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Fremde Planeten Mit Mikro-Raumschiffen ins All

Einzellige Organismen auf fremde Planeten bringen, um dort die Entstehung von Leben anzustoßen: Der Frankfurter Physikprofessor Claudius Gros stellt seine Idee eines Genesis-Projekts vor.

Zu fernen Planeten fliegen und dort die Entstehung von Leben anstoßen - das ist die Idee des Frankfurter Physikprofessors Claudius Gros. Das Bild zeigt die künstlerische Darstellung eines Exoplaneten. Foto: NASA/JPL-Caltech

Mit unbemannten Mikro-Raumschiffen einzellige Organismen auf fremde Planeten bringen, um dort die Entstehung von Leben anzustoßen: Das klingt nach Science Fiction und erinnert ziemlich konkret an das „Genesis-Projekt“ aus den Star Trek-Filmen, das Mr. Spock wieder von den Toten auferstehen ließ. Doch Claudius Gros ist weder Trekkie noch Romanautor, sondern Professor am Institut für Theoretische Physik der Goethe-Universität in Frankfurt. Er hat die Idee, mit Hilfe von Bakterien neue Welten auf anderen Himmelskörpern zu schaffen, und sieht sie nicht nur als fantastisches Gedankenspiel, sondern als durchaus realisierbar an – und das sogar in nicht allzu ferner Zukunft. Seine Überlegungen zum „Genesis-Projekt“ – das nur zufällig den gleichen Namen trägt wie in der Star Trek-Fiktion auf der Leinwand – stellte der Wissenschaftler kürzlich in der Fachzeitschrift „Astrophysics and Space Science“ vor.

Und das schwebt dem Frankfurter Physiker vor: Ziele der „Genesis-Missionen“ sollen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – sogenannte Exoplaneten – sein, „die zeitweise, aber nicht dauerhaft bewohnbar sind“, sagt er. Aber kann es denn sinnvoll sein, Leben auf Himmelskörper zu bringen, deren Ende bereits absehbar ist? Nun, der Begriff „zeitweise“ ist relativ zu betrachten, man, denn er bezeichnet in kosmischen Dimensionen immer noch eine Spanne von mehreren hundert Millionen Jahren, erläutert Claudius Gros. Das klingt nach einer Ewigkeit, bedenkt man, dass die ersten Vertreter der Gattung Homo vor gerade einmal zwei Millionen Jahren die Erde betraten. Und doch reicht selbst diese gewaltige Zeitspanne nicht aus, damit sich aus einem kargen Brocken im All Leben selbstständig und ohne „Hilfe von außen“ entfalten kann, erklärt der Forscher. Auch auf der Erde dauerte es vier Milliarden Jahre, bis das Stadium der kambrischen Explosion erreicht war, also jene ereignisreiche Phase vor etwa 500 Millionen Jahren, als sich wie auf einen Schlag viele Tierarten gleichzeitig zu entwickeln begannen.

Doch nicht jeder potenziell bewohnbare Ort im Universum, sagt der Physiker, sei mit so hervorragenden Bedingungen wie unser Heimatplanet gesegnet, wo die Umwelt und das Klima so lebensfreundlich waren, immer noch sind – und wo der Evolution zudem mehr als vier Milliarden Jahre Zeit blieben, damit sich auch komplexe Organismen mit großen Gehirnen entwickeln konnten. Denn nirgends in der kosmischen Nachbarschaft spielte sich eine Katastrophe ab, die alles hätte vernichten können, was kreucht und fleucht, kein Stern drohte zu explodieren, kein Asteroid warf die Erde aus ihrer Bahn. Interstellare, unbemannte Mikroraumschiffe, die „sowohl passiv beschleunigen wie auch abbremsen können“, sollen sich nach Vorstellung von Claudius Gros auf die Suche nach geeigneten Exoplaneten mit eingeschränkter Lebenserwartung machen. Mit auf die Reise nehmen sollen diese Sonden automatisierte Genlabore. Wird unterwegs ein vielversprechender Kandidat im Universum entdeckt, so sollen die winzigen Geräte an Bord eine Auswahl einzelliger Lebewesen synthetisieren und in Kapseln auf die Oberfläche niederregnen lassen. Auf dem Planeten angekommen, könnten sich die Einzeller anschließend selbständig weiterentwickeln – bestenfalls zu komplexen Lebensformen, sagt der Physiker. „Auf diese Weise könnten die zirka vier Milliarden Jahre übersprungen werden, die auf der Erde notwendig waren, um das präkambrische Entwicklungsstadium zu erreichen. Wir schaffen dem Planeten so die optimalen Startbedingungen.“

