Interstellare Raumfahrt: Zielsysteme

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Die Milchstraße

Unsere Galaxis, die Milchstraße, ist eine Spiralgalaxie die aus etwa 100 bis 400 Milliarden Sternen besteht. Diese Sterne sind in einer gewaltigen Scheibe mit einem Durchmesser von 100.000 Lichtjahren und einer Dicke von 1000 Lichtjahren angeordnet.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen wie unvorstellbar gewaltig groß die Milchstraße ist, und wie dünn die Sonnen in ihr verteilt sind kann man folgendes Bild von Rich Terrile, Jet Propulsion Labratory, verwenden:

"Nimm eine Packung Salz und schütte sie auf einen Tisch. Nun schaust du auf etwa fünfmillionen Salzkörner. Zweihundert solcher Packungen ergeben eine Milliarde Salzkörner. Zwanzigtausend Packungen ergeben einhundert Milliarden Salzkörner, dies entspricht grob der Anzahl der Sterne in der Milchstraße. Wenn du das Salz nun verteilst, um etwa denselben Abstand zwischen den Salzkörnern zu haben wie zwischen den Sternen in unserem Teil der Galaxis, dann wäre jedes Salzkorn 11 Kilometer von seinen Nachbarn entfernt."

Die Abgründe zwischen den Sternen sind letztlich unvorstellbar.

Die folgende Grafik zeigt schematisch die Anordnung der Sterne in Spiralarmen wie es die Entfernungsmessungen von Sternen nahelegen.

Das nächste Bild zeigt eine künstlerische Darstellung unserer Galaxis, diesmal von der anderen Seite betrachtet. Man beachte das auf diesem Bild keine einziger einzelner Stern zu sehen ist! Jeder einzelne Lichtpunkt des Bildes steht für einen ganzen Sternenhaufen oder einen Nebel.

Unsere Sonne stellt in dieser gewaltigen Galaxie nichts wirklich besonderes dar: letztlich findet sich die Sonne gemeinsam mit Milliarden anderen Sonnen mit ähnlichen Eigenschaften auf der Hauptreihe wieder.

Unsere Nachbarschaft

Die Größe der Galaxis, die Anzahl der Sterne und der dunkle Abgrund zwischen den Sternen ist einfach überwältigend. Für jede realistische Betrachtung über interstellare Raumfahrt können wir die Milchstraße als ganzes zunächst getrost ignorieren. Für unsere Betrachtung können wir uns zunächst auf unsere lokale Nachbarschaft konzentrieren, einen winzigen Ausschnitt von 14 Lichtjahren Durchmesser der etwa 30 Sternsysteme enthält. Für welches dieser Salzkörner sollen wir den langen Marsch über den 11 Kilometer breiten gigantischen Abgrund wagen (um in obigem Bild zu bleiben)?

Planetensysteme

Für die erfolgreiche Etablierung einer Kolonie müssen wir voraussetzen das im Zielsystem Rohstoffe verfügbar und erreichbar sind. Es nützt uns wohl nichts ein Raumschiff nach Jahrzehntelanger Reise in einem System zu platzieren das aus einem nackten Neutronenstern besteht der seine lokale Nachbarschaft bereits vor Jahrtausenden leer gefegt hat und nur noch Strahlung abgibt. Was für eine Kolonie unabdingbar ist, ist ein Planetensystem System mit Planeten, Monden, Kometen, Asteroiden und anderen leicht erreichbaren Rohstoffquellen.

Neuere Untersuchungen zeigen das wir damit rechnen Können das etwa jeder sechste Stern einen oder mehrere Begleiter aufweist. Die bisher entdeckten Exoplaneten sind zu einem Großteil sehr extrem: massive Gasplaneten die in geringster Entfernung ihre Sonnen umkreisen und dabei auf enorme Temperaturen aufgeheizt werden. Doch dies liegt vor allem daran das unsere Messmethoden bisher vor allem solche extreme Konstellationen, bei denen der Planet seinen Stern stark zum schlingern anregt, aufspüren können. Mit steigender Effektivität der Messmethoden werden inzwischen auch mehr und mehr massearme und weiter von ihrem Zentralgestirn entfernte Planeten aufgespürt. Zudem können wir davon ausgehen das ein Stern der einen massiven Begleiter aufweist auch weitere bisher unentdeckte Planeten besitzt.

Die Grafik zeigt mit welcher Messmethode bisher Exoplaneten entdeckt wurden und welche Masse- und Bahncharakteristika diese aufweisen. Zum Vergleich sind auch die Planeten des Sonnensystems eingezeichnet.

offen

• Welche der Sterne in 14 Lichtjahren sind Sonnenähnlich?
• Für welche dieser Sterne wurden Planeten gefunden oder vermutet?
• Welche liegen in der Ekliptik?

Für die Auswahl des Zielsystems ist nicht nur die Entfernung und das vermutete Vorhandensein von Planetoiden wichtig. Auch die Lage in Relation zur Erdbahn (Ekliptik) spielt eine Rolle. Ein Stern der auf der Ebene der Ekliptik liegt ist vermutlich etwas leichter erreichbar als einer der sich ober- oder unterhalb des Erdorbits befindet. Im ersten Falle kann die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne genutzt werden, um das Sonnensystem zu verlassen. Im anderen Fall muss auch diese Geschwindigkeit durch das Raumfahrzeug erzeugt werden.

Für die weiteren Betrachtungen bietet sich als Zielsystem zunächst Alpha Centauri an. Es handelt sich um unseren allernächsten Nachbarn. Durch das Mehrfachsystem aus Proxima Centauri sowie Alpha Centauri A und B bietet sich hier die Möglichkeit gleich 3 Sterne zu erforschen. Alle Probleme die bereits bei der Betrachtung von 4 Lichtjahren Entfernung auftreten, werden noch weit stärker, wenn 10 Lichtjahre nach Epsilon Eridani zurückzulegen sind.