Vor 56 Jahren, am 12. April 1961, flog Juri Gagarin als erster Mensch ins Weltall. Im letzten halben Jahrhundert ist es den Menschen mithilfe von Filmen gelungen, ihre Raumschiffe mit Besatzung viel weiter als die Erdumlaufbahn zu schicken, Außerirdische zu treffen, mit Archenschiffen von der Erde zu evakuieren und so weiter. Unsere Auswahl umfasst mehrere hervorragende Raumschiffe aus dem Weltkino, mit denen es ein Vergnügen ist, die Weiten des Universums zu erobern.

Sorgfältig! Spoiler!

Fliegende Untertassen aus dem Film „Der Mars greift an!“

Klassische „fliegende Untertassen“ mit Krabbenbeinen, zum Leben erweckt von Tim Burton. Im Wesentlichen ein gewöhnliches Schiff für Reisen durch den Weltraum mit einer Standardausstattung an Annehmlichkeiten in den Kabinen. Auf der ersten Ebene gibt es Karaoke und eine Bar mit Panoramafenstern. Gerüchten zufolge sind einige Untertassen auch mit Labors ausgestattet, in denen finstere Kopftransplantationsexperimente durchgeführt werden können. In einer erweiterten Konfiguration sind sie mit einem Kampflaser ausgestattet, der lebende Organismen verbrennt. Aufgrund der Tatsache, dass das Modell der „fliegenden Untertasse“ jedoch veraltet ist, ist es praktisch unmöglich, bei modernen Erdbewohnern Angst hervorzurufen – nur Lachen und den pathologischen Wunsch, ein Selfie zu machen.

Warnung: Das Militärpersonal (Aliens mit Dosen auf dem Kopf) kann das Lied „Indian Love Call“ nicht ertragen – aus diesem Grund wurden sie 1996 bei dem Versuch, die Erde zu erobern, besiegt.

„Axiom“ aus dem Zeichentrickfilm „Wall-E“

Eine Errungenschaft der Raumfahrtindustrie der Zukunft aus dem Disney-Studio: ein Archenschiff, um besonders listige und verantwortungslose Menschen von ihrem sterbenden Heimatplaneten zu retten (damit ihre Nachkommen mit den Folgen klarkommen). Tatsächlich ist „Axiom“ eine Ministadt mit Schulen, Kindergärten, Schwimmbädern, Cafés, Sportzentren, Wohnvierteln und anderen Einrichtungen. Niemand arbeitet an der Arche (außer dem Kapitän, obwohl er sich scheut), die gesamte Arbeit wird von Robotern und Bordsystemen erledigt. Menschen bewegen sich auf Stühlen, von wo aus sie mit der Fernbedienung ihr Ziel festlegen, die Farbe ihres Anzugs ändern oder einen Roboterassistenten rufen können, der sich wäscht, sich schminkt, die Haare kämmt, eine Geschichte erzählt und füttert sie - alles im Allgemeinen.

Warnung: Ein langer Aufenthalt auf der Arche ist mit Übergewicht und chronischem Aufschieben behaftet. Und der Assistent des Kapitäns ist ein sehr misstrauischer Typ.

Battlestar Galactica aus den gleichnamigen Filmen und Fernsehserien

Ein Kriegsschiff, das speziell für den Krieg mit den Zylonen gebaut wurde – intelligente Maschinen, die gegen die Menschheit rebellierten. Aufgrund der Tatsache, dass die Zylonen in der Lage sind, komplexe Computersysteme zu hacken, verfügt die Galaxie über eine eher primitive Software an Bord, die durch leistungsstarke Panzerung und Waffen (Atomraketen, kinetische Waffen, Raptoren usw.) kompensiert wird.

Warnung: Stellen Sie sicher, dass Sie kein Zylon sind.

Enterprise D aus Star Trek

Eines der beliebtesten und bekanntesten Filmschiffe der Welt. Es besteht aus zwei Teilen: dem Hauptteil, dem Motorteil – unten und dem Wohnteil – oben, ähnlich einer Platte. Während im Kommandobereich diplomatische Auseinandersetzungen stattfinden, Treffen zwischen Vertretern verschiedener Zivilisationen abgehalten und andere wichtige Fragen geklärt werden, wird auf dem „Teller“, einer Art Ministadt mit eigenen Bars, Krankenhäusern, Schulen usw., Das Leben der Passagiere geht wie gewohnt weiter. Der Wohnteil kann „abgeriegelt“ werden, wenn beispielsweise ein „Borg Cube“ auf Sie zukommt (siehe unten) und Personen „im Hintergrund“ zurückgelassen werden müssen, oder er kann als Arche für die Evakuierung genutzt werden. Da es sich bei der Enterprise hauptsächlich um ein Forschungsschiff handelt und sich an Bord hauptsächlich Wissenschaftler und Diplomaten befinden, ist zu bedenken, dass sowohl die Besatzung als auch das Schiff selbst schlecht auf den Kampf vorbereitet sind (die beste Taktik besteht darin, das Schlachtfeld auf Englisch zu verlassen). Spätere Versionen des Schiffes (D) verfügen über Deflektorschilde, während die ersten Raumschiffe dieses Typs ausschließlich durch Glauben und Hoffnung geschützt wurden.

Warnung: Kapitän Jean-Luc Picard mag Kinder wirklich nicht.

„Borg Cube“ aus Star Trek

Wenn ich diesen Würfel betrachte, erinnere ich mich nicht nur an Kasimir Malewitsch, sondern auch an alle möglichen Tricks von Flugzeugkonstrukteuren bezüglich der stromlinienförmigen Form des Schiffes, um eine höhere Geschwindigkeit zu entwickeln, die die Schöpfer dieses Würfels völlig vergessen haben. Die Würfelseitengröße beträgt 3 km mal 3 km. Gewicht – 9 Milliarden Tonnen. Geschwindigkeit – 110 Lichtjahre pro Tag. Der Standardgruß des Schiffes lautet „Widerstand ist zwecklos“ und es scheint sogar eine Empfehlung zu sein, denn der „Cube“ ist so beeindruckend ausgestattet und geschützt (Laser, Emitter, Raketen, Schilde, Feld), dass man nur will um ihn zu kontaktieren, wenn Sie ihn durch das Visier des Todessterns betrachten. Es ist jedoch zu bedenken, dass der „Würfel“ aufgrund der Nanotechnologie (die gleichen) zur Selbstheilung fähig ist und der Triumph des Sieges möglicherweise nur von kurzer Dauer ist. Die Besatzung der Enterprise war bereits darin verwickelt – sie schaffte es kaum, die Triebwerke aus dem System zu entfernen, in dem sich der Cube damals befand.

Warnung: wird erst ab 2360 produziert. Die Drohnen, die das Schiff bedienen, wissen nicht, was Diplomatie ist, und stellen keinen Kontakt her (obwohl sie vielleicht tief im Inneren des Motherboards sensible und verletzliche Wesen sind – wer weiß?).

„Prometheus“ aus „Prometheus“

Das Schiff aus Ridley Scotts Prometheus ist im Wesentlichen ein Standard-Forschungsschiff. An Bord des Schiffes gibt es Kapseln, in denen Sie in schwebende Animationen versetzen können, einen Bildschirm, auf dem Sie Lawrence von Arabien beobachten können, medizinische Module, in denen Sie komplexe chirurgische Eingriffe durchführen können, um einen Mini-Alien zu entfernen, Labore, in denen Sie verdächtige Zylinder mit schwarzer Flüssigkeit untersuchen können, und so weiter . Der Clou ist, dass der tödlich neugierige Androide David mit dem Gesicht von Michael Fassbender serienmäßig dabei ist.

Warnung: Am Ende besteht die Möglichkeit, denen zu begegnen, die die Außerirdischen erschaffen haben, denn etwas Ähnliches wurde bereits auf Prometheus gesehen. Und ja, behalten Sie David im Auge.

Außerirdische Raumstationen vom Unabhängigkeitstag

Ein ideales Modell von Roland Emmerich für eine gemütliche, aber hochwertige Aufnahme einer bestimmten Stadt oder eines kleinen Landes. Die relativ geringe Bewegungsgeschwindigkeit wird durch den starken Eindruck, den die Station hinterlässt, und die Kraft des zerstörerischen Strahls ausgeglichen. An Bord der Station ist je nach Größe eine hauptamtliche Besatzung von bis zu 2 Millionen Menschen (Ausländer) vorgesehen. An Bord können außerdem bis zu 30.000 Raumkampfschiffe verschiedener Klassen und Einsatzzwecke untergebracht werden. Die Station ist von einem Kraftfeld umgeben, das vom zentralen Kontrollraum aus mit Standardsoftware gesteuert wird (das Update auf die neueste Version ist kostenlos). Auf Bestellung nach den gewünschten Maßen gefertigt, ist die Standardfarbe geheimnisvolles Grau. Das lakonische Design des Gehäuses wird Ihre schurkischen Ambitionen hervorheben.

Warnung: Lassen Sie Will Smith nicht in die Nähe des Schiffes kommen und installieren Sie ein gutes Antivirenprogramm (das Standardprogramm im ersten Film hat die Aufgabe nicht bewältigt).

