Die Weltraumtechnologie der Menschheit steckt derzeit noch in den Kinderschuhen. Besteht Hoffnung, irgendwann aus der Milchstraße herauszukommen?

Diese Frage wird im Internet häufig gestellt. Tatsächlich gibt es auf diese Frage keine Antwort und wir können nur aus der Luft gegriffene Schlussfolgerungen ziehen. Natürlich können diese Schlussfolgerungen auf wissenschaftlichen Entwicklungsaussichten beruhen oder haltloser Unsinn sein. Heute wird Space-Time Communication dieses Thema mit Freunden aus der Perspektive wissenschaftlicher Entwicklungstrends diskutieren.

Wissenschaftliche Beobachtungen legen nun nahe, dass die Milchstraße weit mehr als die ursprünglich angenommenen 100.000 Lichtjahre umfasst, sondern vielmehr eine gigantische, flache Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von 200.000 Lichtjahren ist. Seine Scheibe sieht aus wie eine Windmühle oder das Wolkenmuster eines Taifunwirbels. Seine Seite sieht aus wie ein Diskus auf einer Leichtathletikbahn, dick in der Mitte und dünn an den Rändern.

Die Dicke des Zentrums der Milchstraße beträgt etwa 12.000 Lichtjahre, die Dicke am Rand beträgt nur wenige hundert Lichtjahre und die durchschnittliche Dicke liegt bei etwa 1.000 Lichtjahren. Diese riesige Windmühle hat vier Arme, zwei lange und zwei kurze. Unser Heimat-Sonnensystem befindet sich auf einem der kürzeren Orionarme, etwa 26.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum (dem Zentrum der Milchstraße) entfernt.

Okay, jetzt, da wir die Größe der Milchstraße ungefähr kennen, können wir sehen, ob wir aus der Milchstraße herausfliegen können oder wie wir schneller herausfliegen können.

Mit der aktuellen Weltraumtechnologie der Menschheit ist es unmöglich, aus dem Sonnensystem herauszufliegen, geschweige denn aus der Milchstraße. Die von Menschenhand gebaute Sonde ist seit fast 46 Jahren von der Erde am weitesten entfernt und hat dabei eine Distanz von 23,8 Milliarden Kilometern zurückgelegt. Derzeit fliegt er noch mit einer Geschwindigkeit von 17 Kilometern pro Sekunde in Richtung des äußeren Randes des Sonnensystems. Basierend auf der Berechnung, dass der Gravitationsradius der Sonne etwa 1 Lichtjahr beträgt, würde es mehr als 17.000 Jahre dauern, bis sie das Sonnensystem verlässt.

Die Fluchtgeschwindigkeit der Milchstraße beträgt etwa 120 Kilometer pro Sekunde. Das bedeutet, dass 120 Kilometer pro Sekunde nötig sind, um der Schwerkraft des Kerns der Milchstraße zu widerstehen und aus der Milchstraße herauszufliegen. Daher können Sonden wie Voyager 1 nicht aus der Milchstraße herausfliegen, und selbst wenn sie es könnten, würde es Hunderte Millionen Jahre dauern.

Die schnellste bemannte Sonde, die derzeit fliegt, ist die Parker Solar Probe, die 2017 von der NASA gestartet wurde. Sie hat mithilfe der Schwerkraft von Planeten und Sonne bereits auf über 100 Kilometer pro Sekunde beschleunigt und beschleunigt weiter. Es wird erwartet, dass er im Dezember 2024 in die Sonnenkorona eintritt, wenn er nur noch 6 Millionen Kilometer von der Sonnenoberfläche entfernt ist und seine Geschwindigkeit 200 Kilometer pro Sekunde erreichen wird.

Diese Geschwindigkeit reicht aus, um aus der Milchstraße herauszufliegen. Wenn Menschen mit einem Raumschiff mit dieser Geschwindigkeit aus der Milchstraße fliegen würden, wie viele Jahre würde es dauern? Es hängt davon ab, wie Sie vorgehen und wie Sie aus der Milchstraße herauskommen. Fliegt man aus der Milchstraße heraus bis an den Rand der Galaxie, dann gibt es mehrere unterschiedliche Richtungen und Flugmöglichkeiten.

