Sind interstellare Reisen in absehbarer Zukunft und in einer vernünftigen Zeit (nicht Jahrzehnte oder Jahrhunderte) möglich. Materie-Antimaterieantrieb?

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Das Ergebnis besteht aus 6 Abstimmungen

Nicht innerhalb der nächsten 500 Jahre. 66%
Nein, unmöglich. 33%
Ja, wahrscheinlich. 0%

6 Antworten

Nicht innerhalb der nächsten 500 Jahre.

Interstellare Reisen sind jederzeit, also auch jetzt schon, möglich:

1. Bewegt sich die Sonne mit ihren Planeten durch die Milchstraße und in einigen Tausend Jahren wird sich die galaktische Position geändert haben.

2. Sind die Raumsonden Voyager 1 und 2 sowie die Pioneersonden jenseits der Heliopause, der praktischen Grenze unseres Sonnensystems, haben also ihre interstellare Reise angetreten.

Kommen wir zu dem, was Du - und wir alle - wohl eher unter „instellaren Reisen“ verstehen: Menschen machen sich auf zu fremden Sonnensystemen. Da wird es dann wirklich spannend. Physikalisch und technisch einigermaßen realistisch und gegen keine Naturgesetze verstoßend bleiben

3. Ein Genrationenraumschiff. Menschen leben, arbeiten und sterben innerhalb eines Raumschiffes, welches durch die Galaxis streift. Viele Generationen später könnte es ein Sonnensystem erreicht haben und die Menschen könnten es, falls möglich, besiedeln. Die soziologischen Probleme wäre aber enorm, abgesehen von einigen kleineren Problemen, z. B., woher bekommt man für Jahrtausende das ganze Toilettenpapier?

4. Ein Raumschiff mit Materie-Antimaterie-Antrieb. Fast lichtschnelles Reisen, sogar mit der Möglichkeit, zur Erde zurückzukehren. Dies wird möglich durch die Photonenrakete.

Also flugs mal in meine analoge Bibliothek geschaut, was es da noch an Sachbüchern über Raumfahrt gibt und hier ein paar Infos:

a) Materie-Antimaterie setzt die größtmögliche Energiemenge pro kg frei: 25 Milliarden kWh!

b) Um 1 kg Antimaterie herzustellen, brauchen wir also schon 25 Mrd. kWh; eher mehr, da jede Umwandlung von Energie auch Verluste bedeutet.

c) Wie speichern wir AM? Geht nur in Magnetfeldern.

d) Bei der Zerstrahlung entsteht harte Röntgenstrahlung. Die müsste in Photonen, also sichtbares Licht umgewandelt werden. Dafür ist im Augenblick kein Prozess bekannt.

So, nun müssen wir beschleunigen und vor Erreichen des Ziels abbremsen, sagen wir einfach 50:50. Dann könnte eine Rakete 10 Lichtjahre zurücklegen bei einer einer Erdzeit von 11,83 Jahren und einer Eigenzeit der Besatzung von 4,96 Jahren.

Bei 100 LJ würden auf der Erde 102 Jahre vergehen, an Bord aber nur 9,25 Jahre. Hier wäre eine Rückkehr zur Erde noch möglich und vielleicht auch sinnvoll.

Eine Photonenrakete wäre, wie ein Generationenraumschiff, aber eher nur etwas für Leute, die nicht unbedingt wieder zur Erde zurück wollen.

Bei 10.000 LJ, und da wird es interessant, vergingen auf der Erde 10.002 Jahre, an Bord aber nur 18,42 Jahre. Eine Rückkehr wäre möglich, aber wer auf der Erde wäre an den Forschungsergebnissen noch interessiert? Vor etwa 9.000 Jahren fing bei uns der Ackerbau an! Und diese Geschichte ist nur noch für Archäologen interessant.

Einen Effekt gäbe es aber bei der Photonenrakete, die sich mit LG bewegen würde (was naturgesetzlich unmöglich ist): Für die Besatzung würde keine Zeit vergehen! Sie könnte also in null Eigenzeit die Milchstraße durchqueren, den Andromedanebel in 2,5 Mio. LJ Entfernung erreichen oder auch jeden Punkt des Universums. Bei weniger als 100 % LG würde es also dann nur Stunden, Tage oder höchstens Wochen dauern.