Das von Steven Spielberg in Auftrag gegebene Schiff wird Kenner der außerirdischen Schiffbaumode begeistern. Ein ideales Modell für friedliche Entdecker des Universums, die gerne Vertreter außerirdischer Zivilisationen treffen und mit ihren komplizierten Raumschiffen einen angenehmen Eindruck auf sie machen (schließlich werden sie ja bekanntlich von der Haut begrüßt). Über die Kampffähigkeit des Schiffes ist nichts Genaues bekannt, es können jedoch bis zu hundert Aufklärungsschiffe und fünftausend Personen (Aliens) einer regulären Besatzung an Bord gebracht werden. Es ist mit einem Licht- und Musik-Universalübersetzer ausgestattet, der sich am Schiffsrumpf befindet, sodass Sie sofort nach der Ankunft auf jedem Planeten ein Orgelkonzert veranstalten und gleichzeitig über das Leben sprechen können.

Warnung: Gut möglich, dass Roy Nery, der 1977 mit den Außerirdischen flog, noch an Bord ist.

Rakete aus einem Kurzfilm von Georges Méliès

Was auch immer Sie sagen, das allererste Raumschiff, das auf dem Mond landete, war ein Franzose. Es „startet“ und startet nach dem berühmten Gesetz des Barons Münchhausen – mit Hilfe eines Kanonenschusses. Die Besatzung beträgt maximal 5 Personen, das Schiff wird vom Willen des Schicksals gesteuert. Anscheinend fliegt es in 3-4 Sekunden von der Erde (384,3 Tausend km) zum Mond, das heißt, es kann in puncto Geschwindigkeit mit dem Millennium Falcon mithalten (sorry, Khan).

Warnung: das extremste Schiff unter allen aufgeführten – kein Sicherheitssystem, keine Bremsen, nicht einmal ein Kontrollsystem.

„Nostromo“ aus „Alien“

Tatsächlich ist dieses Schiff nichts Besonderes – es ist im Allgemeinen eine Art Lastkahn, der eine Erzverarbeitungsanlage hinter sich herzieht. Der Bordcomputer namens „Mom“ zeichnet sich nicht durch Intelligenz und Intelligenz aus (ehrlich gesagt ist es dumm), aber er bringt Sie genau in dem Moment aus dem Zustand der angehaltenen Animation, wenn Sie sich genau neben dem antiken Schiff befinden auf dem sich die Eier blutrünstiger Aliens befinden. Und dann ist da noch das kosmische „Fort Boyard“: Sie haben zwei Stunden Zeit (nach den Regeln des heimtückischen alten Mannes Ridley Scott im Turm), durch ein Labyrinth aus Korridoren und Sackgassen zu laufen und dabei nahrhafte Muskelmasse aufzubauen, was auch immer der Fall sein wird Wird zum Mittag- (oder Abendessen) des Aliens verwendet. Es wird kein Gold geben, aber es wird ein Shuttle geben, mit dem Sie entkommen können. Nur Ellen Ripley erreichte diese Runde im Jahr 1979.

Warnung: In der Grundkonfiguration wird der Nostromo mit der Katze Jones geliefert, die standardmäßig überlebt. Jeder liebt Katzen.

„Todesstern 2“

Eine unverzichtbare Station, wenn Sie die Erde bereits erobert haben und nun darüber nachdenken, das Universum zu übernehmen. Es wurde von George Lucas erfunden – und teilweise mit seiner Hilfe eroberte er die Gedanken von Millionen Menschen und machte sie zu Star Wars-Fans. Die Breite des Todessterns beträgt etwa 900 km, die Station ist mit zwei Hyperraumtriebwerken ausgestattet, zusätzlich zum zentralen superstarken Laser, der ganze Planeten zerstören kann, verfügt der Todesstern auch über acht kleinere Laser, tausende verschiedene Waffen (von Ionen bis Laser) und andere militärische Geräte. Möglichkeit, bis zu 50.000 Raumfahrzeuge an Bord zu bringen – vom Panzer bis zum Kampfjet. Besatzung – mehr als 8 Millionen Menschen. Geschützt durch ein starkes Kraftfeld, das von einem Generator angetrieben wird. Kommentare sind, wie sie sagen, unnötig – wie das Imperium mit einem solchen Trumpf in der Hand das Universum verfehlte, ist unklar.

Standardmäßig spielt der Sender „Imperial March“ als Hintergrundmusik.

• Aussichtsplattformen bieten hervorragende Ausblicke für Selfies,
• Darth Vader-Rüstung aus Kunststoff in verschiedenen Farben ist im Lieferumfang enthalten,
• Einige sahen den traurigen Geist von Kaiser Palpatine in den Korridoren.

Warnung: Wenn Sie einen Bunker mit schützenden Kraftfeldgeneratoren auf einem Planeten platzieren, auf dem niedliche, flauschige Eingeborene mit Speeren leben, gewinnen Sie zunächst deren Unterstützung – sonst schließen sich Ihre Gegner mit ihnen an und erfahren von ihnen, wo sich Ihr schlecht bewachter geheimer Eingang zum Bunker befindet Ist.

Millennium Falcon aus Star Wars

Ein alter, aber zeitloser Klassiker von Regisseur George Lucas, der den Millennium Falcon aus einem angebissenen Hamburger und einer in die Seite gesteckten Olive konstruiert hat. Es war einmal, als Han Solo den „Falken“ gewann, indem er Karten spielte, das daraus resultierende Chaos an kleinen Dingen (Waffen, Belüftung usw.) leicht verbesserte und einen Hyperantrieb installierte, um durch das Universum zu springen (um sich vor allen zu verstecken, denen er gegenüberstand). schuldet Geld). Das Ergebnis war eines der schnellsten Schiffe in allen Galaxien zusammen (Geschwindigkeit 5 Lichtjahre pro Stunde), aber auch eines der unsichersten – in den Episoden 4 bis 6 von Star Wars brach die Falcon häufiger zusammen, als sie flog. Allerdings wird der Hyperantrieb, wie Chewbacca in „Die Rückkehr der Jedi-Ritter“ deutlich demonstriert, mit einem präzisen Schlag eines Schraubenschlüssels auf das Armaturenbrett repariert – sofern dies mit aller Gewalt geschieht. Bei Bedarf können Sie sich konzentrieren und noch einmal zuschlagen – sicher und lange. Besatzung – bis zu 6 Personen. Viel Raum für Schmuggel. Es wird praktisch sein, es nach der Eroberung des Universums zu verwenden – zum Handeln und um nach den Rebellen Ausschau zu halten.

Warnung: möge die Macht mit dir sein. Und ein Schraubenschlüssel.

Es scheint, was hat „Eagle 5“ damit zu tun, wenn es einen unanständig langen „Cosmoball 1“ mit der unvergesslichen Aufschrift „Wir machen für niemanden langsamer“ gibt? Ja, denn „Eagle 5“ – das Schiff von Lone Star – ist eine ausgezeichnete Wahl für ein Weltraumwochenende! Steigen Sie in einen solchen Raumbus, fahren Sie irgendwohin zum Merkur, genießen Sie die Sonnenstrahlen, bewundern Sie die hohen Berge der Venus und ihre berühmten Gewitter, lassen Sie sich dann durch die Ringe des Saturn treiben und besuchen Sie Mark Watneys „Der Marsianer“ auf dem Mars, während Sie mampfen auf heimischen Kartoffeln. Und auf der Erde gibt es mit einem solchen Raumbus weder Staus noch Regeln. Dazu ein hervorragendes Soundsystem mit Subwoofern.

Warnung: Das Schiff kann durch eingehende Anrufe verfolgt werden, daher eignet sich die Eagle 5 nicht gut zum Verstecken von Schmugglern.

Dies ist ein wirklich einzigartiges Raumschiff, das eigentlich ein fliegender Zhiguli in Form eines Eimers ist (die gleichen technischen Eigenschaften) und gleichzeitig eine Satire auf die Post-Perestroika-Ära von Georgy Danelia. Aber wenn du plötzlich Außerirdische (oder jemanden aus Hollywood) triffst, werden sie entweder in Gelächter ausbrechen oder dich nicht ernst nehmen und dich gehen lassen. In der Zwischenzeit besteigen Sie den Todesstern und spielen ihm auf der Laserkanonenflöte den „Kaiserlichen Marsch“ vor.

Warnung: Besorgen Sie sich Ersatzteile, Treibstoff, Geduld und Sinn für Humor. Und doch installieren Sie einen Gravitsap, damit Sie jederzeit näher an die Werkstatt transportiert werden können, und schieben Sie die „Viper mit Rädern“ nicht manuell vom anderen Ende der Galaxie aus. „Pepelats“ ist eine heikle Angelegenheit. Sehr dünn...

