Illustration: FAZ.NET, Carsten Feig

Flucht ins All

Von MANFRED LINDINGER

W ie wir es auch drehen und wenden, das Schicksal der Erde ist besiegelt: Allerspätestens in einer Milliarde Jahren wird die Sonne im Zuge der voranschreitenden Fusionsprozesse in ihrem Inneren so heiß geworden sein, dass alles Wasser auf der Erde verdampft und alles Leben endet. Vermutlich tritt das Ende aber schon sehr viel früher ein. Statistisch wird unser Heimatplanet alle 100 Millionen Jahre von einem Asteroiden wie jenem getroffen, dessen Einschlag vor 66 Millionen Jahren zum Aussterben der Dinosaurier geführt hat; nur wäre beim nächsten Mal der Mensch betroffen. Noch wahrscheinlicher ist, dass wir Erdenbewohner es selbst schaffen, unsere Heimat unbewohnbar zu machen. Klimakatastrophe, Überbevölkerung, Atomkrieg - das sind nur einige der denkbaren Szenarien. Auch der technische Fortschritt könnte zur Bedrohung werden. Der weltberühmte Physiker Stephen Hawking etwa glaubt fest daran, dass genetisch veränderte Viren und Künstliche Intelligenz zur Bedrohung für die Menschheit werden. Für Hawking gibt es nur einen Ausweg: die Flucht zu einer neuen Welt in den Weiten des Alls. In spätestens tausend Jahren, so Hawkings Prognose, müssten wir unsere Sachen packen, bevor es zu spät dafür ist. Doch wohin sollte die kollektive Absetzbewegung gehen? Und ist das überhaupt möglich, geschweige denn sinnvoll?

Als neue Heimat käme nur ein Planet in Frage, der ähnlich beschaffen ist wie die Erde und uns vergleichbare Lebensbedingungen böte. Es darf dort nicht zu kalt sein und nicht zu heiß. Es muss flüssiges Wasser geben sowie eine Atmosphäre, die so ähnlich zusammengesetzt ist wie die Lufthülle der Erde. Damit die Atmosphäre nicht irgendwann verlorengeht, muss die Masse des Planeten groß genug sein. Außerdem ist ein flüssiger Metallkern notwendig, der ein Magnetfeld erzeugt. Ein solches schützt den Planeten vor der gefährlichen Strahlung des Sterns, um den er kreist. Ein großer Mond wäre von Vorteil, da er die Rotationsachse stabilisiert. Von einer Biosphäre, Wind und Wolken gar nicht zu reden. Doch wo finden wir diese Ersatzerde?

Fiktion: Bau einer Arche

Fiktion: Bau eines Generationenschiffs 3D-Rendering: FAZ.NET, Carsten Feig

Überraschung im Sternbild Wassermann

L ange glaubten viele Wissenschaftler, dass unser Sonnensystem mit seinen acht Planeten einzigartig in der Milchstraße und möglicherweise sogar im ganzen Universum ist. Denn trotz aller Bemühungen hatten Astronomen bis Ende des vergangenen Jahrhunderts noch keinen einzigen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems beobachten können. Weil Planeten nicht selbst leuchten, war die Chance, einen zu sichten, allerdings auch äußerst gering. Im Jahr 1995 spürten Michel Mayor und Didier Queloz von der Universität Genf mit dem 1,9-Meter-Teleskop des französischen Observatoriums Haute-Provence dann den ersten sogenannten Exoplaneten auf. In rund fünfzig Lichtjahren Entfernung im Sternbild Pegasus entdeckten sie den jupitergroßen 51 Pegasi b. Der Planet verriet sich dadurch, dass er seinen Heimatstern 51 Pegasi durch die wechselseitige Anziehungskraft zum Taumeln bringt.

Dank verbesserter Beobachtungstechniken irdischer Teleskope und nicht zuletzt mit Hilfe des amerikanischen Weltraumobservatoriums „Kepler“ sind mittlerweile fast 3500 Exoplaneten in der Milchstraße bekannt. Nur drei Dutzend bestehen aus Gestein und umkreisen ihren Heimatstern in einer habitablen, sprich lebensfreundlichen Zone. Sie sind gerade so weit von ihrer Sonne entfernt, dass auf ihrer Oberfläche flüssiges Wasser existieren könnte - eine Grundvoraussetzung für Leben. Einige Trabanten könnten sogar eine Atmosphäre besitzen. Die bisherige Ausbeute von Kepler und Co. ist aber nur ein Hauch dessen, was Astronomen erwarten. Man schätzt, dass es allein in unserer Milchstraße mindestens 300 Milliarden Sterne und eine Milliarde erdähnliche Planeten gibt. Da müsste es doch mit dem Teufel zugehen, wenn keine zweite Erde darunter wäre.

