- In der Sci-Fi-Serie „Star Trek“ reisen Raumschiffe mit Hilfe von Warp-Antrieben schnell von einem Teil des Universums in einen anderen.
- Die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum beträgt etwa 186.282 Meilen pro Sekunde (299.792 Kilometer pro Sekunde). In „Star Trek“ entspricht ein Warpfaktor von 1 der Lichtgeschwindigkeit, und ein Warpfaktor von 9,9 ist mehr als 2.000 Mal größer als die Lichtgeschwindigkeit.
- Aber James O’Donoghue, ein ehemaliger NASA-Wissenschaftler, der jetzt bei der JAXA arbeitet, animierte Warp-Geschwindigkeiten im Sonnensystem mit dem Raumschiff Enterprise. Er postete sein Video am Montag auf Twitter.
- O’Donoghue’s Animation zeigt, dass es fast 10 Sekunden dauern würde, um Pluto zu erreichen, und 18 Stunden, um den nächsten Stern zu erreichen, bei nahezu maximaler Warp-Geschwindigkeit.
- Der Planetenforscher sagte, er fühle sich „verzweifelt“ über die Entfernungen und Geschwindigkeiten, die in der Raumfahrt involviert sind, und hat die Animation zum Teil gemacht, „damit sich alle anderen genauso schlecht fühlen wie ich.“
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Im Sci-Fi-Universum von „Star Trek“ können Raumschiffe mit Warp-Antrieb die normalerweise undurchdringliche Grenze der Lichtgeschwindigkeit überschreiten, oder etwa 186.282 Meilen pro Sekunde (299.792 Kilometer pro Sekunde) im Vakuum.
Diese Überwindung der theoretischen Physik lässt das Erreichen von außerirdisch reichen Planeten quer durch die Galaxie wie eine bequeme Reise in TV-Werbepausen-Länge erscheinen.
Aber eine neue Animation des Planeten- und Weltraumforschers James O’Donoghue, der früher bei der NASA gearbeitet hat und jetzt bei der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA beschäftigt ist, begründet den Warp-Antrieb dieser fiktiven Raumschiffe in der Realität. Er sagt, die Arbeit gebe ihm „ein Gefühl der Verzweiflung“ über das Reisen durch den Weltraum, selbst bei Superluminalgeschwindigkeiten.
O’Donoghue animierte zuvor die Lichtgeschwindigkeit innerhalb des Sonnensystems, und die Ergebnisse waren deprimierend. Nachdem er für diese Animationen viel Aufmerksamkeit erhalten hatte, begann er sich zu fragen, wie schnelleres Fliegen in der Realität aussehen könnte.
So nahm O’Donoghue das Föderationsraumschiff USS Enterprise, das von Captain Jean-Luc Picard (gespielt von Patrick Stewart) in „Star Trek: The Next Generation“ kommandiert wird, und schickte es mit unterschiedlichen Warp-Geschwindigkeiten von der Sonne zum Pluto.
Das obige animierte Video, das O’Donoghue am Montag auf Twitter postete, ist fast so deprimierend wie die erste Reihe der populären Animationen des Wissenschaftlers.
„Ich habe wirklich ein Gefühl der Verzweiflung angesichts der Entfernungen in unserem Sonnensystem und darüber hinaus verspürt“, sagte O’Donoghue dem Business Insider: „Es war eines meiner Ziele, alle anderen dazu zu bringen, sich genauso schlecht zu fühlen wie ich.“
Zufälligerweise soll eine Nachfolgeserie mit dem Titel „Star Trek: Picard“ laut CNN am 23. Januar auf CBS All Access und einen Tag später auf Amazon Prime Premiere haben.
Was die neue „Star Trek“-Animation mit Warp-Geschwindigkeit zeigt – und warum sie deprimierend ist
Es gibt im „Star Trek“-Universum keine feststehende Skala für „Warp-Faktor“-Geschwindigkeiten. In den mehr als 50 Jahren der Produktion haben verschiedene Serien, Episoden und Filme widersprüchliche Zahlen herausgegeben.
Wie auch immer, Rick Sternbach und Michael Okuda – zwei technische Berater der „The Next Generation“-Serie – haben 1991 ein technisches Handbuch veröffentlicht, das einige solide Zahlen enthält, und es sind diese Zahlen (gegenüber einer Wikipedia-Seite), auf die sich O’Donoghue laut eigener Aussage für seine Animation stützte.
Diese Skala legt nahe, dass ein Warpfaktor von 1 Lichtgeschwindigkeit ist (unten gezeigt zwischen Erde und Mond) und der typische obere Grenzwarp von 9,99 mehr als 2.140-fache Lichtgeschwindigkeit ist.
O’Donoghue entschied sich dafür, die Enterprise so darzustellen, dass sie von der Sonne weg und quer durch das Sonnensystem in Richtung einer Ziellinie beim Pluto fliegt. Das Raumschiff startet mit Warp 1 und beschleunigt schließlich auf Warp 9,9, also etwa 2.083-fache Lichtgeschwindigkeit.
