Probleme eines Interstellarfluges ohne Einfrieren der Besatzung

Ein Flug zu einem Exoplaneten, also einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, ist kompliziert. Selbst das nächste Sonnensystem – Proxima Centauri – ist mehr als 4 Lichtjahre entfernt.

Auf dieser Homepage gibt es bereits einen Artikel von Michelle und Anneke über die Probleme, die man hat, wenn man die Leute auf einem Interstellarflug einfriert, also die Besatzung in eine Art künstliches Koma versetzt.

Bisher kann man zwar (verstorbene) Menschen bei extrem tiefen Temperaturen einfrieren und so konservieren, aber bisher ist völlig unklar, ob man zuvor lebende Personen nach dem Kälteschlaf wieder erwecken kann. Da ein solcher Kälteschlaf bei unvorhergesehenen technischen Problemen im Raumschiff auch mit enormen Risiken verbunden ist, muss man sich überlegen, ob man das Einfrieren nicht einfach sein lässt. Mit den Herausforderungen und Problemen, die sich aber für diesen Fall ergeben, sowie einigen Lösungsansätzen, beschäftigt sich dieser Text.

Das erste große Problem einer solchen Raummission ist die Dauer des Fluges. Man ist Jahrtausende (mindestens 3000, eher 10000+ Jahre) unterwegs. Dabei sind die ganze Zeit Menschen am Leben. Menschen werden unter günstigen Bedingungen etwa 80 Jahre alt, was bedeutet, dass ein 10000jähriger Flug etwa 125 so lange dauert, wie ein Mensch lebt. Wenn man von 25 Jahren pro Generation ausgeht, müssen etwa 400 Generationen auf diesem Raumschiff leben!

Egal von welcher Zahl man ausgeht, auf dem Raumschiff müssen mindestens 100 Generationen leben. Das sind eine Menge. Dafür bräuchte man ein sogenanntes Generationenraumschiff. Das ist ein vollständig autarkes Raumschiff, in dem es alles gibt, um mehrere Generationen völlig unabhängig von der Außenwelt zu versorgen. Für ein solches Raumschiff wird eine Geburtsstation, ein Krankenhaus, Versorgungssysteme (Sauerstoff, Nahrung, Wasser und Energie), etc. benötigt. Das waren aber noch nicht alle Probleme. Es muss auch immer eine bestimmte Anzahl von Personen auf dem Schiff sein. Da man Nahrung mitnehmen muss (Pflanzenprodukte haben einige wichtige Nährstoffe nicht), muss man im Vorfeld planen, wie viele Menschen dabei sind. Wenn man zu wenig Nahrung mitnimmt, gibt es nicht genug zu essen und alle sterben, wenn man zu viel Nahrung mitnimmt, wird das Raumschiff sehr viel schwerer (siehe später im Artikel).

Die Psychologie ist ein weiteres großes Problem. Die Geburten- und Sterberate muss ständig überwacht werden, da es immer eine bestimmte Anzahl Personen braucht und da man nur eine bestimmte Menge Nahrung mitnehmen kann. Auch die Moral der Besatzung ist ein nicht zu unterschätzender Aspekt. Wenn die Laune der Besatzung zu schlecht wird (wegen schlechten Essen, Streit oder was auch immer) besteht für die Mission und das Überleben der Besatzung keine Chance.

Man muss vernünftiges Essen mitnehmen, um eine gute Moral zu erhalten. Es wird schwierig, die Kontrolle zu behalten. Irgendwann wird es nur noch zufällig sein, ob bestimmte Kenntnisse und Fähigkeiten in der Besatzung erhalten bleiben.

Für Kenntnisse ist das kein Problem, wenn wir dem Raumschiff das Wissen der Menschheit mitgeben. Das ist ein überraschend kleines Problem, da das englische Wikipedia nur 86 GB verbraucht (mit Bildern). Das geht bequem auf einen ganz gewöhnlichen USB-Stick.

Fähigkeiten müssten weitergegeben werden. Bestimmte Fähigkeiten sind relevanter als andere. Beispielsweise braucht man immer einen Techniker, der in Alarmbereitschaft ist (man kann in einem Notfall nicht erst die Technik studieren müssen), außerdem werden dauerhaft Psychologen gebraucht, sowie eine Art Paarberatung.