Völlig neue Antriebstechnologien gesucht

M anche der entdeckten Planeten sind der Erde schon recht ähnlich. Einige davon tummeln sich sogar in kosmischer Nachbarschaft. So umkreist in 4,2 Lichtjahren Entfernung mindestens ein Planet den sonnennächsten Stern Proxima Centauri, wie man seit vergangenem Jahr weiß. Und der sieben Lichtjahre entfernte Stern Trappist 1 im Sternbild Wassermann wird, wie man seit Anfang dieses Jahres weiß, gleich von sieben Planeten umrundet.

Alle sieben sind Gesteinsplaneten mit einem ähnlichen Durchmesser wie die Erde; drei davon befinden sich in der habitablen Zone. Ob es auf ihnen auch flüssiges Wasser gibt, ob sie eine Atmosphäre besitzen und vielleicht sogar bewohnbar sind, ist jedoch höchst ungewiss. Mehr wird man vermutlich in zwei Jahren wissen, wenn das „James Webb Teleskop“ der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa startet und sein Infrarot-Auge auf die fernen Welten richtet.

Trotz dieser Aussichten gibt es ein grundsätzliches Problem. Mit der derzeitigen Antriebstechnologie für Raumfahrzeuge, die auf dem Rückstoßprinzip basiert, sind diese fernen Welten in vernünftigen Zeiträumen nicht zu erreichen. So würde mit der Geschwindigkeit, mit der einst die Apollo-Raumschiffe zum Mond flogen, eine Reise zu Proxima Centauri mehr als 100.000 Jahre dauern. Zudem müsste man eine riesige Menge an Treibstoff mitführen. Ein großes Hindernis stellt die Schwerkraft der Erde dar, die erst einmal mit einem großen Schub überwunden werden muss. Man würde schon eine Menge gewinnen, baute man Raumschiffe nicht auf der Erde, sondern im Weltraum zusammen und würde von dort aus starten. Doch auch dann wären Raumschiffe selbst mit den leistungsfähigsten Triebwerken noch immer zu lahm für interstellare Flüge. Eine Reise in die Weiten der Milchstraße wäre nur mit Antrieben möglich, die ein Raumschiff fast bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnten. Doch das ruft Albert Einstein aufs Parkett. Denn nach den Regeln der Speziellen Relativitätstheorie sind Reisen mit Lichtgeschwindigkeit prinzipiell unmöglich.

Fiktion: Bau eines Generationenschiffs 3D-Rendering: FAZ.NET, Carsten Feig

Immer wieder gab und gibt es Konzepte für unkonventionelle Antriebe. So sah in den sechziger Jahren eine amerikanische Studie vor, ein Raumschiff mit Atombomben anzutreiben, die an dessen Heck der Reihe nach gezündet werden. Geschützt durch einen massiven Schutzschild und ein Stoßdämpfersystem, sollte das Raumschiff gewissermaßen auf den Schockwellen der Explosionen durchs All reiten. Mit diesem nuklearen Pulstriebwerk könnte man, so die Überlegung, in nur hundert Jahren den nächsten Stern erreichen. Die Pläne haben aber nie die Schreibtischschubläden verlassen, nicht zuletzt aus politischen Gründen.

Selbst wenn es gelänge, Raumschiffe auf einen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und sie vor der Ankunft am Zielort wieder abzubremsen - die Reise würde immer noch viel länger dauern als ein durchschnittliches Menschenleben. Deshalb arbeitet die Nasa längst an Konzepten für ein Generationenraumschiff. In diesen Archen würden Familien leben, deren Nachkommen Kinder zur Welt brächten, deren Nachkommen das ersehnte Ziel irgendwann erreichen könnten. Die Erde würden die Ankömmlinge nur aus Erzählungen kennen. Ein solches Vorhaben rührt an schwierige Fragen. Darf man Generationen von Menschen dazu verurteilen, ihr Leben im All zu verbringen? Wer sollte entscheiden, welcher Erdenbewohner mit auf die interstellare Reise geht? Auch technisch gibt es viele ungelöste Schwierigkeiten. So müsste künstliche Schwerkraft erzeugt werden, Energie, Treibstoff und Nahrungsmittel für womöglich mehrere Jahrhunderte vorrätig gehalten werden. Das gesamte System müsste zu hundert Prozent regenerativ und möglichst autonom arbeiten. Bisher sind auf der Erde allerdings alle Versuche gescheitert, auf einem begrenzten Raum ein sich selbst erhaltendes Ökosystem zu schaffen.

