Warp-Geschwindigkeit, Hyperantrieb und Hyperraumsprünge – seit Jahrzehnten werden wir in der Science-Fiction mit der Aussicht auf interstellare Reisen konfrontiert. Aufgrund technologischer Einschränkungen sind wir dieser Realität jedoch noch nicht nahe. Es könnte jedoch einen Weg geben: Eine neue Studie untersucht das Potenzial der Nutzung von Antimaterie als Treibstoffquelle, die Raumschiffe schneller als jede bestehende Technologie in den Weltraum schleudern könnte.
Für den Uneingeweihten ist Antimaterie der bizarre „böse Zwilling“ der gewöhnlichen Materie mit entgegengesetzter elektrischer Ladung und entgegengesetzten physikalischen Eigenschaften. In seltenen Fällen kollidieren die beiden, was zu einer Vernichtung und der Freisetzung reiner Energie in einem explosiven Ereignis führt. Zur Erzeugung astronomischer Energiemengen sind nur winzige Mengen Antimaterie erforderlich – millionenfach stärker als herkömmliche Treibstoffe wie Raketentreibstoff.
Forscher der Universität der Vereinigten Arabischen Emirate, die die Studie durchgeführt haben, haben die Zahlen ermittelt und die Ergebnisse sind verblüffend. Nur ein Gramm Antimaterie, insbesondere Antiwasserstoff, könnte theoretisch genug Energie erzeugen, um 23 Raumfähren anzutreiben.
„Um diese Größenordnung in einen Zusammenhang zu bringen: Diese Energie, gemessen in Kilogramm, ist ungefähr 10 Milliarden Mal so hoch wie die der Wasserstoff-Sauerstoff-Verbrennung im Haupttriebwerk des Space Shuttles und 300 Mal so hoch wie die der Fusionsreaktion im Kern der Sonne“, stellten die Forscher in der in der Fachzeitschrift Science Direct veröffentlichten Studie fest.
Darüber hinaus kann der spezifische Impuls des Antimaterie-Motors theoretisch erstaunliche 20 Millionen Meter pro Sekunde erreichen, was laut Forschern „den interstellaren Antrieb zu einem Ziel und nicht zu einem Traum machen kann“.
Mit einer solchen Schubkraft könnte eine bemannte Antimaterierakete nicht nur das Sonnensystem erkunden; Es könnte tatsächlich in einem normalen menschlichen Leben zu nahegelegenen Sternen segeln. Tatsächlich sprechen Forscher von einer Reise durch das Sonnensystem in Tagen oder Wochen.
Alles in allem sind diese Zahlen sehr ermutigend. Aber wie immer bei Theorien gibt es ein großes Problem. Antimaterie ist keine alltägliche Ressource und es gibt einige erhebliche technische und wirtschaftliche Hindernisse.
Erstens verdampft Antimaterie sofort, wenn sie mit normaler Materie in Kontakt kommt. Die Isolierung und Lagerung erfordert äußerst komplexe (und teure) Eindämmungssysteme, die starke elektromagnetische Felder nutzen. Der aktuelle Rekord liegt nur 16 Minuten vor der Vernichtung am Teilchenbeschleuniger des CERN.
Hinzu kommen die astronomischen Kosten der Entstehung von Antimaterie. Dieselbe CERN-Anlage kann nur etwa 10 Nanogramm pro Jahr produzieren, zu einem Preis im Millionenbereich pro Gramm. Um genügend Antimaterie-Raketentreibstoff herzustellen, wären enorme Budgets und eine hochentwickelte Antimaterieproduktion erforderlich, die die heutigen Möglichkeiten bei weitem übersteigt.
Auch wenn diese Hindernisse entmutigend sind, müssen sie keine dauerhaften Hindernisse sein. In dem Papier wird darauf hingewiesen, dass kontinuierliche Forschung und Entwicklung dazu beitragen können, die Herausforderungen in den Bereichen Eindämmung und Herstellung zu bewältigen. Hoffentlich geschieht dies noch zu unseren Lebzeiten.