Das alles mutet geradezu unglaublich an, tatsächlich wie aus der Feder eines Science Fiction-Autors stammend – und wirft zudem eine Reihe von Fragen auf, die nicht alleine die Realisierbarkeit, sondern auch ethische Aspekte betreffen: Mit welcher Technik soll es gelingen, Raumschiffe derart weit ins All zu schicken und dann auch noch gezielt unbewohnte Planeten mit den geeigneten Bedingungen anzusteuern? Wie kann man sicherstellen, dass die Einschätzung der Sonde richtig ist? Was ist, wenn die Mikroorganismen über einem von Lebewesen besiedelten Planeten abgeworfen werden? Und in welcher zeitlichen Größenordnung denkt Claudius Gros eigentlich, wenn es um die Realisierbarkeit geht?

„Das Genesis-Projekt ist es gut durchdacht, ich habe es schon lange in meinem Kopf“, sagt der Wissenschaftler. Die technischen Möglichkeiten, erklärt er, gebe es zum Teil heute schon, „wenn auch noch nicht vollständig“. So geht der Physiker davon aus, dass man bereits im Laufe der nächsten Jahrzehnte in der Lage sein wird, kleine Sonden mit starken Lasern so zu beschleunigen, dass sie mit großer Geschwindigkeit andere Sonnensysteme erreichen können, die Lichtjahre entfernt sind.

Mit dieser Einschätzung steht Claudius Gros nicht alleine da: Der britische Physiker Stephen Hawking überraschte die Welt erst im April mit dem Plan, eine ganze Flotte ultraleichter Mini-Raumschiffe in naher Zukunft mit Hilfe mächtiger Laserstrahler und 20 Prozent Lichtgeschwindigkeit in die Tiefen des Alls vordringen zu lassen. Sein Ziel, das er mit Hilfe eines russischen Milliardärs verwirklichen will: intelligentes Leben auf anderen Himmelskörpern finden, bereits vorhandenes. Als erstes sollen die Raumfahrzeuge dafür das benachbarte Sonnensystem Alpha Centauri ansteuern. Allerdings würden sie bei Hawkings geplanter Mission an den Planeten nur vorbeifliegen, beim „Genesis-Projekt“ von Claudius Gros müssten sie eine Art „Halt“ einlegen und in der Umlaufbahn bleiben, um ihre Fracht abladen zu können. Bislang eine technische Hürde. Paolo Ferri, Physiker und Leiter des Missionsbetriebs bei der europäischen Weltraumorganisation Esa, hält es für „ausgeschlossen“, dass sich dieses Problem im Laufe der nächsten Jahrzehnte lösen lässt. „Einen Vorbeiflug an anderen Sternensystemen kann ich mir vorstellen. Aber wenn wir wollen, dass die Raumschiffe in der Umlaufbahn eines Exoplaneten bleiben, müssen sie stark bremsen. Woher sollte die enorme Energie kommen, die solche Bremsmanöver benötigen?“ Claudius Gros indes geht davon aus, dass sich in absehbarer Zeit ein Weg findet und das erste Raumschiff des „Genesis-Projekts“ in 50, „spätestens 100 Jahren“ starten kann.

