Mal eben schnell von einem Planet zum nächsten gesaust: Für die Enterprise ist das dank Warp-Antrieb kein Problem. dpa
+
Mal eben schnell von einem Planet zum nächsten gesaust: Für die Enterprise ist das dank Warp-Antrieb kein Problem.

Raumfahrt

Star Trek lässt grüßen: Fliegen mit Warp-Speed?

  • Pamela Dörhöfer
    vonPamela Dörhöfer
    schließen

Zwei Physiker entwickeln das Modell eines Antriebs wie bei „Raumschiff Enterprise“

Mr. Sulu, Warp 5“. Nicht nur Trekkies wissen: Wenn Captain Kirk seinem Steuermann diesen Befehl gibt, bedeutet es den Aufbruch zu unbekannten Welten – und zwar mit zigfacher Lichtgeschwindigkeit. Der Warp-Antrieb aus Star Trek ist so ikonographisch wie das Beamen. Seine Umsetzung in zeitnaher Wirklichkeit schien bislang aber ebenso unwahrscheinlich wie die des berühmten Transportersystems der Enterprise. Nicht, dass keiner je daran gearbeitet hätte, sogar Wissenschaftler der US-Raumfahrtbehörde Nasa haben sich damit schon beschäftigt ...

Die beiden Physiker Alexey Bobrick und Gianni Martire vom „Advanced Propulsion Laboratory“ der Forschungsgruppe „Applied Physics“ haben sich nun erneut des ultimativen Traums jedes Science Fiction-Fans angenommen und „das erste Modell eines physischen Warp-Antriebs“ entwickelt. Ihre – ernst gemeinten – Ergebnisse haben sie im Fachmagazin „Classical and Quantum Gravity“ veröffentlicht.

Warp-Antrieb: Schneller reisen als das Licht

Um die Ausführungen der beiden Forscher verstehen zu können, muss man wissen, was ein Warp-Antrieb überhaupt ist (Hardcore-Trekkies können die folgenden Absätze überspringen): Warp-Speed bedeutet schneller zu reisen als das Licht. Mit einem klassischen Raketenantrieb, bei dem der Treibstoff nach hinten ausgestoßen wird, um zu beschleunigen, wären solche astronomischen Geschwindigkeiten nicht möglich. Zudem gilt nach wie vor das Gesetz, dass im Raum nichts schneller sein kann als das Licht. Genau dieses Gesetz aber soll der Warp-Antrieb umgehen. Warp bedeutet verformen – und das macht der Antrieb mit dem das Raumschiff umgebenden Raum. Er setzt nicht auf eine eigene Bewegung des Raumschiffs durch Raum und Zeit, sondern auf eine Art begrenzte Raumkrümmung. So wird die Raum-Zeit vor dem Raumschiff gestaucht und hinter ihm gedehnt. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert übrigens auch ein Wurmloch, ein bislang noch nicht nachgewiesenes, aber im Science Fiction-Genre beliebtes Phänomen, dessen Vorhandensein gern genutzt wird, um noch schneller als mit dem Warp-Antrieb im Universum von A nach B zu kommen.

Star Trek: Warp-Antrieb seit 1966

Den für die Technologie eines Warp-Antriebs essenziellen Raumkrümmungseffekt hat 1994 erstmals der mexikanische Physiker Miguel Alcubierre in einem wissenschaftlichen Konzept beschrieben. Der fiktionale Warp-Antrieb freilich ist noch viel älter. Die ersten Raumschiff Enterprise-Folgen liefen bereits 1966, und tatsächlich hat sich Star-Trek-Erfinder Gene Roddenberry sogar bei einer noch älteren Idee aus dem 1948 erschienen Roman „The Flight of the Starling“ von Chester S. Geier bedient.

Zurück ins Jetzt zu Alexey Bobrick und Gianni Martire: Ihr Modell basiert in Grundzügen zwar auf dem von Alcubierre entworfenen Konzept. Doch dieses würde „negative Energie“, Materie mit negativer Energiedichte, benötigen, um zu funktionieren – ein Grund, warum viele Wissenschaftler dieses Modell für illusorisch halten.

Noch hat das Modell der Physiker einen großen Haken

Bobrick und Matire gehen einen anderen Weg. Sie ersetzen die negative Energie durch extrem starke Gravitationsfelder. Diese sollen für die notwendige Raumkrümmung sorgen. Gleichwohl räumen die beiden Physiker ein, dass ihr Modell noch einen großen Haken hat: Denn die benötigte Masse dafür wäre gewaltig. „Wenn wir die Masse unserer Erde auf einen Durchmesser von rund zehn Metern komprimieren könnten, wäre der Effekt immer noch klein“, erklärt Bobrick, der auch an der schwedischen Universität Lund forscht.

Lesen Sie auch: Wie sich Jugendliche in Armeniens Tumo-Zentren die Skills der Zukunft aneignen

Von der gewohnten Optik der Raumschiffe aus dem Star Trek-Universum müsste man sich zudem verabschieden, sollte sich das Konzept trotz der genannten Hürden irgendwann realisieren lassen. „Stellen Sie sich einen Teller oder Schild vor, der aufrecht gehalten gegen eine Wand geworfen wird, dann erhalten Sie eine Vorstellung von der optimalen Form für einen Warp-Antrieb“, veranschaulicht es Bobrick. Immerhin erinnert diese Beschreibung ein bisschen an die Untertassen-Sektion der Enterprise.

Studie zum Warp-Antrieb

Weiterlesen: Die Original-Studie von Alexey Bobrick und Gianne Martine: DOI: 10.1088/1361-6382/abdf6e oder arxiv.org/abs/2102.06824

Wann genau in einer vermutlich fernen Zukunft mit dem Bau eines Warp-Antriebs auf Basis des beschriebenen Modells begonnen werden könnte, wissen auch die beiden Studienautoren nicht. Es stellte zumindest einen Anfang dar, um das Konzept des Warp-Antriebs auf theoretisch machbare Grundlagen zu stellen, schreiben sie. Beide zeigen sich aber zuversichtlich, dass irgendwann Ingenieure einen Weg für die Umsetzung in die Realität finden.

Übrigens: Selbst wenn das irgendwann im Laufe der nächsten Jahrhunderte gelingen sollte – mal eben so flott wie bei Star Trek von einem Stern zum nächsten fliegen, das wäre selbst mit Warp-Antrieb kaum möglich. 2019 zerstörte der ehemalige Nasa-Mitarbeiter James o’Donoghue derlei Illusionen. In Animationen ließ der Wissenschaftler die Enterprise in verschiedenen Warp-Geschwindigkeiten von der Sonne zum Pluto reisen, was für das Vorzeige-Raumschiff eigentlich ein Katzensprung sein sollte. Dabei stellte o’Donoghue fest, dass man Warp 9,9 – die 140-fache Lichtgeschwindigkeit – benötigen würde, um so schnell unterwegs zu sein, wie es bei Star Trek den Anschein hat.

Zwar würde die Enterprise mit Warp 9,9 nur zehn Sekunden von der Sonne zum Pluto brauchen (das bisher schnellste von Menschen gebaute Objekt, die Sonde Parker Solar Probe der Nasa, würde die Strecke mit 692 000 Kilometern pro Stunde in einem Jahr hinter sich bringen). Aber selbst mit Warp 9,9 wäre ein Raumschiff 96 Jahre lang unterwegs, um von einem Ende der Milchstraße zum anderen zu gelangen. Ernüchternd. Diese Enttäuschung, erklärte James o’Donoghue, habe ihn „ein Gefühl der Verzweiflung“ verspüren lassen.