Wenn wir entlang der Ebene der Scheibe fliegen, liegen unsere Koordinaten 26.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt und fliegen in die entgegengesetzte Richtung des Zentrums der Milchstraße. Basierend auf dem Radius der Milchstraße von 100.000 Lichtjahren sind wir immer noch etwa 74.000 Lichtjahre vom Rand der Milchstraße entfernt. Bei einer Fluggeschwindigkeit von 200 Kilometern pro Sekunde würde es mehr als 100 Millionen Jahre dauern, diesen Rand zu verlassen.

Wenn wir senkrecht zur Scheibe fliegen, wären es, basierend auf der Dicke von 1.000 Lichtjahren, natürlich nur 500 Lichtjahre nach oben und unten, wenn sich das Sonnensystem in der Mitte der Scheibe befindet. Ein solcher Flug dauert nur 750.000 Jahre. Diese Art des Fliegens kann jedoch niemals als ein Fliegen aus der Milchstraße betrachtet werden. Die Gravitationskraft des galaktischen Zentrums an diesem Rand ist immer noch sehr stark und das Flugzeug muss sich immer noch sehr anstrengen, um zu entkommen.

Diese Geschwindigkeiten sind nur die Geschwindigkeiten unbemannter Sonden. Der Geschwindigkeitsrekord für bemannte Raumfahrzeuge liegt noch immer auf dem Niveau der Apollo-Mondlandung im letzten Jahrhundert, also maximal etwa 10,5 Kilometer pro Sekunde. Darüber hinaus können bemannte Raumfahrzeuge aufgrund der Einschränkungen des Lebenserhaltungssystems nicht über längere Zeit im Weltraum segeln.

Derzeit erreichen Sonden, die zum Mars fliegen, in der Regel die zweite kosmische Geschwindigkeit von 11,2 Kilometern pro Sekunde. Tatsächlich nutzen sie den Schleudereffekt der planetaren Schwerkraft zur Beschleunigung während des Fluges und können mehr als 22 Kilometer pro Sekunde erreichen. Allerdings besteht noch kein Konsens darüber, wie schnell ein bemanntes Raumschiff fliegen kann. Iron Man Musks Starship sagte lediglich, dass es in einer niedrigen Erdumlaufbahn 7,5 Kilometer pro Sekunde erreichen könne, sagte aber nicht, welche Geschwindigkeit es auf dem Weg zum Mars erreichen werde.

Allerdings wird im Internet gemunkelt, dass Musk eine weitere unerhörte Aussage gemacht habe: Er werde gemeinsam mit der NASA einen Antrieb für Lichtgeschwindigkeit entwickeln, sodass künftige Raumschiffe den Mond in 1,3 Sekunden und den Mars in 13 Minuten erreichen könnten! Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, dieses Gerücht zu diskutieren, da es sich noch in der Prahlereiphase befindet. Wir können nur hoffen, dass die Aussagen dieses Technologiefanatikers genauso wahr werden wie all seine Prahlereien der Vergangenheit.

Große öffentliche Aufmerksamkeit erregte die Tatsache, dass die NASA offiziell die Entwicklung einer „Atomrakete“ angekündigt hat, d. h. die Rakete wird mit Atomkraft angetrieben, was nicht nur die Raumfahrtkosten senken, sondern auch die Zeit bis zur Ankunft am Mars erheblich verkürzen kann. Es gibt keine Informationen darüber, wie schnell die Atomrakete sein wird, außer dass sie die Zeit bis zum Mars auf 45 Tage verkürzen wird.