Streng genommen ist dies ein Lebewesen, eine Zeitmaschine und ein Raumschiff zugleich. Die TARDIS wurde einst auf Gallifrey, dem Planeten der Time Lords, mithilfe der Energie eines künstlichen Schwarzen Lochs gezüchtet und vom Ersten Doktor ausgeliehen. Dank Mimikry kann sich die TARDIS mit der Umgebung, in der sie sich befindet, tarnen, aber das Schiff des Doktors sieht aufgrund des kaputten Mechanismus immer wie ein Polizeihäuschen aus. Der Neunte Doktor behauptete, die TARDIS sei über 900 Jahre alt (aber diese Zahl ist wahrscheinlich stark reduziert). Das Innere der TARDIS ist laut dem Elften Doktor endlos – neben dem Kontrollzentrum und den Wohnabteilen gibt es eine Kunstgalerie, ein Schwimmbad, eine Bibliothek und ein Krankenhausabteil … Von den Fähigkeiten, die die TARDIS besitzt Die wichtigsten sind Bewegung in Raum und Zeit, Telepathie und Computerfunktionen. Das Schutzmodul kann sich sehen lassen: Bei geschlossenen Türen sind äußere Feinde fast unheimlich. Durch das Eingreifen der Time Lords sind menschliche Inkarnationen der TARDIS möglich, wie es beispielsweise beim Elften Doktor der Fall war, der seiner TARDIS in Gestalt einer Frau begegnete.

Warnung: Der Schein trügt. Das ist nicht Pepelats.

Ein legendäres Schiff, das, obwohl es wie ein Kreisel mit Beinen aussieht, in puncto Funktionalität und erlebten Abenteuern alle auf dieser Liste in den Schatten stellen wird. Inspiriert von Kir Bulychevs Buch Alice und die drei Kapitäne wurde Pegasus 1981 von Regisseur Roman Kachanov entworfen. In nur 50 Minuten des Cartoons besuchte er mit seiner dreiköpfigen Crew die Planeten Blook, Shelezyak und den Dritten Planeten des Medusa-Systems, wo schließlich eine heimtückische Verschwörung intergalaktischer Krimineller unter der Führung von Veselchak aufgedeckt wurde.

Warnung: Der Talker-Vogel zeichnet sich durch seine Intelligenz und Intelligenz aus.

„Stevenson's Legacy“ von Treasure Planet

Für Romantiker und Liebhaber klassischer Literatur ein weiteres Traumraumschiff aus dem Disney-Studio. Es navigiert durch die Weiten des Universums nicht schlechter als alle in der Auswahl genannten Raumschiffe, nur dass dieses ein echtes „Schiff“-Schiff ist, mit Segeln, Holmen, Takelage und so weiter. Die Besatzung ist Standard (Kapitän, Kameraden, Bootsmann, Matrosen, Schiffsjungen...), Navigation mit Kompass und Karten, Kontrolle durch „Halten Sie sich an die Rahen!“, sogar Seekrankheit – alles ist wie auf „irdischen“ Schiffen. Hier kann man sogar über Bord fallen und Piraten treffen – schließlich handelt es sich hier um den Weltraum.

Warnung: Wenn Sie einen verdächtigen Cyborg-Koch in der Küche eines Schiffes sehen, machen Sie ein misstrauisches Gesicht.

В ноябре прошлого года во время TVIW (астрономического семинара в Теннесси, посвященного межзвездным перелетам) Роб Суинни – бывший командир эскадрильи Королевских Военно-воздушных сил, инженер и магистр наук, ответственный за проект «Икар» - представил доклад о работе, проделанной над проектом за In letzter Zeit. Swinney brachte die Geschichte von Ikarus wieder ins Gedächtnis der Öffentlichkeit, von der Inspiration des Projekts Daedalus, das im BIS-Bericht von 1978 hervorgehoben wurde, bis zur gemeinsamen Entscheidung von BIS und dem Tau Zero-Enthusiastenunternehmen, die Forschung im 2009-Jahr wieder aufzunehmen, und bis spätestens 2009 Neuigkeiten zum Projekt, datiert 2014.

Das ursprüngliche Projekt von 1978 hatte ein einfach formuliertes, aber schwierig umzusetzendes Ziel – die Beantwortung der von Enrique Fermi gestellten Frage: „Wenn es intelligentes Leben außerhalb der Erde gibt und interstellare Reisen möglich sind, warum gibt es dann keine Beweise dafür?“ Anwesenheit anderer außerirdischer Zivilisationen?“ Die Forschung von Daedalus zielte darauf ab, das Design eines interstellaren Raumfahrzeugs unter Verwendung vorhandener Technologie im Rahmen vernünftiger Extrapolationen zu entwickeln. Und die Ergebnisse der Arbeit hallten in der wissenschaftlichen Welt wider: Die Schaffung eines solchen Schiffes ist tatsächlich möglich. Der Bericht über das Projekt wurde durch einen detaillierten Plan eines Schiffes untermauert, das die thermonukleare Fusion von Deuterium-Helium-3 aus vorgefertigten Pellets nutzt. Daedalus diente dann 30 Jahre lang als Maßstab für alle weiteren Entwicklungen im interstellaren Reisen.

Nach so langer Zeit war es jedoch notwendig, die bei Daedalus übernommenen Ideen und technischen Lösungen noch einmal zu überdenken, um zu beurteilen, wie gut sie den Test der Zeit bestanden haben. Darüber hinaus wurden in dieser Zeit neue Entdeckungen gemacht, und eine entsprechende Änderung des Designs würde die Gesamtleistung des Schiffes verbessern. Die Organisatoren wollten auch die junge Generation für Astronomie und den Bau interstellarer Raumstationen interessieren. Das neue Projekt wurde nach Ikarus, dem Sohn des Daedalus, benannt, was trotz der negativen Konnotation des Namens den ersten Worten im Bericht des Jahres 78 entsprach:

„Wir hoffen, dass diese Version ein zukünftiges Design ersetzen wird, ein Analogon von Ikarus, das die neuesten Entdeckungen und technischen Innovationen widerspiegelt, damit Ikarus Höhen erreichen kann, die Daedalus noch nicht erobert hat.“ Wir hoffen, dass durch die Entwicklung unserer Ideen der Tag kommt, an dem die Menschheit buchstäblich die Sterne berührt.“

„Ikarus“ entstand also genau als Fortsetzung von „Daedalus“. Die Indikatoren des alten Projekts sehen immer noch sehr vielversprechend aus, müssen aber noch verbessert und aktualisiert werden:

1) Der Daedalus nutzte relativistische Elektronenstrahlen, um Treibstoffkörnchen zu komprimieren, doch spätere Studien zeigten, dass diese Methode nicht in der Lage war, den notwendigen Impuls zu liefern. Stattdessen werden Ionenstrahlen in Laboren zur Kernfusion eingesetzt. Die Fehleinschätzung, die die National Fusion Facility 20 Betriebsjahre und 4 Milliarden US-Dollar kostete, zeigte jedoch, wie schwierig es ist, die Kernfusion selbst unter idealen Bedingungen zu bewältigen.

2) Das Haupthindernis für Daedalus war Helium-3. Es existiert nicht auf der Erde und muss daher von Gasriesen gewonnen werden, die weit von unserem Planeten entfernt sind. Dieses Verfahren ist zu teuer und kompliziert.

3) Ein weiteres Problem, das „Ikarus“ lösen muss, sind die fehlerhaften Informationen über Kernreaktionen. Gerade der Mangel an Informationen ermöglichte es vor 30 Jahren, sehr optimistische Berechnungen über die Auswirkungen der Bestrahlung des gesamten Schiffes mit Gammastrahlen und Neutronen anzustellen, auf deren Freisetzung ein Kernfusionsmotor nicht verzichten kann.

4) Tritium wurde in Brennstoffpellets zur Zündung verwendet, aber beim Zerfall seiner Atome wurde zu viel Wärme freigesetzt. Ohne ein geeignetes Kühlsystem geht mit der Entzündung des Kraftstoffs auch die Entzündung aller anderen Dinge einher.

5) Eine durch Entleerung verursachte Dekompression der Kraftstofftanks kann zu einer Explosion in der Brennkammer führen. Um dieses Problem zu lösen, wurden der Tankkonstruktion Beschwerungsmittel hinzugefügt, um den Druck in verschiedenen Teilen des Mechanismus auszugleichen.

6) Die letzte Schwierigkeit besteht in der Wartung des Schiffes. Dem Projekt zufolge ist das Schiff mit einem R2D2-ähnlichen Roboterpaar ausgestattet, das mithilfe von Diagnosealgorithmen mögliche Schäden erkennt und repariert. Solche Technologien erscheinen selbst heute, im Computerzeitalter, geschweige denn in den 70er Jahren, sehr komplex.

Das neue Designteam beschränkt sich nicht mehr auf die Entwicklung eines manövrierfähigen Schiffes. Zur Untersuchung von Objekten verwendet Icarus an Bord des Schiffes mitgeführte Sonden. Dies vereinfacht nicht nur die Arbeit der Designer, sondern reduziert auch den Zeitaufwand für das Studium von Sternensystemen erheblich. Anstelle von Deuterium-Helium-3 wird die neue Raumsonde mit reinem Deuterium-Deuterium betrieben. Trotz der größeren Emission von Neutronen wird der neue Treibstoff nicht nur die Effizienz der Motoren steigern, sondern auch die Notwendigkeit beseitigen, Ressourcen von der Oberfläche anderer Planeten zu gewinnen. Deuterium wird aktiv aus den Ozeanen abgebaut und in Kernkraftwerken verwendet, die mit schwerem Wasser betrieben werden.

