Schwere, viel zu lange Magnetspulen

Zum Einsammeln des Materials wurde von Schattschneider und Jackson ein parabolischer Magnettrichter von 200 km Länge angenommen, der einen Durchmesser von zwei Kilometern erreicht. Er sammelt genug Material für einen Schub von 13 Meganewton.

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Dabei bestehen die Spulen zur Erzeugung starker Magnetfelder größtenteils nicht aus elektrischen Supraleitern, sondern aus Stützmaterial, um zu verhindern, dass die Spulen auseinanderfliegen. Denn einerseits wird das Magnetfeld durch den fließenden Strom in der Spule erzeugt, andererseits wirkt durch das erzeugte Magnetfeld eine nach außen gerichtete Kraft auf den fließenden Strom in der Spule.

Ein starkes Magnetfeld ist vor allem notwendig, um auch noch bei hoher Geschwindigkeit genug Material zur weiteren Beschleunigung aufzusammeln, ohne dass der Wasserstoff durch das Magnetfeld hindurch am Raumschiff vorbeifliegt. Je nach verwendetem Material für die Spulen lässt sich nun ausrechnen, wie schwer die Spulen mindestens sein müssen, um eine gewisse Magnetfeldstärke erreichen zu können und damit auch die höchste Geschwindigkeit, bei der das Raumschiff noch nennenswert beschleunigen kann. Das ist die maximale theoretische Geschwindigkeit.

Fishback hatte ausgerechnet, dass die maximalen theoretischen Geschwindigkeiten eines Bussard-Antriebs schon mit einfachen, 1969 verfügbaren Materialien wie Kevlar bei 99,9996 Prozent der Lichtgeschwindigkeit liegen würden. Genug, um die Strecke im Flug um einen Faktor 342 zu verkürzen. Mit exotischeren Materialien wie Diamant oder Graphen sollten Faktoren von bis zu 5.500 erreicht werden. So könnte ein Mensch die Milchstraße in 20 Jahren selbst erlebter Zeit durchqueren.

Der Antrieb ist 40- bis 600-mal langsamer

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Aber die Berechnung war nicht fehlerfrei - und auch begrenzt durch die kaum vorhandene Rechentechnik der späten 1960er Jahre. Vor allem berechnete er die notwendige Masse der Magnetspulen, um das Magnetfeld zu erzeugen, mit Hilfe einer Gleichung zur Abschätzung der minimalen Masse eines magnetischen Strahlungsschildes. Dabei entschied sich Fishback, einige sehr optimistische Annahmen zu machen, was er auch klar schrieb. Genauere Berechnungen zur Masse ergaben aber für die erreichbaren Lorentz-Faktoren Abweichungen um das 40- bis 600-Fache.

Die Geschichte der Raumfahrt

Selbst im besten Fall, wenn das Raumschiff nur aus der Halterung der Magnetspulen und diese aus perfektem Graphen besteht, würde nur ein Lorentz-Faktor von 12,73 erreicht oder 99,7 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Das wäre immer noch genug, um benachbarte Sterne zu besuchen. Allerdings ist auch das eine übertrieben optimistische Annahme. Denn die neue Studie untersucht nur die notwendige Masse, um die Spulen für die Erzeugung des Magnetfeldes zu stabilisieren. Es wird kein Gewicht für die Supraleiter und ihre Kühlung, den Fusionsreaktor oder das eigentliche Raumschiff eingeplant - noch ganz abgesehen davon, dass ein Reaktor zur Fusion von Protonen bislang nicht machbar ist.

Aus der Relativitätstheorie lässt sich sowohl ableiten, dass nichts schneller als die Lichtgeschwindigkeit fliegen kann, als auch, dass niemand schneller als die Lichtgeschwindigkeit fliegen muss, um die Milchstraße zu durchqueren, ohne auf dem Weg an Altersschwäche zu sterben. Hier, wie in den meisten Fällen, ist es der Rest der Physik, der dem Vorhaben im Wege steht. Falls es eine Lösung gibt, werden wohl noch viele Menschen an Altersschwäche sterben, bis sie gefunden wird - und auch die Relativitätstheorie bietet dafür keinen Ausweg.

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 Science-Fiction: Der Bussardkollektor funktioniert nicht so gut wie gehofft
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x2k 17. Jan 2022 / Themenstart

Das würde auch verhindern von einem bronterog gefressen zu werden. :-)

x2k 17. Jan 2022 / Themenstart

Zu schade das wir dann nicht mehr hier sind um das blöde Gesicht sehen zu können das die...

sue181 16. Jan 2022 / Themenstart

bei so einer beschleuinigung wie hier vorausgesetzt würde, würde der mensch nur noch als...

Fwk 14. Jan 2022 / Themenstart

Und weiter ? Es ging nur um den Antrieb um sonst nichts. Schön dass du so schlau bist...

Kilpikonna 14. Jan 2022 / Themenstart

Da gab es mal n interessanten Vergleich. Wenn man das Sonnensystem um den Faktor 10^14...

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