Letztlich spiele die Zeit aber „keine so wichtige Rolle“: „Die Sonden können hunderte bis tausende Jahre unterwegs sein, das ist egal.“ Schließlich werde auch die Evolution auf dem Zielplaneten, die nach Abwurf der Mikroorganismen einsetzen soll, Millionen Jahre in Anspruch nehmen. Von den Früchten ihrer Saat würden wohl weder jene, von denen die Mikro-Raumschiffe einst gestartet wurden, noch nachfolgende Generationen jemals erfahren: „Für die Menschheit hat das Genesis-Projekt keinen direkten Nutzen“, bestätigt Gros. Damit sei es eine Art „Gegenentwurf“ zu dem Projekt des Unternehmers Elon Musk (SpaceX, Tesla), der Millionen Menschen auf den Mars bringen wolle: „Bei ihm steht der direkte Nutzen im Vordergrund.“

Esa-Experte Paolo Ferri hält die langen Reisedauer allerdings für ein großes Problem. Gegenwärtig und „sicher auch in naher Zukunft“ sei es „undenkbar, komplexe, intelligente Maschinen zu bauen, die eine Lebenserwartung von mehreren Jahrzehnten oder Jahrhunderten haben.“ Aus heutiger Sicht war bereits die Raumsonde „Rosetta“, die kürzlich nach mehr als zwölfjähriger Reise auf Komet „Tschuri“ ihr Grab fand, ein „Methusalem“. Auch sieht Ferri keine Möglichkeit, die Raumschiffe mit der nötigen Energie für eine so lange Reise zu versorgen: „Woher soll sie kommen? Sonnenenergie kann man vergessen, Nuklearenergie braucht Masse und Volumen, und praktisch reicht sie auch nicht über ein paar Jahrzehnte.“

Auch geht er nicht davon aus, dass es in absehbarer Zeit gelingen wird, Roboter mit den erforderlichen Fähigkeiten zu konstruieren. „Wenn wir Glück haben, werden wir vielleicht in den nächsten Jahrzehnten erleben, dass auf unserer Erde die Züge autonom gesteuert werden und damit einige der schweren Unfälle, wie sie leider heute noch passieren, verhindert werden können. Aber die Komplexität einer interstellaren Mission, wie sie hier geschildert wird, ist davon aus technischer Sicht weit entfernt.“

Eine weitere große Herausforderung: Die Raumsonden des „Genesis-Projekts“ müssten auf ihrem Weg durch die Sonnensysteme unter den Exoplaneten die richtigen herausfiltern. Sauerstoff in der Atmosphäre sei ein Indiz für lebensfreundliche Bedingungen, erklärt der Physiker – und je nach der Höhe der Konzentration ließen sich weitere Rückschlüsse ziehen. „Wenn es bereits Leben auf einem Planeten gibt, zieht die Sonde weiter. Sie muss die Entscheidung treffen, von der Erde aus ist das nicht möglich.“ Gros räumt aber auch ein, dass ein Irrtum fatale Folgen haben könnte, etwa, wenn die Mikroben auf eine existierende Biosphäre träfen und diese gravierend verändern oder gar zerstören würden.

Und selbst wenn alle technischen Probleme gelöst würden: Dürfen sich Menschen überhaupt aufschwingen, Einfluss zu nehmen, ob irgendwo im Universum Leben entsteht oder nicht? Spielt man da nicht Gott? Claudius Gros ist sich darüber im Klaren, dass das „Genesis-Projekt“ auch „viele philosophische Fragestellungen“ beinhaltet. Aber mit „Gottspielen“ habe das nichts zu tun, sagt er, eher mit Dankbarkeit für das, was uns auf der Erde geboten wurde: „Es würde uns ermöglichen, dem Leben etwas zurückzugeben“, sagt er, mit „Genesis“ könnten die Menschen „gestalten, etwas in Gang bringen“: „Für mich bedeutet das etwas Ästhetisches. Das Leben ist etwas Schönes – und andernorts die Möglichkeiten dafür zu schaffen, diesen Gedanken finde ich wundervoll. “ Dass auf diesem Weg eine zweite Erde geschaffen und dann von den Menschen auch kolonialisiert werden könnte, sollte unser Heimatplant vor dem Kollaps stehen – dieses Szenario indes sieht der Physiker als unwahrscheinlich und aus ethischen Gründen auch als „zweifelhaft“ an.