Nach alter Technologie benötigen Astronauten für die Reise zum Mars und zurück 500 Tage. Durch den Einsatz der nuklearen Raketentechnologie dauert es nur 90 Tage, also 5,55-mal kürzer. Rechnet man dies in Geschwindigkeit um, konnte die Durchschnittsgeschwindigkeit von Raumfahrzeugen in der Vergangenheit 22 Kilometer pro Sekunde erreichen, und nuklearbetriebene Raketen können diese Geschwindigkeit auf 122 Kilometer steigern, was die Fluchtgeschwindigkeit der Milchstraße übersteigt.

Wenn dieses Raumschiff genügend lebenserhaltende und Wartungsvorräte mitführen kann, um an Reisen in die Tiefen des Weltraums angepasst zu sein, wird es Millionen bis Hunderte Millionen Jahre dauern, bis es horizontal und vertikal aus der Milchstraße herausgeflogen ist. Diese Flugmethode ist unmöglich und kein Raumschiff kann so viele lebenserhaltende und Wartungsgüter transportieren.

Ausgehend von der aktuellen und der in den nächsten Jahrzehnten absehbaren Luft- und Raumfahrttechnologie ist es für den Menschen daher nicht nur unmöglich, aus der Milchstraße herauszufliegen, sondern sogar ein Flug aus dem Sonnensystem ist unerreichbar.

Es gibt jedoch ein erwähnenswertes Projekt: das jahrhundertealte Raumschiffprojekt, das die NASA mit Unterstützung der US-Regierung durchführt. Das Projekt besteht darin, innerhalb von 100 Jahren ein Raumschiff zu entwerfen und zu bauen, das zu interstellaren Reisen fähig ist. Das Raumschiff wiegt 50.000 Tonnen, nutzt die Kernfusion als Energiequelle und kann sich mit einer Geschwindigkeit von 12 % der Lichtgeschwindigkeit im Weltraum fortbewegen, also mit einer Geschwindigkeit von 36.000 Kilometern pro Sekunde fliegen.

Wenn dieser Plan verwirklicht werden kann, wäre es kein Problem, mit einem solchen Raumschiff aus dem Sonnensystem herauszufliegen und einen Blick darauf zu werfen. Um jedoch aus der Milchstraße herauszufliegen, würde ein horizontaler oder vertikaler Flug Zehntausende oder sogar Hunderttausende von Jahren dauern, was immer noch unrealistisch ist. Wenn Menschen mit einem solchen Raumschiff reisen, können sie sich nur auf eine Reise ohne Wiederkehr vorbereiten, müssen sich darauf fortpflanzen und das Recycling der lebenserhaltenden Systeme und Ökosysteme erreichen.

Ist die Menschheit also wirklich verzweifelt? Werden wir nie in der Lage sein, aus der Milchstraße herauszufliegen?

Nein, gemäß Einsteins Relativitätstheorie gibt es zwei Theorien, die die Geschwindigkeitsbegrenzung des Lichts durchbrechen und schnelle Weltraumreisen ermöglichen können. Ich nenne dies Überqueren statt Segeln oder Fliegen, weil es sich bei diesen beiden Methoden nicht wirklich um allmähliche Flüge handelt, sondern um das Überqueren der Lücke zwischen Zeit und Raum in einem kurzen Zeitraum.

Diese beiden Theorien werden Raum-Zeit-Faltung und Wurmlochreisen genannt. Bei der sogenannten Raum-Zeit-Faltung handelt es sich um eine origamiartige Faltung des Raumes, ähnlich einem Faltfächer. Der riesige Raum wird zur Hürde. Sofern eine Ameise über die Hürde klettert, durchquert sie den riesigen Raum, wenn der Ventilator geöffnet wird. Und die Durchquerung eines Wurmlochs ist wie die Fahrt eines Zuges durch einen Bergtunnel. Die Strecke, die ursprünglich einen großen Umweg erforderte, kann nun schnell erreicht werden, indem man ein Loch in den Berghang bohrt und hindurchgeht.