Allerdings ist es der Menschheit bisher nicht gelungen, eine kontrollierte Zerfallsreaktion unter Freisetzung von Energie zu erreichen. Der langwierige Wettlauf der Laboratorien auf der ganzen Welt um die exotherme Kernfusion verlangsamt die Entwicklung des Schiffs. Die Frage nach dem optimalen Treibstoff für ein interstellares Schiff bleibt also offen. Um eine Lösung zu finden, wurde 2013 ein interner Wettbewerb zwischen den BIS-Einheiten durchgeführt. Gewonnen hat das Team WWAR Ghost der Universität München. Ihr Design basiert auf der thermonuklearen Fusion mit einem Laser, der den Brennstoff schnell auf die erforderliche Temperatur erhitzt.

Trotz der Originalität der Idee und einiger technischer Fortschritte konnten die Konkurrenten das Hauptdilemma – die Wahl des Kraftstoffs – nicht lösen. Darüber hinaus ist das Siegerschiff riesig. Es ist vier- bis fünfmal größer als Daedalus und andere Fusionsmethoden benötigen möglicherweise weniger Platz.

Dementsprechend wurde beschlossen, zwei Arten von Motoren zu fördern: einen auf Basis der Kernfusion und einen auf Basis des Bennett-Pinch (Plasmamotor). Darüber hinaus wird parallel zu Deuterium-Deuterium auch die alte Variante mit Tritium-Helium-3 in Betracht gezogen. Tatsächlich liefert Helium-3 in jeder Art von Motor bessere Ergebnisse, daher arbeiten Wissenschaftler an Möglichkeiten, es herzustellen.

In den Arbeiten aller Wettbewerbsteilnehmer lässt sich ein interessanter Zusammenhang erkennen: Einige Designelemente (Sonden für die Umweltforschung, Treibstoffspeicher, Sekundärstromversorgungssysteme etc.) eines Schiffes bleiben unverändert. Folgendes lässt sich eindeutig feststellen:

1. Das Schiff wird heiß sein. Jede Methode zur Verbrennung einer der vorgestellten Brennstoffarten geht mit der Freisetzung einer großen Wärmemenge einher. Deuterium erfordert aufgrund der direkten Freisetzung thermischer Energie während der Reaktion ein umfangreiches Kühlsystem. Der magnetische Plasmamotor erzeugt Wirbelströme in den umgebenden Metallen und erhitzt diese ebenfalls. Auf der Erde gibt es bereits Strahler mit ausreichender Leistung, um Körper mit einer Temperatur von mehr als 1000 °C wirksam zu kühlen; es bleibt noch, sie an die Bedürfnisse und Bedingungen des Raumschiffs anzupassen.
2. Das Schiff wird eine kolossale Größe haben. Eine der Hauptaufgaben des Icarus-Projekts bestand darin, seine Größe zu reduzieren, doch im Laufe der Zeit wurde klar, dass thermonukleare Reaktionen viel Platz benötigen. Selbst kleinste Gestaltungsmöglichkeiten wiegen Zehntausende Tonnen.
3. Das Schiff wird lang sein. „Daedalus“ war sehr kompakt, jedes Teil passte ineinander, wie eine Nistpuppe. In Icarus führten Versuche, den radioaktiven Einfluss auf das Schiff zu minimieren, zu dessen Verlängerung (dies wurde im Firefly-Projekt von Robert Freeland gut demonstriert).

Rob Swinney berichtete, dass sich eine Gruppe der Drexel University dem Icarus-Projekt angeschlossen hat. „Neulinge“ fördern die Idee, PJMIF zu verwenden (ein System, das auf dem Ausstoßen von Plasma mithilfe von Magneten basiert, während das Plasma geschichtet wird und Bedingungen für Kernreaktionen schafft). Dieses Prinzip ist derzeit das effektivste. Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine Symbiose zweier Methoden der Kernreaktion; sie vereint alle Vorteile der Trägheits- und magnetischen Kernfusion, wie z. B. die Reduzierung der Masse der Struktur und eine erhebliche Kostensenkung. Ihr Projekt heißt „Zeus“.

Im Anschluss an dieses Treffen fand die TVIW statt, bei der Swinney einen vorläufigen Fertigstellungstermin für das Projekt Icarus im August 2015 festlegte. Der Abschlussbericht wird Erwähnungen von Modifikationen an alten Daedalus-Designs und Innovationen enthalten, die vollständig vom neuen Team entwickelt wurden. Das Seminar endete mit einem Monolog von Rob Swinney, in dem er sagte: „Die Geheimnisse des Universums warten irgendwo da draußen auf uns!“ Zeit, hier rauszukommen!“

Interessanterweise ist das neue Projekt untrennbar mit seinem Vorgänger verbunden. Das Fahrzeug zur Lieferung von Teilen und Treibstoff in die niedrige Erdumlaufbahn während des Baus von Ikarus könnte Cyclops sein, ein Raumschiff mit kurzer Reichweite, das unter der Leitung von Alan Bond (einem der Ingenieure, die an Daedalus gearbeitet haben) entwickelt wird.

Moderne Technologien und Entdeckungen heben die Erforschung des Weltraums auf ein völlig neues Niveau, doch interstellare Reisen sind immer noch ein Traum. Aber ist es so unrealistisch und unerreichbar? Was können wir jetzt tun und was können wir in naher Zukunft erwarten?

Bei der Untersuchung der Daten des Kepler-Teleskops entdeckten Astronomen 54 potenziell bewohnbare Exoplaneten. Diese fernen Welten liegen in der habitablen Zone, d.h. in einer bestimmten Entfernung vom Zentralstern, wodurch das Wasser auf der Oberfläche des Planeten in flüssiger Form gehalten werden kann.

Die Antwort auf die Hauptfrage, ob wir allein im Universum sind, ist jedoch aufgrund der enormen Entfernung zwischen dem Sonnensystem und unseren nächsten Nachbarn schwer zu finden. Beispielsweise befindet sich der „vielversprechende“ Planet Gliese 581g in einer Entfernung von 20 Lichtjahren – das ist für kosmische Verhältnisse nah genug, für terrestrische Instrumente aber immer noch zu weit entfernt.

Die Fülle an Exoplaneten in einem Umkreis von 100 Lichtjahren oder weniger von der Erde und das enorme wissenschaftliche und sogar zivilisatorische Interesse, das sie für die Menschheit darstellen, zwingen uns, die bisher fantastische Idee des interstellaren Reisens neu zu betrachten.

Der Flug zu anderen Sternen ist natürlich eine Frage der Technologie. Darüber hinaus gibt es mehrere Möglichkeiten, ein so fernes Ziel zu erreichen, und die Entscheidung für die eine oder andere Methode ist noch nicht gefallen.

Die Menschheit hat bereits interstellare Fahrzeuge ins All geschickt: die Sonden Pioneer und Voyager. Derzeit haben sie das Sonnensystem verlassen, aber ihre Geschwindigkeit lässt nicht zu, dass wir von einer schnellen Zielerreichung sprechen. So wird Voyager 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 17 km/s sogar für eine unglaublich lange Zeit – 17.000 Jahre – zum nächsten Stern Proxima Centauri (4,2 Lichtjahre) fliegen.

Es ist klar, dass wir mit modernen Raketentriebwerken nicht weiter als bis zum Sonnensystem kommen: Um 1 kg Fracht auch nur in die nahegelegene Proxima Centauri zu transportieren, werden Zehntausende Tonnen Treibstoff benötigt. Gleichzeitig steigt mit zunehmender Masse des Schiffes die Menge des benötigten Treibstoffs und es wird zusätzlicher Treibstoff für den Transport benötigt. Ein Teufelskreis, der Tanks mit chemischem Treibstoff ein Ende setzt – der Bau eines milliarden Tonnen schweren Raumschiffs scheint ein absolut unglaubliches Unterfangen zu sein. Einfache Berechnungen unter Verwendung der Tsiolkovsky-Formel zeigen, dass die Beschleunigung chemisch angetriebener Raumfahrzeuge auf etwa 10 % der Lichtgeschwindigkeit mehr Treibstoff erfordern würde, als im bekannten Universum verfügbar ist.

Die Kernfusionsreaktion erzeugt pro Masseneinheit im Durchschnitt eine Million Mal mehr Energie als chemische Verbrennungsprozesse. Aus diesem Grund wandte die NASA in den 1970er Jahren ihre Aufmerksamkeit der Möglichkeit des Einsatzes thermonuklearer Raketentriebwerke zu. Das unbemannte Raumschiffprojekt Daedalus beinhaltete die Entwicklung eines Motors, in dem kleine Pellets thermonuklearen Brennstoffs in eine Brennkammer geleitet und durch Elektronenstrahlen gezündet werden. Die thermonuklearen Reaktionsprodukte fliegen aus der Triebwerksdüse und beschleunigen das Schiff.

