Interstellare Reisen

J.P. Rohlin

• Verlag: Books on Demand
• Jahr: 2020
• ISBN drucken: 9783751923378
• eBook-ISBN: 9783751965262
• Auflage: 1
• Thema: Biowissenschaften
• Thema: Wissenschaft Allgemein

Interstellare Reisen ist ein Sachbuch, das sich mit den Möglichkeiten und Notwendigkeiten der interstellaren Raumfahrt beschäftigt, mit Schwerpunkt des Konzepts eines Generationenraumschiffs.Zusätzlich enthält es Kapitel zu den Themen: Was ist Zeit?Was ist Leben?Woraus und warum ist das Universum entstanden?Den Abschluss bilden 3 SF-Kurzgeschichten zum Thema "Künstliche Intelligenz".

Kapitel 1: Warum

Warum es notwendig ist, die Erde zu verlassen.

Die Erde ist unsere Heimat. Die Welt, die uns geboren hat. Welchen Grund sollte es geben, die Heimat zu verlassen?

Ein einziger, nur ein einziger, Grund kann uns treiben, diese Welt zu verlassen. Es ist ein maximaler Grund. Unerbittlich und unwiderruflich wird er uns gebracht werden. Durch niemand anderen, als die Zeit selbst.

Die Erde ist in etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Leben gibt es seit etwa 3 Milliarden Jahren. Die Menschheit, jedenfalls das, was wir gerne als modernen Mensch bezeichnen, existiert seit wenig mehr als 200.000 Jahren.

Obwohl für uns 100 Jahre als eine kleine Ewigkeit erscheinen, so ist die Menschheit in Wahrheit eben erst auf diesem Planeten erschienen. Die Frage ist, wie lange dürfen wir bleiben? Diese Frage ist verbunden mit der Frage, wie alt die Erde wird, oder besser gesagt, wie lange sie uns eine lebensfähige Umwelt bieten kann.

Wenn wir nun glauben, dass wir diesen Planeten unbewohnbar machen können, so täuschen wir uns. Denn nichts, was der Mensch kann, wird dazu führen, dass die Natur der Erde vollständig vernichtet wird.

Allerdings kann die Umwelt einen Zustand annehmen, dass die Menschen, zumindest in ihrer derzeitigen Zahl von fast 8 Milliarden, nicht mehr versorgt werden können.

Aber anzunehmen, dass eine Menschheit, die ernsthaft darüber nachdenkt, dauerhaft überlebensfähige und sich autonom versorgende Stationen auf dem Mars einzurichten, aufgrund von irdischen Umweltbedingungen ausstirbt, ist abwegig.

Solange die Erde existiert, kann der Mensch, durch die Nutzung seiner technischen Fähigkeiten, überleben. Ob gut oder schlecht, und in welcher Zahl, ist hierbei nicht relevant. Allein die Frage nach der Fortführung der Existenz, der Erhaltung der Art, ist das, was letztlich zählt.

Aber wie lange wird die Erde noch existieren?

Einfach ausgedrückt, bis sie vernichtet wird.

Das ist jetzt der Moment, wo wir in Richtung der Sonne blicken dürfen. Der Heimatstern der Erde ist ein gelber Zwergstern von 1,4 Millionen Kilometer Durchmesser und befindet sich etwas unterhalb der Hälfte seiner "Lebenserwartung".

Begrenzt wird die "Lebenserwartung" der Sonne durch den Vorrat an Wasserstoff. Dieses Element, das die Basis der Kernfusion aller Sterne ist, wird von der Sonne in ihrem Kern in Helium verwandelt. Das heißt, die Sonne erzeugt mittels Kernfusion neue Elemente. Ein Prozess, bei dem Energie entsteht, die als Licht und Wärme abgestrahlt wird. Die Sonne verliert also beständig an Masse. Man könnte nun glauben, dass sie schrumpfen müsste.

Dies wird aber leider nicht der Fall sein. Stattdessen wird sich die Dichte verändern und ebenso der Strahlungsdruck und letztlich wird die Sonne wachsen. Aus einem kleinen gelben Zwergstern wird ein roter Riesenstern werden. Statt 1,4 Millionen Kilometer werden es 250 Millionen oder mehr sein. Auch wenn diese Veränderung nur sehr langsam geschehen wird und überdies erst in einigen Milliarden Jahren beginnt, so wird sie letztlich die Erde auf die ein oder andere Weise vernichten.