Fortpflanzung (und auch alle weiteren verwandten Themen) sind ein weiteres echtes Problem. Auf der einen Seite muss gewährleistet sein, dass es wegen Erbkrankheiten nur zu Fortpflanzung zwischen hinreichend weit entfernt Verwandten kommt, weshalb man immer eine gewisse Anzahl an Leuten auf dem Raumschiff braucht. Es wird mit ziemlicher Sicherheit auch zum Streit wegen Beziehungen kommen, dafür braucht man eine Art Paarberatung. Ein weiteres Problem, das schwierig zu lösen ist, ist die Hierarchie auf dem Schiff. Man muss auf der Erde eine Hierarchie festlegen, sonst wird es auf dem Schiff zu einem großen Streit kommen. Aber was passiert, wenn die Erbfolge für einen wichtigen Posten endet, oder zwei Brüder Anspruch auf die Stelle erheben. Dazu muss man sich ebenfalls Gedanken machen.

Eine andere Herausforderung ist die Gesundheit. Grundsätzlich lässt sie sich einteilen in Prävention und Reaktion. Zur Prävention ist eine gute Hygiene wichtig. Dafür muss man einiges einfach mitnehmen. Man muss aber auch dem Muskelabbau im All entgegenwirken. Dafür gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten: entweder man macht Training (so in etwa 2,5 Stunden pro Tag) oder man legt eine künstliche Schwerkraft an1), die aber leider noch nicht ganz ausgereift ist2). Auch sind tägliche medizinische Tests nötig. Außerdem muss man sich vorher bereits über eine Reaktion Gedanken machen. Aber zunächst muss man sich überlegen, ob man versucht, komplett zu verhindern, dass es dort Krankheiten gibt, was dazu führen würde, dass das Immunsystem eventuell fatal geschwächt wird, sodass wenn nach ein paar Generationen doch eine Krankheit ausbricht, es sehr gefährlich wird. Man muss auf jeden Fall auf Krankheiten (wie Grippe) vorbereitet sein. Außerdem auf schwere Erkrankungen, die man nicht verhindern kann (wie z.B. Krebs, Diabetes, …) sowie auf Verletzungen aller Art. Also wird die ganze Zeit ein Arzt benötigt.

Die Kosten für diese Mission sind (unabhängig davon, ob man die Besatzung einfriert) kaum abzuschätzen, zumal man noch einiges an Technologie braucht, was es in der Form noch nicht gibt. Vermutlich wird daher eine solche Mission mit begrenzten Mitteln scheitern. Da es andererseits aber auch schon viele wichtige Technologien gibt, wäre eine solche Mission mit unbegrenzten Mitteln (als Menschheitsaufgabe sozusagen) und mit etwas Zeit sowie den richtigen Leuten theoretisch möglich.

Diese Mission würde viele (fast) unlösbare Probleme mit sich bringen, die sich nicht vollständig eliminieren lassen, aber mit sehr viel Glück ist so eine Mission nicht völlig unmöglich. Jedoch sind die Probleme, wenn man die ganze Zeit lebendige/wache Menschen an Bord hat, viel zu groß. Außerdem kann zu viel schiefgehen und jedes noch so kleine Detail kann die ganze Mission zum Scheitern bringen. Manchmal verhalten sich Menschen auch einfach irrational, insbesondere wenn sie auf einer Beinahe-Selbstmordmission durch das All unterwegs sind.

Man würde sicherlich einige schwere Probleme lösen, wenn man die gesamte Mannschaft einfrieren würde.

Nach aktuellem Stand der Technik wird es nahezu unmöglich sein, die Menschen wieder zur Erde zurückzuholen … und wenn doch, dann ginge es nur um ihre sehr entfernten Nachfahren.

Quellen:
1)  https://www.leifiphysik.de/mechanik/kreisbewegung/ausblick/kuenstliche-gravitation
2)  https://www.wissenschaft-im-dialog.de/projekte/wieso/artikel/beitrag/kann-man-schwerkraft-kuenstlich-erzeugen/#:~:text=K%C3%BCnstliche%20Schwerkraft%20gibt%20es%20bisher,allen%20voran%20Wernher%20von%20Braun
Bildquelle: Pixabay (Autor: geralt)

von Julian

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