Raumschiff Daedalus im Vergleich zum Empire State Building

Daedalus sollte 50.000 Tonnen Brennstoffpellets mit einem Durchmesser von 4 und 2 mm an Bord nehmen. Das Granulat besteht aus einem Kern, der Deuterium und Tritium enthält, und einer Hülle aus Helium-3. Letzteres macht nur 10-15 % der Masse des Brennstoffpellets aus, ist aber tatsächlich der Brennstoff. Helium-3 ist auf dem Mond reichlich vorhanden und Deuterium wird in großem Umfang in der Atomindustrie verwendet. Der Deuteriumkern dient als Zünder zur Zündung der Fusionsreaktion und löst eine starke Reaktion mit der Freisetzung eines reaktiven Plasmastrahls aus, der durch ein starkes Magnetfeld gesteuert wird. Die Hauptbrennkammer aus Molybdän des Daedalus-Motors sollte mehr als 218 Tonnen wiegen, die Kammer der zweiten Stufe 25 Tonnen. Auch magnetische supraleitende Spulen passen zum riesigen Reaktor: Die erste wiegt 124,7 Tonnen und die zweite 43,6 Tonnen. Zum Vergleich: Das Trockengewicht des Shuttles beträgt weniger als 100 Tonnen.

Der Daedalus-Flug sollte zweistufig sein: Das Triebwerk der ersten Stufe sollte mehr als zwei Jahre lang funktionieren und 16 Millionen Treibstoffpellets verbrennen. Nach der Trennung der ersten Stufe war der Motor der zweiten Stufe fast zwei Jahre lang in Betrieb. Somit hätte Daedalus in 3,81 Jahren kontinuierlicher Beschleunigung eine Höchstgeschwindigkeit von 12,2 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Ein solches Schiff wird die Distanz zu Barnards Stern (5,96 Lichtjahre) in 50 Jahren zurücklegen und in der Lage sein, beim Durchfliegen eines fernen Sternensystems die Ergebnisse seiner Beobachtungen per Funk zur Erde zu übermitteln. Somit wird die gesamte Mission etwa 56 Jahre dauern.

Trotz der großen Schwierigkeiten, die Zuverlässigkeit der zahlreichen Daedalus-Systeme sicherzustellen, und der enormen Kosten kann dieses Projekt auf dem aktuellen Stand der Technik umgesetzt werden. Darüber hinaus nahm ein Team von Enthusiasten im Jahr 2009 die Arbeit am thermonuklearen Schiffsprojekt wieder auf. Das Projekt Icarus umfasst derzeit 20 wissenschaftliche Themen zur theoretischen Entwicklung interstellarer Raumfahrzeugsysteme und -materialien.

So sind bereits heute unbemannte interstellare Flüge über Entfernungen von bis zu 10 Lichtjahren möglich, wofür etwa 100 Flugjahre zuzüglich der Zeit benötigt werden, bis das Funksignal zurück zur Erde gelangt. In diesen Radius passen die Sternsysteme Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 und 248, CN Leo, WISE 1541-2250. Wie wir sehen, gibt es in der Nähe der Erde genügend Objekte, die mit unbemannten Missionen untersucht werden könnten. Was aber, wenn Roboter etwas wirklich Ungewöhnliches und Einzigartiges finden, beispielsweise eine komplexe Biosphäre? Wird eine Expedition mit menschlicher Beteiligung in der Lage sein, zu fernen Planeten zu reisen?

Lebenslanger Flug

Wenn wir heute mit dem Bau eines unbemannten Schiffes beginnen können, ist die Situation bei einem bemannten Schiff komplizierter. Zunächst einmal ist die Frage der Flugzeit akut. Nehmen wir denselben Barnard-Stern. Kosmonauten müssen sich von der Schule auf einen bemannten Flug vorbereiten, denn selbst wenn der Start von der Erde an ihrem 20. Jahrestag erfolgt, wird das Raumschiff das Missionsziel bis zum 70. oder sogar 100. Jahrestag erreichen (unter Berücksichtigung der Notwendigkeit des Bremsens, was bei einem unbemannten Flug nicht notwendig ist). Die Auswahl einer Besatzung in jungen Jahren ist mit psychischer Inkompatibilität und zwischenmenschlichen Konflikten behaftet, und das Alter von 100 Jahren lässt nicht auf eine fruchtbare Arbeit auf der Erdoberfläche und auf eine Rückkehr in die Heimat hoffen.

Hat eine Rückkehr jedoch irgendeinen Sinn? Zahlreiche NASA-Studien kommen zu einem enttäuschenden Ergebnis: Ein längerer Aufenthalt in der Schwerelosigkeit wird die Gesundheit von Astronauten irreversibel zerstören. So zeigt die Arbeit des Biologieprofessors Robert Fitts mit ISS-Astronauten, dass selbst trotz intensiver körperlicher Betätigung an Bord der Raumsonde nach einer dreijährigen Mission zum Mars große Muskeln, wie zum Beispiel die Wadenmuskulatur, um 50 % schwächer werden. In ähnlicher Weise nimmt auch die Knochenmineraldichte ab. Dadurch nimmt die Arbeits- und Überlebensfähigkeit in Extremsituationen deutlich ab und die Anpassungszeit an die Normalschwere beträgt mindestens ein Jahr. Jahrzehntelange Flüge in der Schwerelosigkeit werden das Leben der Astronauten in Frage stellen. Vielleicht kann sich der menschliche Körper beispielsweise beim Bremsen mit allmählich zunehmender Schwerkraft erholen. Allerdings ist das Sterberisiko immer noch zu hoch und erfordert eine radikale Lösung.

Das Stanford Tor ist ein kolossales Bauwerk mit ganzen Städten innerhalb eines rotierenden Randes.

Leider ist es nicht so einfach, das Problem der Schwerelosigkeit auf einem interstellaren Schiff zu lösen. Die uns zur Verfügung stehende Möglichkeit, durch Drehen des Wohnmoduls künstliche Schwerkraft zu erzeugen, weist eine Reihe von Schwierigkeiten auf. Um die Schwerkraft der Erde zu erzeugen, müsste selbst ein Rad mit einem Durchmesser von 200 m mit einer Geschwindigkeit von 3 Umdrehungen pro Minute gedreht werden. Bei solch einer schnellen Rotation erzeugt die Cariolis-Kraft Belastungen, die für das menschliche Vestibularsystem völlig unerträglich sind und Übelkeit und akute Anfälle von Seekrankheit verursachen. Die einzige Lösung für dieses Problem ist das Stanford Tor, das 1975 von Wissenschaftlern der Stanford University entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um einen riesigen Ring mit einem Durchmesser von 1,8 km, in dem 10.000 Astronauten leben könnten. Aufgrund seiner Größe bietet es eine Schwerkraft von 0,9-1,0 g und ein recht angenehmes Wohngefühl für den Menschen. Selbst bei Rotationsgeschwindigkeiten von weniger als einer Umdrehung pro Minute treten jedoch leichte, aber spürbare Beschwerden auf. Darüber hinaus wirken sich beim Bau eines derart gigantischen Wohnraums bereits kleine Verschiebungen in der Gewichtsverteilung des Torus auf die Rotationsgeschwindigkeit aus und verursachen Vibrationen der gesamten Struktur.

Auch das Strahlungsproblem bleibt kompliziert. Selbst in der Nähe der Erde (an Bord der ISS) bleiben Astronauten wegen der Gefahr einer Strahlenbelastung nicht länger als sechs Monate. Das interplanetare Raumschiff muss mit einem starken Schutz ausgestattet werden, die Frage nach der Wirkung der Strahlung auf den menschlichen Körper bleibt jedoch bestehen. Insbesondere das Krebsrisiko, dessen Entstehung in der Schwerelosigkeit praktisch nicht untersucht wurde. Anfang des Jahres veröffentlichte der Wissenschaftler Krasimir Ivanov vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln die Ergebnisse einer interessanten Studie zum Verhalten von Melanomzellen (der gefährlichsten Form von Hautkrebs) in der Schwerelosigkeit. Im Vergleich zu Krebszellen, die bei normaler Schwerkraft gezüchtet wurden, war die Wahrscheinlichkeit einer Metastasierung bei Zellen, die 6 und 24 Stunden lang in der Schwerelosigkeit gezüchtet wurden, geringer. Das scheint eine gute Nachricht zu sein, aber nur auf den ersten Blick. Tatsache ist, dass ein solcher „Weltraum“-Krebs jahrzehntelang inaktiv bleiben und sich unerwartet in großem Umfang ausbreiten kann, wenn das Immunsystem gestört ist. Darüber hinaus macht die Studie deutlich, dass wir noch wenig über die Reaktion des menschlichen Körpers auf eine längere Exposition im Weltraum wissen. Heutzutage verbringen Astronauten, gesunde, starke Menschen, zu wenig Zeit dort, um ihre Erfahrungen auf einen langen interstellaren Flug zu übertragen.