Spätestens wenn unsere Sonne zur Nova wird, wenn ihr Kern implodiert und die äußere Gashülle explosionsartig abgestoßen wird, wird die Erde dies nicht überstehen.

Auch wenn die Sonne nicht zur Supernova wird, weil ihr hierzu die Masse fehlt, wird von den inneren Planeten nicht viel übrig bleiben. Und die Sonne selbst wird nur noch ein blass leuchtender Rest eines Sterns seins.

Falls zu dieser Zeit noch Menschen auf der Erde leben, werden sie mit ihr untergehen. Die Heimat der Menschen wird ihr Ende sein. Und wenn die Menschheit das Ende der Erde überstehen möchte, dann gibt es hierzu nur einen Weg.

Und der führt zu den Sternen!

Das ist keine Frage, ob wir es wollen. Keine Frage einer unbezähmbaren Neugier. Keine von Entdeckerlust. Kein Eroberungsdrang. Keine Sucht nach Profit. Sondern einzig eine Frage des Überlebens.

Aber wie viel Sinn macht es, sie jetzt zu stellen? Denn selbst wenn wir wüssten, dass in 20, 30 Jahren ein Asteroid, groß wie ein Zwergplanet, mit der Erde kollidieren würde, was mit Sicherheit alles Leben auslöschen und den Planeten für Millionen Jahre unbewohnbar machen würde, wäre es sinnlos, eine Auswanderung zu planen.

Unser physikalisches Wissen und unsere technischen Möglichkeiten sind bei weitem noch nicht ausreichend, um ein Projekt, wie eine interstellare Reise es ist, anzugehen.

Warum tun wir es dann eigentlich?

Warum träumen wir von interstellaren Raumschiffen?

Warum planen wir das Aussehen solcher Raumschiffe und beschäftigen uns mit der Frage, wie sie funktionieren müssten, für den Flug zwischen den Sternen?

Die Antwort ist einfach.

Wir träumen es, weil wir es träumen können. Weil es keinen Apfel gibt, der so hoch hängt, dass wir nicht mal darüber nachdenken, wie wir ihn pflücken könnten.

So sind wir. So ist unsere Mentalität. Und sie ist so, weil das Leben selbst uns so gemacht hat. Wir tun es, weil wir dazu bestimmt sind. Und daher ist es richtig, es zu tun.

Jede Treppe beginnt mit der ersten Stufe, jede Leiter mit der ersten Sprosse und jeder Traum, den wir träumen, mit dem allerersten Gedanken. Und je inniger der Traum ist, je mehr wir ihn denken, desto größer ist die Möglichkeit, dass er real wird. Ob wir, die ihn träumen, ihn jemals erleben werden?

Für die Evolution stellt sich diese Frage nicht. Die Evolution will nur, dass die Menschheit überlebt, dass sie erhalten bleibt. Der Wert des Einzelnen ist da nur ein Wert für die Geschichte. Und das Gefühl, etwas bewirkt zu haben, zu etwas Besonderem beigetragen zu haben, das muss genügen, wenn die Möglichkeit des realen Erlebens, eines wahr gewordenen Traums, nicht besteht.

Ein Gefühl als eine Art von Lohn?

Als eine Form von Trost spendender Zufriedenheit?

Wir wären keine Menschen, wenn wir anders wären.

Irgendwann wird die Menschheit zu anderen Welten aufbrechen. Oder sie wird mit ihrer Heimatwelt untergehen.

Aber wie wird es sein, wenn Menschen, unter dem Licht einer fremden Sonne, den Boden einer neuen Welt betreten?

Werden sie glücklich sein?

Werden sie ehrfürchtig sein?

Werden sie es zu würdigen wissen?

Und wie werden sie mit dieser neuen Welt umgehen?

Werden sie die Ressourcen dieser Welt mit Bedacht nutzen oder werden sie sie ausbeuten? Werden sie Raubbau treiben, voll Gier und Rücksichtslosigkeit, in dem Wissen, dass dort draußen noch weitere Welten sind?

