Obwohl wir ursprünglich bezüglich der Umsetzbarkeit des Raumfluges sehr optimistisch waren, mussten wir leider feststellen, dass nicht nur die benötigten Ressourcen gravierende Probleme bereiten, sondern auch Einsteins spezielle Relativitätstheorie.
Einsteins spezielle Relativitätstheorie hat sowohl positive als auch negative Einflüsse auf den Raumflug zu Proxima Centauri b – genauer gesagt die Zeitdilatation, die relativistische Massenzunahme und die kinetische Energie.
Die Zeitdilatation besagt, dass in einem bewegten Bezugssystem (Inertialsystem) die Zeit langsamer vergeht.
Deshalb vergehen auf der Erde ca. 4 Jahre, während an Bord des Raumschiffs nur 7 Monate vergehen, wenn das Raumschiff mit 99% der Lichtgeschwindigkeit zu Proxima Centauri b fliegen würde.
Einerseits käme die Besatzung, welche von der Erde starten würde, noch zu Lebzeiten an, wodurch das Einfrieren von Menschen nicht erforderlich wäre. Außerdem würden die Astronauten auch lebendig zur Erde zurückkehren können.
Andererseits wäre eine direkte Kommunikation bei technischen Problemen (z.B. Störfällen) nicht umsetzbar, da die Funksignale zu große Distanzen zurücklegen müssten. Somit wäre die Besatzung auf sich allein gestellt und wäre im schlimmsten Fall verloren.
Die relativistische Massenzunahme besagt, dass ein bewegter Körper für den ruhenden Beobachter schwerer wird. Wenn das Raumschiff mit 99% der Lichtgeschwindigkeit fliegen würde, versiebenfacht sich seine Masse von 10.000 t auf ca. 70.000 t.
Aufgrund von Ekin=1/2⋅mv2 ist bei einer 10-fachen Geschwindigkeitssteigerung die 100-fache kinetische Energie der Triebwerke erforderlich!
Aktuelle Triebwerke bringen eine kinetische Energie auf, mit welcher das Raumschiff mit etwa 0,0001% der Lichtgeschwindigkeit (30 km/s) oder etwas mehr fliegen könnte.
Um die geplante Reisegeschwindigkeit von 99% der Lichtgeschwindigkeit erreichen zu können, müsste eine milliardenfach größere kinetische Energie von den Triebwerken aufgebracht werden, was heute und in absehbarer Zukunft schlicht unmöglich ist.
Zusammenfassend ist der Raumflug zu Proxima Centauri b mit einer relativistischen Reisegeschwindigkeit (z.B. 99% der Lichtgeschwindigkeit) nicht realisierbar, weil die heutigen Raketenantriebe leider (noch) zu schwach sind, was für uns sehr bedauerlich ist. ☹
Die γ-Faktoren für die Zeitdilatation, die relativistische Massenzunahme und der Energiebedarf für die Beschleunigung wurden mit folgender Excel-Tabelle berechnet:
Relativistische Massenzunahme und Energiebedarf.xlsx
Bildquelle: Pixabay (Autor: tombud)
von Max
Astronomie AG 
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