Für Paolo Ferri allerdings geht das „Genesis-Projekt“ auch ohne solcherlei Überlegungen schon zu weit: „Man spielt nicht mit dem Leben, auch und vielleicht besonders nicht auf anderen Planeten“, sagt er. Bereits heute investierten die Raumfahrtagenturen „große Summen“, um zu vermeiden, dass die Oberfläche von Planeten in unserem Sonnensystem durch robotische Sonden kontaminiert werden – „und das nicht nur aus wissenschaftlichen, sondern auch aus ethischen Gründen“. „Planetary Protection“ nennt sich diese Selbstverpflichtung der internationalen Weltraumagenturen.

Paolo Ferri sieht es als „heute undenkbar unmöglich“ an, einen Exoplaneten als „vorübergehend bewohnbar zu bezeichnen und sicher zu identifizieren“ – und somit einen verheerenden Fehler bei der Einschätzung durch die Sonde auszuschließen. „Wie sollen wir sicher erkennen, dass ein Planet das richtige Ziel ist?“ Für eine solche eindeutige Zuordnung gebe es „zu viele Faktoren, die die Entwicklung eines Planeten beeinflussen“ – und die meisten davon seien „unberechenbar“. So sei es heute unmöglich vorherzusagen, wann ein Stern explodieren werde. Das alles mache die Auswahl „willkürlich“: „Aus der Umlaufbahn her sicher zu entscheiden, ob Leben auf einem Planeten schon existiert oder nicht, ist leider heute pure Fantasie. Es gibt keine Möglichkeit, Leben sicher zu erspüren“, sagt Ferri. So zeige sich allein schon am Beispiel unseres Nachbarplaneten Mars, wie „kompliziert und unberechenbar“ die Suche nach Leben sein könne – selbst dann, wenn man Roboter auf die Oberfläche schickt und sie nicht nur von oben herab forschen lässt.

Mit Bezug auf das „Genesis-Projekt“ gibt Paolo Ferri auch zu bedenken: „Was ist, wenn ein von der Erde geschickter Roboter falsche Schlussfolgerungen zieht und Bakterien absetzt, obwohl es vielleicht doch bereits Leben dort gibt? Also, ich würde ungerne erleben, dass eine extraterrestrische Zivilisation plötzlich ein paar Mikrosonden schickt, die von der Erdumlaufbahn aus auf unseren Planeten fremde Mikroorganismen herabregnen lassen.“ Die biologischen Konsequenzen, erklärt der Physiker, könnten katastrophal sein: „Wollen wir genau das auf anderen, fremden Planeten herbeiführen?“ Er fügt aber auch hinzu: „Ich finde es richtig und sogar wichtig, dass es schon heute Wissenschaftler gibt, die sich mit der Idee von zukünftigen interstellaren Reisen beschäftigen. Aber cih finde auch, dass man sich auf die enormen Herausforderungen und zeitlichen Dimensionen solcher Unternehmen konzentrieren sollte.“

Claus Gros ist sich darüber im Klaren, dass sein „Genesis Projekt“ eine „sehr kontroverse“ Angelegenheit ist, die auch Widerspruch hervorruft. „Es gibt sehr viele Fragestellungen, die noch beantwortet werden müssen“, sagt er – und: „Ich freue mich, wenn es darüber eine Diskussion gibt.“

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