang mit 1g beschleunigen, würde es [ von der Erde aus gesehen ]   77 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen, so dass dann interstellare Reisen möglich sein könnten.
 
 
Die Erfordernisse für ein Staustrahltriebwerk sind einfach zu berechnen, denn
  • zum einen kennt man die durchschnittliche Dichte von Wasserstoffgas im Universum,
     
  • und zum anderen können wir ungefähr errechnen, wie viel Wasserstoff verbrannt werden muss, um ständige Beschleunigung von 1g zu erreichen.
     
  • Hieraus lässt sich die Größe der Schaufel ableiten, die notwendig wäre, den Wasserstoff einzusammeln (unter plausiblen Annahmen lässt sich ausrechnen, dass eine Schaufel von etwa 160 km Durchmesser ausreichen würde. Sie im Weltraum zu bauen könnte — dank der Schwerelosigkeit dort — tatsächlich machbar sein.

 



 


aus Notizen zu:

Was uns oft nicht bewusst ist


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