Miniaturisierte Weltraumsonden, sogenannte StarChips oder Nanocrafts, sollen von Lasersegeln angetrieben werden. Unsere Nachbarsterne Proxima und Alpha Centauri sollen sie mit über 20% Lichtgeschwindigkeit erreichen können. So sieht es das Konzept des Projekts Breakthrough Starshot vor. Grafik: breakthroughinitiatives.org

StarShot: Schäden durch interstellaren Staub und Schutzmaßnahmen auf dem Weg nach Alpha Centauri

Wenn ein Raumfahrzeug mit 20% Lichtgeschwindigkeit und mehr zu einem unserer Nachbarsterne rast, muss selbst im Fast-Vakuum des Alls mit Schäden gerechnet werden. Die zwischen den Sternen verteilten Atome und kleinste Staubkörnchen hinterlassen deutliche Spuren. Das gilt erst recht, wenn das Raumfahrzeug nur wenige Gramm wiegt und von einem Lasersegel angetrieben wird, wie es das…

Fission-Fragment Rocket, künstlerische Darstellung. Antrieb (unten links), Radiatoren (Mitte), Nutzlast (oben rechts). Grafik: NASA, Robert Werka

Interstellare Raumfahrt ohne Warp und Co.: Fission Fragment Rocket

Die Fission Fragment Rocket ist ein speziell gestalteter Kernreaktor, der als Nuklearantrieb arbeitet. Als Antriebsstrahl soll er energiereiche Bruchstücke der Kernspaltung (Fission Fragments) ausstoßen. Die Fission Fragment Rocket könnte schnelle Fernmissionen im Sonnensystem ermöglichen und den interstellaren Raum schon mal ankratzen. Reisegeschwindigkeiten von bis zu etwa 10% Lichtgeschwindigkeit wären damit prinzipiell erreichbar – mit heutigen…

Lichtsegel auf dem Weg zu einem Nachbarstern. Die Nutzlast im Zentrum des Lichtsegels ist wegen dessen Durchmesser von 1000 km nicht erkennbar. Oben rechts strahlen die Sonne und das Lasersystem mit der lichtbündelnden Zonenplatte. Grafik: Michael Müller

Interstellare Raumfahrt ohne Warp & Co.: Lichtsegel (Teil 2/2, Szenarien)

Lichtsegel oder auch Photonensegel transportieren Nutzlasten ohne Treibstoff. So wie Segelboote vom Wind werden Lichtsegel vom Strahlungsdruck einer Lichtquelle angetrieben. Für Segeltörns innerhalb des Sonnensystems ist das die Sonne (Sonnensegel, Solarsegel), für interstellare Reisen ein gewaltiges Lasersystem. Wesentlicher Vorteil des Lichtsegels ist, dass keine Treibstoffmasse mitbeschleunigt werden muss. Und es kann prinzipiell einen zweistelligen Bruchteil…

Fresnel-Zonenplatte oder Zonenlinse. Grafik: Tom Murphy VII (Creative Commons BY-SA 3.0)

Interstellare Raumfahrt ohne Warp & Co.: Lichtsegel (Teil 1/2, Prinzipien)

Lichtsegel oder auch Photonensegel transportieren Nutzlasten ohne Treibstoff. So wie Segelboote vom Wind werden Lichtsegel vom Strahlungsdruck einer Lichtquelle angetrieben. Für Segeltörns innerhalb des Sonnensystems ist das die Sonne (Sonnensegel, Solarsegel), für interstellare Reisen ein gewaltiges Lasersystem. Wesentlicher Vorteil des Lichtsegels ist, dass keine Treibstoffmasse mitbeschleunigt werden muss. Daher kann es prinzipiell einen zweistelligen Prozentsatz…

Der europäische Igel (Erinaceus europaeus) hält einen Winterschlaf. Seine Körpertemperatur senkt er dabei stark ab, ebenso seinen Stoffwechsel. Foto: Gibe at the German language Wikipedia, Creative Commons BY-SA

Astronauten und Patienten im Kälteschlaf (Hibernation) – Wie weit ist die Forschung?

Eine gespenstische Zukunftsvision: Astronauten reisen am Rande des Todes ihrem fernen Ziel entgegen – für Monate, Jahre oder Jahrzehnte. Im Kälteschlaf (Hibernation) benötigen sie wenig Sauerstoff, Wasser und Nährstoffe – und sie altern kaum. Nicht nur für die Raumfahrt ist der Kälteschlaf interessant. In der Medizin rettet er bereits Leben.

Vela-Pulsar

Pulsare als GPS der interstellaren Raumfahrt

Die Position von Raumfahrzeugen und ihre Geschwindigkeit wird innerhalb unseres Planetensystems üblicherweise von der Erde aus mittels Antennenanlagen verfolgt und geführt. Mit zunehmender Entfernung nimmt die Messgenauigkeit allerdings ab, während die Laufzeit der Datenkommunikation zwischen Raumschiff und Erde immer größer wird. Insbesondere für interstellare Raumflüge kann die Navigation mithilfe der Pulsare dagegen eine bordeigene und…