Auf jeden Fall ist ein Schiff für 10.000 Menschen eine zweifelhafte Idee. Um ein zuverlässiges Ökosystem für so viele Menschen zu schaffen, braucht man eine große Anzahl an Pflanzen, 60.000 Hühner, 30.000 Kaninchen und eine Rinderherde. Dies allein kann eine Diät mit 2.400 Kalorien pro Tag liefern. Allerdings scheitern alle Versuche, solche geschlossenen Ökosysteme zu schaffen. So wurde während des größten Experiments „Biosphere-2“ von Space Biosphere Ventures ein Netzwerk hermetischer Gebäude mit einer Gesamtfläche von 1,5 Hektar mit 3.000 Pflanzen- und Tierarten errichtet. Das gesamte Ökosystem sollte ein sich selbst erhaltender kleiner „Planet“ werden, auf dem 8 Menschen leben. Das Experiment dauerte zwei Jahre, doch schon nach wenigen Wochen begannen ernsthafte Probleme: Mikroorganismen und Insekten begannen sich unkontrolliert zu vermehren und verbrauchten zu große Mengen Sauerstoff und Pflanzen; es stellte sich auch heraus, dass die Pflanzen ohne Wind zu brüchig wurden. Infolge einer lokalen Umweltkatastrophe begannen die Menschen abzunehmen, die Sauerstoffmenge sank von 21 % auf 15 %, und Wissenschaftler mussten gegen die Bedingungen des Experiments verstoßen und die acht „Kosmonauten“ mit Sauerstoff und Nahrung versorgen.

Daher scheint die Schaffung komplexer Ökosysteme ein fehlgeleiteter und gefährlicher Weg zu sein, um die Besatzung eines interstellaren Raumschiffs mit Sauerstoff und Nahrung zu versorgen. Um dieses Problem zu lösen, werden speziell entwickelte Organismen mit veränderten Genen benötigt, die sich von Licht, Abfall und einfachen Substanzen ernähren können. Beispielsweise können große moderne Werkstätten zur Herstellung von Chlorella-Essalgen bis zu 40 Tonnen Suspension pro Tag produzieren. Ein völlig autonomer Bioreaktor mit einem Gewicht von mehreren Tonnen kann bis zu 300 Liter Chlorella-Suspension pro Tag produzieren, was ausreicht, um eine Besatzung von mehreren Dutzend Personen zu ernähren. Gentechnisch verändertes Chlorella könnte nicht nur den Nährstoffbedarf der Besatzung decken, sondern auch Abfallstoffe, darunter Kohlendioxid, verarbeiten. Heutzutage ist der Prozess der gentechnischen Veränderung von Mikroalgen alltäglich und es gibt zahlreiche Beispiele, die für die Abwasserbehandlung, die Herstellung von Biokraftstoffen usw. entwickelt wurden.

gefrorener Traum

Fast alle oben genannten Probleme des bemannten interstellaren Fluges könnten durch eine vielversprechende Technologie gelöst werden – suspendierte Animation oder, wie sie auch genannt wird, Kryostase. Anabiose ist eine mindestens mehrfache Verlangsamung menschlicher Lebensprozesse. Wenn es gelingt, einen Menschen in eine solche künstliche Lethargie zu stürzen, die den Stoffwechsel um das Zehnfache verlangsamt, dann wird er während eines 100-jährigen Fluges im Schlaf nur um 10 Jahre altern. Dies erleichtert die Lösung von Problemen der Ernährung, der Sauerstoffversorgung, psychischen Störungen und der Zerstörung des Körpers durch die Auswirkungen der Schwerelosigkeit. Darüber hinaus ist es einfacher, ein Kompartiment mit schwebenden Animationskammern vor Mikrometeoriten und Strahlung zu schützen als eine große Wohnzone.

Leider ist es eine äußerst schwierige Aufgabe, menschliche Lebensprozesse zu verlangsamen. Aber in der Natur gibt es Organismen, die Winterschlaf halten und ihre Lebenserwartung um das Hundertfache verlängern können. Beispielsweise kann eine kleine Eidechse namens Sibirischer Salamander in schwierigen Zeiten Winterschlaf halten und jahrzehntelang am Leben bleiben, selbst wenn sie in einem Eisblock mit einer Temperatur von minus 35–40 °C eingefroren ist. Es sind Fälle bekannt, in denen Salamander etwa 100 Jahre im Winterschlaf verbrachten und, als wäre nichts passiert, auftauten und vor überraschten Forschern davonliefen. Darüber hinaus beträgt die übliche „kontinuierliche“ Lebenserwartung einer Eidechse nicht mehr als 13 Jahre. Die erstaunliche Fähigkeit des Salamanders erklärt sich aus der Tatsache, dass seine Leber eine große Menge Glycerin synthetisiert, fast 40 % seines Körpergewichts, das die Zellen vor niedrigen Temperaturen schützt.

Das Haupthindernis für das Eintauchen einer Person in die Kryostase ist Wasser, das 70 % unseres Körpers ausmacht. Im gefrorenen Zustand verwandelt es sich in Eiskristalle, deren Volumen um 10 % zunimmt, was zum Platzen der Zellmembran führt. Darüber hinaus wandern beim Gefrieren der Zelle in der Zelle gelöste Substanzen in das verbleibende Wasser und stören intrazelluläre Ionenaustauschprozesse sowie die Organisation von Proteinen und anderen interzellulären Strukturen. Im Allgemeinen macht die Zerstörung von Zellen beim Einfrieren eine Rückkehr zum Leben unmöglich.

Es gibt jedoch einen vielversprechenden Weg, dieses Problem zu lösen – Clathrathydrate. Sie wurden bereits 1810 entdeckt, als der britische Wissenschaftler Sir Humphry Davy unter hohem Druck Chlor in Wasser injizierte und die Bildung fester Strukturen beobachtete. Dabei handelte es sich um Clathrathydrate – eine Form von Wassereis, das Fremdgas enthält. Im Gegensatz zu Eiskristallen sind Clathratgitter weniger fest, haben keine scharfen Kanten, sondern Hohlräume, in denen sich intrazelluläre Substanzen „verstecken“ können. Die Technologie der Clathrat-Suspendierungsanimation wäre einfach: Ein inertes Gas wie Xenon oder Argon, die Temperatur liegt knapp unter Null und der Zellstoffwechsel beginnt sich allmählich zu verlangsamen, bis die Person in die Kryostase fällt. Leider erfordert die Bildung von Clathrathydraten einen hohen Druck (etwa 8 Atmosphären) und eine sehr hohe Konzentration an in Wasser gelöstem Gas. Wie solche Bedingungen in einem lebenden Organismus geschaffen werden können, ist noch unbekannt, obwohl es auf diesem Gebiet einige Erfolge gab. Somit sind Clathrate in der Lage, das Herzmuskelgewebe auch bei kryogenen Temperaturen (unter 100 Grad Celsius) vor der Zerstörung von Mitochondrien zu schützen und Schäden an Zellmembranen zu verhindern. Über Experimente zur Clathrat-Suspendierung beim Menschen wird noch nicht gesprochen, da die kommerzielle Nachfrage nach Kryostase-Technologien gering ist und die Forschung zu diesem Thema hauptsächlich von kleinen Unternehmen durchgeführt wird, die Dienstleistungen zum Einfrieren der Körper von Toten anbieten.

Flug mit Wasserstoff

Im Jahr 1960 schlug der Physiker Robert Bussard das ursprüngliche Konzept eines thermonuklearen Staustrahltriebwerks vor, das viele Probleme der interstellaren Reise löst. Die Idee besteht darin, Wasserstoff und interstellaren Staub zu nutzen, der im Weltraum vorhanden ist. Ein Raumschiff mit einem solchen Motor beschleunigt zunächst mit seinem eigenen Treibstoff und entfaltet dann einen riesigen Trichter eines Magnetfelds mit einem Durchmesser von Tausenden von Kilometern, der Wasserstoff aus dem Weltraum einfängt. Dieser Wasserstoff wird als unerschöpfliche Treibstoffquelle für ein Fusionsraketentriebwerk genutzt.

Der Einsatz des Bussard-Motors verspricht enorme Vorteile. Erstens ist es durch den „freien“ Treibstoff möglich, sich mit einer konstanten Beschleunigung von 1 g zu bewegen, wodurch alle mit der Schwerelosigkeit verbundenen Probleme verschwinden. Darüber hinaus ermöglicht der Motor eine Beschleunigung auf enorme Geschwindigkeiten – 50 % der Lichtgeschwindigkeit und sogar mehr. Theoretisch kann ein Schiff mit einem Bussard-Motor bei einer Beschleunigung von 1 g in etwa 12 Erdenjahren eine Strecke von 10 Lichtjahren zurücklegen, und für die Besatzung wären aufgrund relativistischer Effekte nur 5 Jahre Schiffszeit vergangen.

Leider ist der Weg zur Schaffung eines Schiffes mit einem Bussard-Motor mit einer Reihe schwerwiegender Probleme verbunden, die auf dem aktuellen Stand der Technik nicht gelöst werden können. Zunächst muss eine riesige und zuverlässige Falle für Wasserstoff geschaffen werden, die Magnetfelder von gigantischer Stärke erzeugt. Gleichzeitig muss es minimale Verluste und einen effizienten Transport von Wasserstoff zum thermonuklearen Reaktor gewährleisten. Der von Bussard vorgeschlagene Prozess der thermonuklearen Reaktion der Umwandlung von vier Wasserstoffatomen in ein Heliumatom wirft viele Fragen auf. Tatsache ist, dass diese einfachste Reaktion in einem Durchlaufreaktor schwer umzusetzen ist, da sie zu langsam abläuft und im Prinzip nur im Inneren von Sternen möglich ist.