Nur die Zukunft wird zeigen, wie die zukünftige Menschheit sein wird. Welchem Glauben, welchen Vorstellungen, welcher Art des Lebens man folgen wird. Und welche Moral und Ethik gelten wird. Die Zukunft weiß es. Es liegt an uns, die Zukunft zu erreichen.

1.1 Exoplaneten

Was sind Exoplaneten?
Und wann lohnt sich der Blick auf sie?

Sie können so exotisch sein, wie der Beginn des Wortes es leicht glauben machen kann.

Doch mit Exoplaneten sind extrasolare Planeten gemeint. Also Welten, die nicht Bestandteil unseres heimatlichen Sonnensystems sind. Welten, die um fremde Sonnen kreisen.

Noch Mitte des 20. Jahrhunderts wurde von vielen Wissenschaftlern ernsthaft bestritten, dass es Exoplaneten überhaupt gibt. Sicher, man hat die Sterne untersucht und korrekt als Sonnen, ähnlich der unseren, erkannt.

Aber Planeten sind viel zu klein und werden zudem vom Licht ihrer Sonne fast vollständig überdeckt. Mit den im 20. Jahrhundert verfügbaren Teleskopen war es praktisch unmöglich, Exoplaneten visuell zu entdecken. Zudem gab es Astronomen, die Argumente dafür fanden, dass unser Sonnensystem in der Galaxis einzigartig ist.

Als schließlich die ersten Anzeichen für Exoplaneten entdeckt wurden, da war es zwar vorbei mit der Einzigartigkeit unseres Sonnensystems, dafür wurde nun aber propagiert, dass das Leben auf der Erde eine Einzigartigkeit darstellt. Wenn aber die Erde der einzige Planet sein soll, auf dem Leben möglich ist, dann brauchen wir nicht darüber nachzudenken, zu einem Exoplaneten auszuwandern, um dort eine Kolonie zu gründen.

Da wir aber im Fall vom Mars über dessen Kolonisierung, trotz seiner, mal gelinde ausgedrückt, schwierigen Lebensbedingungen, nachdenken, dürfen wir glauben, dass das auch im Fall von Planeten möglich ist, die nicht zu unserem Sonnensystem gehören. Und davon, so wissen wir mittlerweile, gibt es viele. Nahezu unendlich viele. Allein die Frage, sie zu erreichen, zählt noch.

Doch wie hat man die Exoplaneten überhaupt entdeckt?

Hierzu gibt es zwei Methoden.

Die eine wird als Transit-Methode bezeichnet. Die funktioniert jedoch nur, wenn ein Planet, von uns aus gesehen, vor seiner Sonne vorbeizieht. Also zwischen der Erde und seiner Sonne steht. Dabei wird das Licht seiner Sonne um eine Winzigkeit verdeckt. Und dies genügt, um zumindest zu "sehen", dass dort ein Planet sein muss.

Die zweite Methode funktioniert auf Basis der Gravitation. Zwar umkreisen Planeten ihre Sonne, weil diese eine weitaus stärkere Anziehungskraft hat, als der Planet, jedoch ist dies immer ein Spiel zweier Kräfte.

Sicher, die Gravitation eines Planeten ist im Vergleich zu seiner Sonne eher schwach, doch sie genügt, um zu bewirken, dass seine Sonne nicht präzise um ihren Mittelpunkt rotieren kann. Salopp ausgedrückt, sie eiert, und dies führt zu Abweichungen in ihrem Spektrum. Was bedeutet, dass das Licht mal bläulicher, mal rötlicher erscheint.

Und je stärker die Abweichung ist, desto stärker ist die Wirkung des umkreisenden Planeten. Daraus lässt sich dessen Masse und die Entfernung zu seiner Sonne berechnen. Wir haben also zwei Methoden, mit denen wir Exoplaneten nachweisen können.

Was wir aber noch nicht können, ist, deren Beschaffenheit im Detail zu ermitteln. Zwar können wir in vielen Fällen die Größe und die Entfernung recht genau ermitteln, aber wie der Planet tatsächlich aussieht, das können wir derzeit (Stand: 2019) noch nicht sehen. So sind wir auf die messbaren Daten beschränkt. Und die sagen uns, ob es ein Gasplanet ist oder ob er, so wie Erde und Mars, eine feste, felsige Oberfläche hat.

