Das ist das in jeder Hinsicht ferne Ziel: Eine Reise zu Alpha Centauri könnte in gut 40 Jahren starten. Dann dauert es aber noch einmal 40 Jahre, ehe die Sonde (mit zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit) dort ankommt.
New Haven/Pasadena – Sie sind unsere nächsten Nachbarn und doch vier Lichtjahre entfernt. Was die Doppelsterne von Alpha Centauri und den Roten Zwerg Proxima Centauri als Forschungsobjekt noch spannender macht, ist die Tatsache, dass man um Proxima Centauri einen erdähnlichen und potenziell lebensfreundlichen Planeten entdeckt hat.
Bei Alpha Centauri hingegen sind Astronomen trotz intensiver Suche bisher nicht fündig geworden. Doch nun gibt es eine Erklärung dafür, warum man erstens bisher erfolglos nach möglichen Planeten Ausschau gehalten hat – und zweitens, warum man vermutlich doch fündig werden könnte. Wie Debra Fischer (Yale University) und ihre Kollegen im "Astronomical Journal" berichten, könne man bei einem Doppelsternsystem kleine Planeten – zumal solche in der habitablen Zone – mit den bisherigen technischen Möglichkeiten schlicht nicht detektieren.
Das Astronomenteam ist aber recht zuversichtlich, dass es solche kleineren Planeten geben dürfte. Während bisherige Technologien noch nicht präzise genug waren, beruhen die Modelle der Astronomen nun auf Daten neuer spektrografischer Instrumente des Very Large Telescope Array in Chile.
Zu Feier eines fernen Jubiläums
Mehr oder weniger zufällig haben sich zur gleichen Zeit, als diese Ergebnisse veröffentlicht wurden, Forscher der Nasa erstmals öffentlich Gedanken darüber gemacht, eine Sonde in Richtung Alpha Centauri zu schicken. Ein mögliches Datum wäre das Jahr 2069, um damit das 100-Jahr-Jubiläum der Mondlandung zu feiern. In den gut 40 Jahren bis dahin sind freilich noch ziemlich viele offene Fragen zu lösen, wie Anthony Freeman vom Jet Propulsion Laboratory der US-Weltraumagentur auf der Herbsttagung der American Geophysical Union erläuterte.
So rechnet Freeman mit einem Raumschiff, das für eine solche Mission auf zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden könnte – beispielsweise durch ein Sonnensegel. Dann wäre sie 40 Jahre bis Alpha Centauri unterwegs. Noch ist das Erreichen einer solchen Geschwindigkeit pure Fiktion: Voyager 1 etwa verlässt das Sonnensystem aktuell mit rund 0,05 Promille der Lichtgeschwindigkeit.
Probleme des Bremsens und der Steuerung
Freeman dachte mit seinen Kollegen allerdings schon weiter, nämlich an die Frage, wie man die Sonde vor dem Errreichen des Ziels wieder abbremsen kann, wie man die nötigen Kurskorrekturen vornimmt und wie die Datensammlung und die Datenübertragung zur Erde aussehen könnte. Wenn es um diese Fragen geht, klingen die Pläne nach Science Fiction: Das Raumschiff müsste sich laut Freeman im Laufe der Reise selbst umbauen. Ein 3D-Drucker an Bord könnte neue Teile herstellen, nach Plänen, die zum Start der Sonde noch gar nicht ausgearbeitet waren.
Bei der Steuerung einer solchen interstellaren Sonde sei die wohl größte Herausforderung, dass die letzten Korrekturen, auf die nach deren Bestätigung noch eine Reaktion möglich ist, zwölf Jahre vor der Ankunft bei Alpha Centauri geschickt werden können. Acht Jahre vor der Ankunft könnte das letzte Update an die Sonde geschickt werden, dessen Empfang und Implementierung diese noch rechtzeitig bestätigen kann. Schon ab vier Jahren vor ihrer Ankunft wäre die Sonde wegen der langen Signallaufzeiten auf sich selbst gestellt.
Lange Signallaufzeiten
Wenn die Sonde Alpha Centauri ungebremst erreicht, blieben ihr nur wenige Minuten zur Analyse eventueller Exoplaneten, bevor sie durch das System gerast wäre. Könnte sie abbremsen, blieben ihr einige Stunden und sie hätte so viel Zeit wie zuletzt New Horizons am Pluto. Nur wenn es ihr möglich wäre, in einen Orbit einzutreten, stünde das Ziel wirklich langfristiger Forschung offen, auf die dann wohl trotz der immensen Signallaufzeiten auch wieder Forscher auf der Erde Einfluss nehmen könnten. (Klaus Taschwer, 29.12.2017)