Fortschritte bei der Erforschung der Kernfusion geben jedoch Anlass zur Hoffnung, dass das Problem beispielsweise durch die Verwendung „exotischer“ Isotope und Antimaterie als Katalysator für die Reaktion gelöst werden kann.

Bisher liegt die Forschung zum Thema Bussard-Motor ausschließlich auf der theoretischen Ebene. Es sind Berechnungen erforderlich, die auf realen Technologien basieren. Zunächst muss ein Motor entwickelt werden, der in der Lage ist, genügend Energie zu erzeugen, um die Magnetfalle anzutreiben und die thermonukleare Reaktion aufrechtzuerhalten, Antimaterie zu produzieren und den Widerstand des interstellaren Mediums zu überwinden, was das riesige elektromagnetische „Segel“ verlangsamt.

Antimaterie zur Rettung

Das mag seltsam klingen, aber heute ist die Menschheit der Entwicklung eines Antimaterie-Triebwerks näher als dem intuitiven und scheinbar einfachen Bussard-Staustrahltriebwerk.

Die von Hbar Technologies entwickelte Sonde wird über ein dünnes, mit Uran 238 beschichtetes Kohlefasersegel verfügen. Wenn der Antiwasserstoff auf das Segel trifft, vernichtet es sich und erzeugt einen Strahlschub.

Durch die Vernichtung von Wasserstoff und Antiwasserstoff entsteht ein starker Photonenstrom, dessen Ausströmgeschwindigkeit für ein Raketentriebwerk ein Maximum erreicht, d.h. Lichtgeschwindigkeit. Dies ist ein idealer Indikator, der es ermöglicht, sehr hohe Lichtgeschwindigkeiten eines mit Photonen betriebenen Raumfahrzeugs zu erreichen. Leider ist die Verwendung von Antimaterie als Raketentreibstoff sehr schwierig, da es bei der Vernichtung zu Ausbrüchen starker Gammastrahlung kommt, die Astronauten töten. Außerdem gibt es noch keine Technologien zur Speicherung großer Mengen Antimaterie, und allein die Tatsache, dass sich Tonnen Antimaterie ansammeln, selbst im erdfernen Weltraum, stellt eine ernsthafte Bedrohung dar, da die Vernichtung auch nur eines Kilogramms Antimaterie einer Atombombe gleichkommt Explosion mit einer Kraft von 43 Megatonnen (eine Explosion dieser Kraft kann ein Drittel in Wüstengebiet der USA verwandeln). Die Kosten für Antimaterie sind ein weiterer Faktor, der den photonengetriebenen interstellaren Flug erschwert. Moderne Antimaterie-Produktionstechnologien ermöglichen die Herstellung eines Gramms Antiwasserstoff zu Kosten von mehreren zehn Billionen Dollar.

Große Antimaterie-Forschungsprojekte tragen jedoch Früchte. Derzeit wurden spezielle Positronenspeicher geschaffen, sogenannte „Magnetflaschen“, bei denen es sich um mit flüssigem Helium gekühlte Behälter handelt, deren Wände aus Magnetfeldern bestehen. Im Juni dieses Jahres gelang es CERN-Wissenschaftlern, Antiwasserstoffatome 2000 Sekunden lang zu konservieren. An der University of California (USA) entsteht das weltweit größte Antimaterie-Repository, das mehr als eine Billion Positronen speichern kann. Eines der Ziele der UC-Wissenschaftler ist die Entwicklung tragbarer Antimaterietanks, die für wissenschaftliche Zwecke fernab großer Beschleuniger eingesetzt werden können. Das Projekt wird vom Pentagon unterstützt, das an militärischen Anwendungen von Antimaterie interessiert ist, weshalb es unwahrscheinlich ist, dass es für die weltweit größte Sammlung magnetischer Flaschen an finanziellen Mitteln mangelt.

Moderne Beschleuniger werden in mehreren hundert Jahren in der Lage sein, ein Gramm Antiwasserstoff herzustellen. Dies ist eine sehr lange Zeit, daher besteht der einzige Ausweg darin, eine neue Technologie zur Herstellung von Antimaterie zu entwickeln oder die Anstrengungen aller Länder auf unserem Planeten zu vereinen. Aber selbst in diesem Fall ist es mit modernen Technologien unmöglich, auch nur im Traum davon zu träumen, Dutzende Tonnen Antimaterie für einen interstellaren bemannten Flug zu produzieren.

Allerdings ist nicht alles so traurig. NASA-Spezialisten haben mehrere Entwürfe für Raumfahrzeuge entwickelt, die mit nur einem Mikrogramm Antimaterie in den Weltraum vordringen könnten. Die NASA geht davon aus, dass eine verbesserte Ausrüstung die Herstellung von Antiprotonen zu Kosten von etwa 5 Milliarden US-Dollar pro Gramm ermöglichen wird.

Das amerikanische Unternehmen Hbar Technologies entwickelt mit Unterstützung der NASA das Konzept unbemannter Sonden, die von einem mit Antiwasserstoff betriebenen Motor angetrieben werden. Das erste Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines unbemannten Raumfahrzeugs, das in weniger als 10 Jahren zum Kuipergürtel am Rande des Sonnensystems fliegen könnte. Heute ist es unmöglich, in 5-7 Jahren zu so weit entfernten Punkten zu fliegen; insbesondere wird die NASA-Sonde New Horizons 15 Jahre nach dem Start durch den Kuipergürtel fliegen.

Eine Sonde, die eine Distanz von 250 AE zurücklegt. In 10 Jahren wird es mit einer Nutzlast von nur 10 mg sehr klein sein, aber es wird auch ein wenig Antiwasserstoff benötigen – 30 mg. Der Tevatron würde diese Menge innerhalb weniger Jahrzehnte produzieren, und Wissenschaftler könnten das neue Triebwerkskonzept auf einer realen Weltraummission testen.

Vorläufige Berechnungen zeigen auch, dass eine kleine Sonde auf ähnliche Weise nach Alpha Centauri geschickt werden könnte. Mit einem Gramm Antiwasserstoff wird es in 40 Jahren einen entfernten Stern erreichen.

Es scheint, dass all das nur Fantasie ist und nichts mit der nahen Zukunft zu tun hat. Glücklicherweise ist dies nicht der Fall. Während sich die öffentliche Aufmerksamkeit auf globale Krisen, Misserfolge von Popstars und andere aktuelle Ereignisse konzentriert, bleiben epochale Initiativen im Schatten. Die Raumfahrtbehörde NASA hat das ehrgeizige 100 Year Starship-Projekt gestartet, das die schrittweise und mehrjährige Schaffung einer wissenschaftlichen und technologischen Grundlage für interplanetare und interstellare Flüge vorsieht. Dieses Programm hat in der Geschichte der Menschheit keine Entsprechungen und soll Wissenschaftler, Ingenieure und Liebhaber anderer Berufe aus der ganzen Welt anziehen. Vom 30. September bis 2. Oktober 2011 findet in Orlando, Florida, ein Symposium zur Diskussion verschiedener Raumfahrttechnologien statt. Basierend auf den Ergebnissen solcher Veranstaltungen werden NASA-Spezialisten einen Geschäftsplan entwickeln, um bestimmte Branchen und Unternehmen zu unterstützen, die Technologien entwickeln, die derzeit fehlen, aber für zukünftige interstellare Reisen notwendig sind. Wenn das ehrgeizige Programm der NASA erfolgreich ist, wird die Menschheit innerhalb von 100 Jahren in der Lage sein, ein interstellares Raumschiff zu bauen, und wir werden uns mit der gleichen Leichtigkeit durch das Sonnensystem bewegen, wie wir heute von Kontinent zu Kontinent fliegen.

Das Magazin Popular Mechanics entwirft ein Schiff, das eine Besatzung zu einem fernen Stern bringen kann. Erscheinungsdatum: 2112. Vor nicht allzu langer Zeit, im Jahr 2012, trafen sich Wissenschaftler, Forscher und einfach Optimisten in Houston, um am zweiten jährlichen 100 Year Starship-Symposium teilzunehmen. Solche Symposien werden mit Unterstützung des Pentagons und der NASA abgehalten. Ihr Ziel ist es, Technologien zu diskutieren, auf deren Grundlage ein interstellares Raumschiff geschaffen werden kann. Inspiriert von dem mutigen Projekt entwarfen die Herausgeber von Popular Mechanics ihre eigene Skizze des Raumschiffs. Es wird 200 Passagiere auf einer 90-jährigen Reise zu Proxima Centauri befördern, einem Roten Zwergstern, der 4,24 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Astronomen entdecken ständig bewohnbare Planeten im Universum. Wir müssen nur Wege finden, an sie heranzukommen.