Bei der Frage nach flüssigem Wasser wird es schon weitaus schwieriger. Ein direkter Nachweis ist noch nicht möglich. Wir können es nur vermuten. Und zwar in allen Fällen, in denen der Planet seine Sonne in der sogenannten habitablen Zone umkreist.

Als habitable Zone wird der Abstand zu einer Sonne bezeichnet, in der ihre Strahlungsenergie ausreicht, um auf einem Planeten Temperaturen zu erzeugen, die flüssiges Wasser ermöglichen.

Und flüssiges Wasser gilt als die Voraussetzung für die Entstehung von Leben. Wobei hiermit höheres Leben gemeint ist. Was bedeutet, dass die Temperaturen regelmäßig über 0 Grad Celsius steigen müssen. Allerdings dürfen sie auch nicht über den Siedepunkt steigen. Es ist diese Temperaturspanne, die den minimalen und maximalen Abstand eines Planeten zu seiner Sonne als habitable Zone definiert.

Leider reicht eine Umlaufbahn in der habitablen Zone alleine nicht aus. Deutlich wird dies am Beispiel der Venus. Diese liegt im inneren Bereich der habitablen Zone unserer Sonne.

Allerdings hat die Venus eine derart dichte Atmosphäre, dass sie ähnlich wirkt wie ein Treibhaus. Nur leider ist dieses Treibhaus so wirksam, dass die Temperaturen auf der Venus auf über 400 Grad Celsius steigen.

Somit ist die Beschaffenheit der Atmosphäre eines Planeten ein wesentliches Merkmal bei der Frage nach einer lebensfähigen Umwelt. Nur macht ein Exoplanet alleine aber noch kein Sonnensystem. Ein Sonnensystem besteht aus mindestens einer Sonne und einem oder mehreren, diese umkreisenden, Himmelskörper. Und Sonne ist auch nicht gleich Sonne. Es gibt Sonnen verschiedener Größen und Spektralklassen. Dies hat nicht nur Auswirkungen auf die Menge an Licht und Wärme, die sie ausstrahlen, sondern auch auf ihre "Lebensdauer".

So liegt die Lebensdauer eines Roten Zwergsterns zwischen 20 und 100 Milliarden Jahren, während sie bei Blauen Überriesen wenige 100 Millionen Jahre beträgt.

Unsere eigene Sonne hat mit etwas über 10 Milliarden Jahren eine mittlere "Lebenserwartung", die, zumindest im Fall der Erde, ausgereicht hat, Leben zu ermöglichen.

Bei Sonnen, die eine Lebenserwartung von kaum mehr als 2 Milliarden Jahren haben, bleibt zu wenig Zeit für die Entwicklung von Leben. Insbesondere wenn wir von intelligentem Leben sprechen.

Bei Roten Zwergsternen, bei denen man bisher die meisten erdähnlichen Planeten entdeckt hat, liegt der Fall etwas anders. Zwar haben Rote Zwergsterne eine hohe Lebenserwartung, was für die Entwicklung von Leben mehr als genug Zeit bietet, jedoch finden wir hier ein besonderes Problem.

Um dies zu verdeutlichen, werfen wir einen Blick auf den Mond. Dieser zeigt der Erde immer die gleiche Seite, was bedeutet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Mondes identisch ist mit seiner Umlaufzeit. Astronomen sprechen hier von einer gebundenen Rotation. Eine gebundene Rotation ist immer dann gegeben, wenn ein kleinerer Himmelskörper einen größeren in relativer Nähe umkreist.

Und im Fall von Roten Zwergsternen liegt die habitable Zone so nah am Stern, dass alle dort kreisenden Planeten eine gebundene Rotation hab...

Inhaltsverzeichnis

• Motto
• Vorwort
• Inhaltsverzeichnis
• Hinweise
• 1. Warum?
• 2. Das Raumschiff
• 3. Endlich am Ziel
• 4. Nachgedanken
• 5. Mysterium Zeit
• 6. Mysterium Lehen
• 7. Mysterium Universum
• 8. Aliens
• 9. Kurzgeschichten
• 10. Das Ende des Universums
• Impressum