Nein, eine Besiedlung der Galaxis, ein Solares Imperium, eine Planetenföderation kann und wird es nie geben. Jedes Sonnensystem wird für sich sein, getrennt durch die Abgründe von Raum und Zeit, autonom und die Erde vielleicht nur noch vom Hörensagen kennen, wenn überhaupt.

Und interstellarer Flug ist vielleicht erst einmal ein Projekt für die nächsten 500 Jahre. Ich für mich bin also mindestens 500 Jahre zu früh geboren; schade eigentlich. 

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Kommentar von Franz1957
06.02.2017, 01:07

Auch Röntgenstrahlung besteht aus Photonen. Der Unterschied zum sichtbaren Licht ist nur die Energie pro Teilchen.

Aber wie auch immer: Photonen sind als Antriebsstrahl einer Rakete ohnehin ganz schlecht geeignet, weil bei ihnen das Verhältnis zwischen Energie und Impuls sehr ungünstig ist. Ein Strahl aus Materieteilchen setzt die Energie besser in Schub um.

https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_photonic_rocket

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Nicht innerhalb der nächsten 500 Jahre.

Für unbemannte Sonden ist es vielleicht möglich, wenn man akzeptiert dass sie nicht auch noch wieder bremsen sollen. Für bemannte Raumschiffe wäre die einzige akzeptable Antrieb irgendein Antrieb, der sich direkt aus dem interstellaren Raum bedient (z.B. die Vakuumenergie abzapft). Sonst müsste man ja zu viel Treibstoff mitschleppen. Dann ist folgender Reiseplan möglich:

Bis auf halber Strecke mit 1g beschleunigen. Dann umdrehen, und mit 1g abbremsen. So schafft man es, innerhalb von 1,5 Jahren auf 0,9-facher Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Und schon ist man innerhalb von 6 Erd-Jahren auf Alpha Centauri (für die Mannschaft ist sogar weniger Zeit vergangen).

Aber so einen Antrieb muss man erst mal entwickeln...

 

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Nicht innerhalb der nächsten 500 Jahre.

Mit "interstellaren Reisen" meinst du wahrscheinlich Überlichtgeschwindigkeit? Momentan würde ich sagen: unmöglich. Die Naturgesetze, die wir schon ganz gut verstanden haben, setzen uns Grenzen. Dazu brauchen wir eine ganz andere, neue Physik - womit ich auch sagen möchte: gänzlich unmöglich ist es vielleicht nicht.

Vorstellbar halte ich allerdings, dass wir eine Sonde zu Alpha Centauri schicken könnten, mit 25 % der Lichtgeschwindigkeit. Ideen dazu gibt es bereits:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/alpha-centauri-forscher-setzen-auf-bremsmanoever-breakthrough-starshot-a-1132776.html

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Kommentar von Gedankenpolizei
05.02.2017, 14:00

Der Gedanke unsere Nachbarsonne zu untersuchen hat doch etwas, die Reise der Sonde würde ca. 16 Jahre dauern, ein vernünftiger Zeitrahmen.

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Nicht innerhalb der nächsten 500 Jahre.

Wenn du meinst, dass da lebende Menschen auf die Reise gehen sollen: orange Antwort.

Da die reale Gefahr besteht, dass die Menschheit sich bis dahin ohnehin zum Verschwinden gebracht haben könnte: dritte Variante (grün) ... 

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Kommentar von Gedankenpolizei
05.02.2017, 13:43

Da könntest du leider recht haben..

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Nein, unmöglich.

Solche Reisen werden nicht möglich. Zum einen ist überhaupt kein Ziel bekannt, wo es Sinn machen würde dass man hinreist. Dann ist der menschliche Organismus nicht an Schwerelosigkeit und kosmische Strahlung anpassbar (Auf der ISS hat man jetzt schon Probleme). Und schließlich darf man nicht vergessen, dass man zum Abbremsen von Raumfahrzeugen genau soviel Energie brauchen wird, wie zur Beschleunigung aufgewendet wurde.

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Heute kaum beantwortbar. Über die technischen Anforderungen eines Antimaterieantriebs siehe:

https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistische_Rakete (Abschnitt 3: Raketenantrieb durch Materie-Antimaterie-Annihilation)

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