Michael Belfiore

Offizieller Name: Hofvarpnir, zu Ehren der Figur aus skandinavischen Mythen – ein Pferd, das über das Wasser galoppiert. Arbeitsname: HofTeam: 200 Personen Schwerkraft: 1/3 der Erdkraft Kraftwerk: nuklearbetriebener Plasmamotor

Ein Ökosystem schaffen

Interstellare Reisen erfordern einen revolutionären Sprung in der Entwicklung der Lebensmittelindustrie. Eine Sache, die im Weltraum fehlt, ist Sonnenlicht. Wissenschaftler im Space Center. Kennedy wählt die Wellenlänge von LEDs sorgfältig für die Reifung bestimmter Pflanzen aus. Die Landwirtschaft im Weltraum erfordert eine gründliche Untersuchung der Mikroorganismen, die Pflanzen unterstützen. „Wie werden Sie den Boden erneuern?“ fragt die ehemalige NASA-Astronautin Mae Jemison, deren Stiftung das 100-jährige Raumschiffprojekt der Regierung leitet. Um das herauszufinden, ermitteln Astronauten mit einer speziellen Kamera auf der ISS die angenehmsten Bedingungen für Pflanzen, Mikroorganismen und Insekten.

allgemeine Informationen

„Alle Kenntnisse, die man braucht, um zu den Sternen zu fliegen, werden uns auch für das Überleben auf der Erde nützlich sein.“ Mae Jemison, ehemalige NASA-Astronautin

Bestimmen Sie Ihr Ziel

Was wird der Zweck dieses großen Abenteuers sein? Mithilfe leistungsstarker umlaufender Teleskope entdecken Astronomen jedes Jahr Hunderte von Exoplaneten. Es wird geschätzt, dass die Hälfte der 150.000 vom Kepler-Weltraumteleskop untersuchten Sterne Planeten von der Größe der Erde oder etwas größer haben.

Wissenschaftler haben jedoch immer noch nicht herausgefunden, ob solche Planeten den Roten Zwerg Proxima Centauri umkreisen, den unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen Stern. Die Antwort auf diese Frage könnte möglicherweise nach dem Start des James Webb-Weltraumteleskops der NASA im Jahr 2018 in die Umlaufbahn gefunden werden. Dieses Gerät wird in der Lage sein, kleinste Veränderungen in der Intensität des Lichts eines Sterns zu erkennen, die auf die Anwesenheit von Planeten hinweisen.

Motor

Hof ist mit einem Plasmamotor mit Fusionsreaktor ausgestattet. In Plasmamotoren werden große Hoffnungen gesetzt. Im vergangenen Jahr unterzeichnete das texanische Unternehmen Ad Astra eine Vereinbarung mit der NASA, um einen Prototyp eines solchen solarbetriebenen Motors zu testen. Für 2015 sind Tests auf der ISS geplant. In der Hoffnung, in Zukunft die Energie der Kernfusion nutzen zu können, integrieren wir einen Kernreaktor in die Konstruktion des Raumschiffs. (Lesen Sie über die Aussichten thermonuklearer Energie für interstellare Reisen im Artikel „Starships“, „PM“ Nr. 4‘2013.)

Funktionsprinzip eines Plasmamotors

(Bilder mit den angegebenen Nummern befinden sich links)

Mikrowelle (1) Wasserstoffisotope werden auf 600 Millionen Kelvin erhitzt, wodurch Plasma entsteht. Starke Magnete (2) Halten Sie superheißes Plasma fest und komprimieren Sie es, sodass eine thermonukleare Fusionsreaktion beginnt. Dabei wird eine enorme Energiemenge freigesetzt. Magnetfelder leiten einen starken Strom von Syntheseprodukten zu Magnetdüsen (3) , wodurch das Schiff auf unglaubliche 12 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird.

Landung auf einem fremden Planeten

Die Schiffsbesatzung startet kleine, schnelle Forschungssonden, um Details über die Planeten Proxima Centauri herauszufinden. Der Datenaustausch erfolgt mithilfe von Lasern, die mit Frequenzen im sichtbaren Bereich des Spektrums arbeiten. Die entscheidende Frage ist, ob es Leben in diesem Planetensystem gibt. Wissenschaftler glauben seit langem, dass Rote Zwerge und bewohnbare Planeten unvereinbar sind, weil erstere tödliche Röntgenstrahlen aussenden, die die Atmosphäre zerstören.

Und doch wurden im Jahr 2012 mit dem europäischen Spektrographen HARPS 102 Rote Zwerge untersucht und es wurde festgestellt, dass 41 % von ihnen bewohnbare Planeten haben könnten. Und die Satelliten großer Planeten, die Rote Zwerge umkreisen, könnten groß genug sein, um eine Atmosphäre zu behalten. Wer weiß, vielleicht sind die Menschen nicht vom Aussterben bedroht, wenn die Ressourcen unserer Sonne erschöpft sind. Wir werden die Chance haben, dauerhafte Bewohner des Universums zu werden.

Niemand kann die Existenz außerirdischer Zivilisationen mit Sicherheit bestätigen oder leugnen. Skeptiker sind davon überzeugt, dass, wenn es im Universum bewohnte Welten mit leistungsstarken Technologien gäbe, ihre Vertreter das Sonnensystem schon vor langer Zeit besucht und sich dort bemerkbar gemacht hätten. Jetzt müssen wir nur noch auf die Brüder warten, die mit ihren superschnellen Raumschiffen zur Erde fliegen.

Andere Forscher glauben, dass in naher Zukunft nicht mit der Ankunft außerirdischer Gäste zu rechnen sei. Darüber hinaus werden Erdlinge nach dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik auch nicht in der Lage sein, weit über das Sonnensystem hinauszugehen. Tatsache ist, dass die der Erde am nächsten gelegenen Sterne, in deren Bereich man außerirdische Intelligenz erwarten würde, mehrere zehn Lichtjahre von der Sonne entfernt sind.

Das modernste Raumschiff der Erdbewohner ist nicht in der Lage, die Distanz selbst im Leben mehrerer aufeinanderfolgender Generationen zu überwinden. Die Prinzipien des Strahlantriebs, die die Grundlage der aktuellen Raketenwissenschaft bilden, ermöglichen es, sich nur innerhalb des „heimatlichen“ Sternensystems mit akzeptabler Geschwindigkeit zu bewegen. Und selbst dann können solche Reisen Jahre und sogar Jahrzehnte dauern.

Das interstellare unbemannte Fahrzeug Voyager, das das Sonnensystem bereits verlassen hat, wird in nur 17.000 Jahren den nächsten Stern erreichen können.

Und doch arbeiten Experten auf dem Gebiet der Weltraumforschung bereits gezielt an Projekten von Raumfahrzeugen, die zu interstellaren Reisen fähig sind. Niemand weiß genau, wie das erste von Menschen gesteuerte Fahrzeug aussehen wird, das zu anderen Sternen fährt. Heute können wir nur über die allgemeinen Prinzipien des Baus interstellarer Schiffe sprechen, basierend auf dem erreichten Stand der Technologieentwicklung.

Zukünftiges Raumschiff

Anscheinend wird das Kraftwerk das Hauptelement des interstellaren Raumschiffs sein. Experten halten Raketentriebwerke, die thermonukleare Reaktionen nutzen, immer noch für die vielversprechendsten Konstruktionen. Bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde ein solches Schiff namens „Daedalus“ entwickelt. Es wurde angenommen, dass er etwa 50.000 Tonnen Treibstoff an Bord nehmen würde. Die Abmessungen des Schiffes mussten die Abmessungen hoher Wolkenkratzer übertreffen.

Der bemannte interstellare Transport wird einen Teil haben, der für die Besiedlung durch Menschen geeignet ist. Während des langen Fluges müssen die Besatzung und mögliche Passagiere ein ganz normales Leben führen. Es gibt Projekte, bei denen es darum geht, auf dem Schiff einen Zustand künstlicher Schwerkraft zu erzeugen.

Es ist durchaus möglich, dass ein Teil der Nutzfläche des Raumfahrzeugs von Gewächshäusern eingenommen wird, in denen für den menschlichen Verzehr geeignete Pflanzen wachsen.

Das Erscheinungsbild eines interstellaren Schiffs sollte keineswegs einer modernen Weltraumrakete oder Orbitalstation ähneln. Dabei handelt es sich um einen Funktionskomplex, der aus vielen Teilen mit den bizarrsten Formen besteht. Anscheinend muss ein solch riesiges Schiff nicht von der Oberfläche des Planeten starten. Es ist bequemer, es in einer erdnahen Umlaufbahn zusammenzubauen, von wo aus es fliegen wird.

Das Erscheinungsbild des Schiffes bleibt während des Fluges zu den Sternen nicht unverändert. Die Gesetze der Technologieentwicklung besagen, dass früher oder später die Phase der Schaffung dynamischer und sich selbst entwickelnder Systeme kommt. Dies bedeutet, dass das interstellare Schiff während des Fluges sein Aussehen ändern kann, indem es seine abgenutzten Systeme ablegt und sich an veränderte Bedingungen anpasst. Aber der Bau eines solchen technologischen „Wunders“ wird offenbar erst in ferner Zukunft stattfinden.