Ungemütliche Planeten in unserer Nachbarschaft

E s scheint also vernünftiger, im eigenen Sonnensystem nach einem geeigneten Reiseziel zu suchen. Allerdings sind die Planeten in unserer Nachbarschaft sehr ungemütlich: Sie sind zu heiß oder zu kalt, zu groß oder zu klein. In Frage käme nur der Mars. Ein Flug dorthin würde bei günstigem Planetenstand nur ein halbes Jahr dauern. Tatsächlich elektrisiert die Vision, eines Tages den Roten Planeten zu besiedeln, die Nationen mit großen Raumfahrtorganisationen schon lange. Allen voran die Vereinigten Staaten. Mitte der dreißiger Jahre will die Nasa Astronauten zum Mars schicken. An dem Raumschiff dafür, der Orion-Kapsel, wird schon gebaut, ebenso an einer leistungsstarken Trägerrakete. Auch Multimilliardär Elon Musk zieht es zum Mars. Schon im Jahr 2024, zehn Jahre früher als die Nasa, plant der Gründer von Tesla und Paypal, ein Raumschiff mit Platz für 120 Menschen zum Mars zu schicken.

Video: SpaceX

Doch was will der Mensch dauerhaft auf einem lebensfeindlichen Planeten? Damit der Mars zu einer echten Bleibe werden könnte, müsste man ihn in einen erdähnlichen Planeten verwandeln. Man müsste eine künstliche Atmosphäre schaffen und ein künstliches Magnetfeld, das die Marsoberfläche vor dem gefährlichen Sonnenwind schützt. Man müsste Wege finden, um Wasser aus dem vorhandenen Eis zu gewinnen. Doch das könnte tausend Jahre dauern und Unsummen an Geld verschlingen. Und dann wäre immer noch fraglich, ob es überhaupt gelänge, den Wüstenplaneten urbar zu machen.

SpaceX schreibt Geschichte. Elon Musk und sein SpaceX-Team erleben die historische Landung einer Falcon 9-Rakete in Cape Canaveral. Video: National Geographic

Nicht geschaffen für Schwerelosigkeit

D essen ungeachtet wird auf der Erde schon kräftig für ein Leben auf dem Mars geübt. Begeisterte junge Menschen begeben sich freiwillig in monatelange Isolation an entlegenen Orten auf Hawaii, in Utah und demnächst auch im Oman, um das Marsleben zu simulieren. Auf der Internationalen Raumstation ISS testen die Bewohner, ob sie sich mit Gemüse und Salat aus eigenem Anbau längere Zeit selbst versorgen könnten. Architekten präsentieren ihre Entwürfe für Marssiedlungen. Und die Pläne für eine bemannte Raumstation, die in der Mondumlaufbahn kreist und als Sprungbrett für Flüge zum Mars dient, liegen längst in den Schubladen der Raumfahrtorganisationen. Doch könnte ausgerechnet der Faktor Mensch die ehrgeizigen Reisepläne durchkreuzen. Für einen längeren Aufenthalt in der Schwerelosigkeit sind wir Menschen einfach nicht geschaffen. Knochen, Muskeln und die Sinne werden in Mitleidenschaft gezogen. Selbst die Struktur des Gehirns verändert sich, wie man seit kurzem weiß. Kopfschmerzen und Sehstörungen können die Folgen sein.

Der Aufbau einer Mondbasis könnte zukünftig viel einfacher gestaltet werden, indem man dazu einen 3D-Drucker und die auf dem Mond vorhandenen Materialien verwendet. Video: ESA

Auch wenn es der Menschheit mit ihrem ungebremsten Expansionsdrang schwerfällt, es wird ihr nichts anderes übrigbleiben, als erst einmal auf der Erde auszuharren und mit den vorhandenen Ressourcen möglichst sorgsam umzugehen. Nach dem heutigen Stand der Technik dürfte es bei bemannten Ausflügen zum Mond oder auch zum Mars bleiben und bei unbemannten Missionen in die Tiefen unserer Galaxie. Andere Sterne und Galaxien werden wir wohl weiter nur aus der Ferne mit dem Teleskop betrachten können.

Quelle: F.A.Z Woche