- Warp 1, also Lichtgeschwindigkeit, lässt die Enterprise so aussehen, als würde sie über der Sonne stillstehen. Bei dieser Lichtgeschwindigkeit bräuchte das Schiff 5 Stunden und 28 Minuten, um den Pluto zu erreichen, der etwa 3,67 Milliarden Meilen (5,9 Milliarden Kilometer) von der Sonne entfernt ist. Proxima Centauri – der unserem Stern am nächsten gelegene Stern – ist dagegen nur vier Jahre und drei Monate entfernt.
- Warp 5 ist etwa 213-mal schneller, so dass eine Reise von der Sonne zum Pluto nur 1 Minute und 30 Sekunden dauert. Proxima Centauri ist immer noch eine einwöchige Reise.
- Mit Warp 9,9 ist Pluto weniger als 10 Sekunden entfernt und Proxima Centauri eine 18-stündige Reise.
Diese letzte Reisegeschwindigkeit ist tausende Male schneller, als die Physik unseres Universums jemals zulassen könnte.
Allerdings könnte eine Reise mit einem Warpfaktor von 9,9 von einem Ende der Milchstraßengalaxie – einem Gebilde aus Hunderten von Milliarden von Sternen, das sich laut einer aktuellen Studie 150.000 bis 200.000 Lichtjahre weit erstrecken könnte – zum anderen 96 Jahre dauern. Das ist fast ein Jahrzehnt länger als ein durchschnittliches menschliches Leben heute.
Selbst wenn man die schnellste „Transwarp“-Geschwindigkeit (oder „Jenseits von Warp“) berücksichtigt, die von der Enterprise erreicht wird, die laut „Star Trek: The Next Generation – Technical Manual“ etwa 8.323-fache Lichtgeschwindigkeit beträgt, würde eine transgalaktische Reise 24 Jahre dauern. Eine Transwarp-Reise nach Andromeda, der unserer Galaxie mit etwa 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung am nächsten liegenden Galaxie, würde etwa 300 Jahre dauern.
Ein Vierteljahrhundert ist eine zermürbende Zeitspanne, gegen die kein Holodeck, keine künstlich intelligenten Begleiter und keine extrem gut gefüllte Raumschiff-Bar ankommen können, geschweige denn drei Jahrhunderte.
„Es fällt allerdings schwer, Mitleid mit ihnen zu haben“, sagt O’Donoghue über die Menschen in „Star Trek“, denn „wir selbst haben mit unserem schnellsten Raumschiff nicht einmal ein Zehntel von einem Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreicht.“
Die Menschheit bewegt sich wirklich, wirklich langsam durch den Weltraum
Die schnellste Geschwindigkeit, die ein von Menschen gebautes Objekt jemals relativ zur Sonne erreicht hat, beträgt etwa 119 Meilen pro Sekunde (192 Kilometer pro Sekunde) oder 430.000 mph (692.000 Kilometer pro Stunde). Die Parker Solar Probe der NASA erreicht kurzzeitig diese Geschwindigkeit, wenn sie um die Sonne kreist, und ein Flug zum Pluto von der Sonne aus mit dieser Geschwindigkeit würde fast ein Jahr dauern.
Ingenieure des Breakthrough Starshot-Projekts arbeiten daran, mit winzigen „Nanofähren“ teilweise Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Die Idee ist, sie durch das Abschießen von reflektierenden Lichtsegeln mit starken Laserstrahlen schnell zu beschleunigen und schließlich an nahen Sternen wie Proxima Centauri (ein Roter Zwerg, der bewohnbare Planeten beherbergen könnte) vorbeizufliegen.
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Doch selbst bei einer geplanten Reisegeschwindigkeit von 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit könnte es mehr als 21 Jahre dauern, bis die Sonden an dem nahen Sternensystem vorbeifliegen und es fotografieren. Darüber hinaus würde es weitere 4,24 Jahre dauern, bis ihre Radiosignale (die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen), die Bilddaten tragen, Antennen auf der Erde erreichen.
Wenn wir uns wirklich einsam fühlen wollen, glaubt O’Donoghue, dass wir nicht weiter als bis zur Science-Fiction selbst schauen müssen.
„Ich denke, es fügt eine Ebene der Isolation und der Unerbittlichkeit hinzu, wenn wir wissen, dass selbst unser nächster Stern Dutzende von Stunden braucht, um mit der selten genutzten Warp 9,9 dorthin zu gelangen“, sagte O’Donoghue. „Vielleicht gibt das den Zuschauern ein besseres Gefühl für die Größe des Weltraums und die Grenznatur der Föderationsschiffe und der Crew.“
Korrektur: James O’Donoghue verließ vor kurzem die NASA, um sich der JAXA anzuschließen, der nationalen Raumfahrtbehörde Japans. Außerdem haben wir falsch angegeben, wie lange Funksignale von Proxima Centauri brauchen würden, um die Erde zu erreichen; es sind etwa 4,24 Jahre, nicht 21 Jahre.