Keine dieser beiden Methoden ermöglicht es wirklich, schnell große Entfernungen zurückzulegen, sondern nutzt eher „Magie“, um Abkürzungen zu nehmen. Theoretisch sind diese beiden Überquerungsmethoden im Vergleich zu herkömmlichen Geschwindigkeiten um ein Vielfaches schneller als die Lichtgeschwindigkeit, wobei es nach oben keine Begrenzung gibt. Das heißt, dass in sehr kurzer Zeit Entfernungen von Zehntausenden oder sogar Hunderten Millionen Lichtjahren zurückgelegt werden können.

Die Technologie, die die Faltung und Durchquerung von Zeit und Raum ermöglicht, wird Warp-Antrieb genannt, auch Sprungantrieb oder Überlichtantrieb genannt. Angetrieben durch starke Energie oder negative Energie erzeugt es eine gekrümmte Raumzeit und eine „Blase“ aus normaler Raumzeit um das Raumschiff herum, wodurch das Raumschiff unterschiedliche Zeiten und Räume mit einer Geschwindigkeit durchqueren kann, die mehrere Größenordnungen schneller ist als die Lichtgeschwindigkeit, und dabei relativistische Probleme wie die Zeitdilatation sicher vermeidet.

Ein Wurmloch wird auch als Einstein-Rosen-Brücke oder Raum-Zeit-Tunnel bezeichnet. Diese Theorie besagt, dass unter dem Einfluss eines riesigen Gravitationsfeldes ein solcher Raum-Zeit-Tunnel im Universum existiert. In Zukunft könnte es möglich sein, einen solchen Raum-Zeit-Tunnel künstlich zu erzeugen und die Stabilität der Öffnungen an beiden Enden des Wurmlochs aufrechtzuerhalten, sodass wir sicher in eine andere, weit entfernte Raumzeit reisen können.

Obwohl diese beiden Technologien ihr Ziel um ein Vielfaches schneller erreichen können als die Lichtgeschwindigkeit, verletzen sie nicht die Theorie der Lichtgeschwindigkeitsgrenze. Wenn diese beiden Technologien realisiert werden, wird es für den Menschen kein Problem sein, die Milchstraße zu durchqueren und sogar andere, weiter entfernte Galaxien zu erkunden.

Allerdings befinden sich diese beiden Theorien bzw. Technologien noch im Stadium theoretischer Forschung und Vermutung bzw. im Science-Fiction-Stadium. Obwohl viele Wissenschaftler behaupten, sie hätten mit der technischen Machbarkeitsstudie und den Tests begonnen, lässt sich noch nicht vorhersagen, wann sie erfolgreich sein werden.

Können diese Technologien, die derzeit noch im Bereich der Science-Fiction liegen, wirklich realisiert werden?

Ich denke, es ist möglich. Da sich das Erkenntnisvermögen der Menschen derzeit noch auf einem sehr niedrigen Niveau befindet, wird es mit der kontinuierlichen Vertiefung wissenschaftlicher Entdeckungen und Forschungen mit Sicherheit zu neuen Durchbrüchen im Verständnis der Menschen vom Universum und der Natur kommen. Zu diesem Zeitpunkt wird die menschliche Zivilisation eine neue Ebene erreichen. Dann werden Wissenschaft und Technologie nicht nur in der Lage sein, unglaubliche Maschinen zu erschaffen, sondern auch die Menschen selbst werden tiefgreifende Veränderungen durchmachen. Sie werden beispielsweise nicht mehr in einer fragilen physischen Form überleben können und eine extrem lange Lebenserwartung haben.

Deshalb glaube ich, dass die Menschen eines Tages die Milchstraße verlassen werden, solange sie nicht den Tod suchen, sich nicht gegenseitig töten, sondern zum gegenseitigen Nutzen zusammenarbeiten und in Harmonie mit der Umwelt leben und dies auch noch lange so weitermachen können. Dieser Tag kann erst in Hunderten oder Tausenden von Jahren kommen, es kann aber auch zehntausend Jahre dauern. Was denkst du darüber? Willkommen zur Diskussion.

Dies ist ein Originalartikel von Space-Time Communication. Bitte respektieren Sie das Urheberrecht des Autors. Vielen Dank für Ihr Verständnis und Ihre Mitarbeit.