Da das Pentagon kürzlich eine zweite Serie zuvor geheimer Fotos und Videos von UFOs veröffentlicht hat, ist die Diskussion darüber, ob außerirdisches Leben die Erde besucht hat, erneut in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit aller Gesellschaftsschichten gerückt. Dieser kulturelle Wandel, der mit den Anhörungen im US-Kongress im Juli 2023 begann, hat UFO-Berichte nach und nach von Volksgerüchten zu ernsten Themen entwickelt, die die Regierung und die wissenschaftliche Gemeinschaft ernst nehmen müssen. Aber ist diese neu gewonnene Legitimität diesen Namen wert?Kai James, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik am Georgia Institute of Technology, schrieb kürzlich einen Artikel, in dem er mathematische, physikalische und technische Prinzipien nutzte, um eine detaillierte Analyse der zahlreichen technologischen Hindernisse zu liefern, die außerirdische Raumschiffe überwinden müssen, um die Erde zu erreichen.

Professor James wies darauf hin, dass das erste Hindernis bei der Beurteilung der Möglichkeit außerirdischer Besucher die „Tyrannei der Entfernung“ sei. Derzeit gibt es keine Hinweise auf intelligentes Leben im Sonnensystem, was bedeutet, dass außerirdische Besucher durch die Weiten des interstellaren Raums reisen müssten. Nehmen wir zum Beispiel Proxima Centauri, den sonnennächsten Stern. Seine Entfernung von 4,25 Lichtjahren entspricht in einem makroskopischen Modell der langen Reise von New York nach Sydney, wenn die Erde auf die Größe einer Erbse verkleinert wird. Da es in Sternen, die intelligentes Leben beherbergen, äußerst selten ist, werden tatsächliche außerirdische Zivilisationen nur weiter von uns entfernt sein. Um das steigende Risiko von Systemausfällen und katastrophalen Unfällen während der langen Reise zu vermeiden, muss das Raumschiff so schnell wie möglich fliegen. Obwohl die Lichtgeschwindigkeit eine unüberwindbare Obergrenze darstellt, ist sich die wissenschaftliche Gemeinschaft im Allgemeinen einig, dass 10 % der Lichtgeschwindigkeit (d. h. 19.000 Meilen oder 30.000 Kilometer pro Sekunde) eine realistischere Reisegeschwindigkeit sind. Selbst bei dieser Geschwindigkeit würde eine 10-Lichtjahre-Reise ein ganzes Jahrhundert dauern.

Wie man ein Raumschiff auf eine so erstaunliche Reisegeschwindigkeit beschleunigt, ist die zentrale Herausforderung für alle außerirdischen Entdecker. Aufgrund der fehlenden Atmosphäre im interstellaren Raum muss sich das Raumschiff zwar keine Gedanken über den Luftwiderstand machen und kann durch Trägheit gleiten, es bedeutet aber auch, dass es die Atmosphäre nicht zum Abbremsen nutzen kann. Daher muss ein ideales Antriebssystem sowohl die Startbeschleunigung als auch die Endverzögerung berücksichtigen. Mehrere aktuelle theoretische Antriebsstrategien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile: Obwohl die Lösung, Hochleistungslaserstrahlen zum Antrieb des Lichtsegels zu verwenden, das Raumschiff von der Last des Mitführens seines eigenen Treibstoffs befreien kann, erfordert es den Aufbau einer extrem großen Energieinfrastruktur auf dem Heimatstern und es fehlt ein Selbstverzögerungsmechanismus; Aufgrund der extrem niedrigen Energieumwandlungsrate chemischer Antriebsraketen, mit denen Menschen derzeit vertraut sind, wird die erforderliche Gesamtmasse an Treibstoff sogar die Gesamtmasse des gesamten beobachtbaren Universums übersteigen, wenn sie 10 % der Lichtgeschwindigkeit erreichen wollen, was in der Realität völlig undenkbar ist.

Unter den einfallsreicheren Technologien kann der theoretisch effektivste Antimaterieantrieb eine 100-prozentige Umwandlung von Masse in Energie erreichen und benötigt weniger als ein Viertel der gesamten Treibstoffmasse, um die Zielgeschwindigkeit zu erreichen. Allerdings ist Antimaterie äußerst instabil und äußerst schwierig herzustellen. Die Gesamtmenge der von Menschen bisher produzierten Antimaterie beträgt weniger als 20 Milliardstel Gramm, ihre Lebensdauer ist äußerst kurz und die Kosten hoch. Im Gegensatz dazu ist der Kernfusionsantrieb, der die Prinzipien der Sonne nachahmt, eine praktikablere Alternative geworden, mit der theoretisch 10 Millionen Mal mehr Energie pro Kilogramm chemischer Raketen erzeugt werden kann. Obwohl die NASA und andere Behörden an der Entwicklung verwandter Technologien arbeiten, zeigen Berechnungen, dass ein durch Fusionsantrieb angetriebenes Raumschiff, das 10 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht, immer noch die bis zu 150-fache Masse des Raumfahrzeugs selbst benötigen würde.

Zusätzlich zu den Problemen des Antriebssystems ist die Konstruktion der Raumfahrzeugstruktur auch mit heiklen Gleichgewichten und extremen Kompromissen konfrontiert. Der interstellare Raum scheint leer zu sein, aber tatsächlich sind winzige kosmische Staub- und Wasserstoffatome spärlich verteilt. Während sich das Raumschiff mit einer Geschwindigkeit von 30.000 Kilometern pro Sekunde bewegt, treffen winzige Staubpartikel mit der Intensität von Kugeln auf, während die Bombardierung von Wasserstoffatomen Strahlungskaskaden erzeugt, die stark genug sind, um die stärksten Materialien zu zerfressen. Um einen so heftigen Angriff zu überstehen, muss das Raumschiff wie eine „fliegende Festung“ gebaut werden, die mit einem komplexen magnetischen Abschirmsystem ausgestattet ist, das zwangsläufig die Gesamtmasse des Raumschiffs deutlich erhöht und so einen Teufelskreis aus „mehr Treibstoff wird benötigt, um Verteidigungspanzerung zu tragen, und mehr Treibstoff wird benötigt, um Treibstoff zu transportieren“ erzeugt. Diese widersprüchliche Anforderung, sowohl strukturell leicht als auch extrem langlebig zu sein, führt oft dazu, dass die Schnittmenge aller technischen Lösungen auf Null sinkt.

Professor James betonte in seiner Zusammenfassung, dass es zwar kein physikalisches Gesetz gibt, das interstellare Reisen ausdrücklich verbietet, dass jedoch Hunderte extremer und widersprüchlicher technischer Anforderungen miteinander verflochten sind, die interstellare Reisen in der physischen Realität zum „Todesurteil“ machen könnten. Jeder potenzielle außerirdische Besucher muss nicht nur über kognitive Fähigkeiten, technologische Raffinesse und materielle Ressourcen verfügen, die die menschliche Vorstellungskraft übersteigen, sondern muss auch diese unvermeidlichen technischen Herausforderungen im Zuge der technologischen Entwicklung bewältigen. Wenn ein außerirdisches Raumschiff wirklich unversehrt auf der Erde landet, im Vergleich zu „Wer sind sie?“ oder „Was wollen sie?“, sollte die wissenschaftliche Frage auf Billionenebene, die sich die Menschen vielleicht dringend stellen sollten, lauten: „Wie haben sie diese technischen Verzweiflungen überwunden und sind hierher gekommen?“