Projekt Daedalus: Wie uns ein Fusions-Raumschiff in ein anderes Sonnensystem bomben sollte

Reisen zu andere Sternen und Planeten faszinieren Menschen schon seit jeher. Und schon in den 1970ern arbeiteten britische Forscher und Hobby-Raumfahrer erstmals einen detaillierten Plan für ein Raumschiff aus, das in ein fremdes Sonnensystem vorstoßen sollte. Bis heute erscheint die Mission so wegweisend wie megalomanisch.

Von Michael Förtsch

In einem Backsteinbau direkt am Vauxhall Park und in Sichtweite des Secret-Service-Gebäudes in London sitzt eine der ältesten Raumfahrtvereinigungen der Welt. In schlanken Lettern stehen zwischen zwei Fensterreihen die Worte British Interplanetary Society – oder kurz: BIS. Im Jahr 1933 organisierten sich in diesem Verein britische Ingenieure, Physiker, Astronomen und begeisterte Amateurforscher. Sie hatten erkannt, dass der Weltraum die nächste große Grenze darstellt und wollten mithelfen, das britische Empire zu einer einflussreichen Raumfahrtnation zu machen. Sie wollten Ideen, Technologien und Konzepte entwickeln – und dabei sein, wenn Großbritannien in die Weiten des Kosmos vorstößt, neue Welten entdeckt und den Fuß auf fremde Himmelskörper setzt.

Das von Philip E. Cleator gegründete Team meinte es durchaus ernst. Es erdachte in den Jahrzehnten seines Bestehens unter anderem eine auf der deutschen V2 basierende Rakete , mit der Großbritannien schon in den 1940ern einen Mensch in den Weltraum hätte schießen können. Auch eine Mission zum Mond samt dazugehörigen Raumfahrzeugen entwarfen die Mitglieder des Raumfahrtvereins– und das weit vor den ersten Mondmissionsanstrengungen der US-amerikanischen NASA und der sowjetischen Roskosmos. Es waren visionäre Konzepte, die nach Einschätzungen von Raumfahrtexperten durchaus machbar – wenn auch nicht ungefährlich – gewesen wären.

„Die BIS war schon immer eine Ansammlung von radikalen Denkern“, erklärt Paul Gilster, Autor, Raumfahrtexperte und Mitbegründer der Forschungs- und Raumfahrtvereinigung Tau Zero Foundation. Unter ihnen war „als essentielle Stimme“, wie Gilster gegenüber 1E9 sagt, seit 1945 auch der 2001-Odyssee-im-Weltraum -Autor Arthur C. Clarke, der in seinen Werken Menschen und Außerirdische quer durch das Universum rauschen lässt. Daher reichten die Ambitionen der britischen Möchtegern-Raumfahrer bald weit über die Erdatmosphäre und den Mond hinaus. Vor allem nachdem mit Neil Armstrong kein Brite, sondern ein Amerikaner als erster Mensch seinen Fuß auf den Mond gesetzt hatte. Wohin die Briten wollten, das war in ein anderes Sonnensystem.

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Eine neue Welt?

An einem kühlen Wintertag im Frühjahr des Jahres 1973 versammelten sich die Mitglieder der British Interplanetary Society. Es war ein offenes Treffen bei dem eine kleine Gruppe innerhalb des Vereins, interessierte Ingenieure, Akademiker und anderen Denker für das bislang größte Projekt des BIS rekrutieren wollte. Unter Leitung des Luft- und Raumfahrtingenieurs Alan Bond, der unter anderem an der Entwicklung der britischen Blue-Streak-Raketen beteiligt war, hatten sie sich entschlossen, ein umfangreiches Konzept für die erste interstellare Raumfahrtmission der Menschheit zu erarbeiten: eine Reise in ein benachbartes Sternensystem, zu Barnards Pfeilstern, einem rote Zwergstern, der zu dieser Zeit in der Astronomie und Science Fiction eine kleine Berühmtheit war.

„Das war die Ära, bevor wir sicher die Existenz von Exoplaneten bestätigen konnten“, erklärt Paul Gilster. „Aber es gab durchaus Hinweise darauf, dass es um Barnards Pfeilstern vielleicht Planeten geben könnte.“ Der Astronom Peter van de Kamp vom Sproul-Observatorium in Philadelphia glaubte, durch Aufnahmen mit Fotoplatten eine Störung in der Eigenbewegung des Sterns gefunden zu haben. Er schloss in den 1960er Jahren daraus, dass der Stern von ein, vielleicht aber sogar zwei Planeten umkreist würde. Erst in den 1980ern wurde klar, dass Peter van de Kamps Entdeckung eigentlich einen nur Instrumentenfehler darstellte.

Bis dahin waren die heute als fiktiv enttarnten Planeten in Raumfahrtgeschichten und Serien wie Mondbasis Alpha 1 aber längst zu außerirdischen Paradies- und Gefahrenwelten geworden. Es wurde spekuliert, ob dort vielleicht sogar Leben möglich wäre – und damit eine zweite Heimat für die Menschheit. All das zusammen machte den mit 5,9 Lichtjahren – das sind 59,8 Billionen Kilometer – relativ nahen Stern seinerzeit nicht nur zu einem astronomisch, sondern auch kulturell spannenden Ziel.

Die Mission sollte aber auch realistisch, technisch umsetzbar und binnen eines Menschenlebens machbar sein. Letzterer Punkt, sagt Paul Gilster, war „eben das Denken dieser Zeit“ – das sich aber bis in die Gegenwart zieht. Forscher und Entwickler sollen und wollen noch erleben können, wie ihre Schöpfung ankommt und Entdeckungen macht. Ebenso wichtig: Die Mission sollte hoch-automatisiert ablaufen und ferngesteuert werden können. Denn auch, wenn es machbar sei, wäre es unverantwortlich einen Menschen an einen vollkommen unerforschten Ort zu schicken, meinte die British Interplanetary Society. Ihre Zielsetzung war also klar.

Die Herausforderung war dann, diese auch zu erreichen. Der Startschuss für den Denk- und Planungsprozess bildete eben jenes Treffen im Jahre 1973. Doch um wirklich alle Eventualitäten und Möglichkeiten zu bedenken, sämtliche technischen Machbarkeiten abzuklopfen und Kalkulationen durchzuführen, brauchten die Raumfahrtenthusiasten ganze fünf Jahre. Schließlich hatte niemals zuvor jemand eine komplette Reise in ein anderes Sonnensystem ausgearbeitet.

Was die letztlich 13 stetigen Mitglieder der sogenannten Interstellar-Studies-Gruppe der BIS im Jahr 1973 begannen, war eine Pionierarbeit und multidisziplinäre Herausforderung – die die Astronomie, Physik, Chemie, Mathematik und auch Fachbereiche wie Materialwissenschaften und natürlich Raketentechnik überspannte. Am Ende stand daher eine 200-Seiten-Studie, die so irrsinnig wie überzeugend klingt: das Projekt Daedalus .

Das Raumschiff Daedalus

In der griechischen Mythologie ist Daidalos – oder in Latein eben: Daedalus – ein brillanter Erfinder und Künstler. Er wurde mit seinem Sohn Ikarus von König Minos auf Kreta gefangen gehalten. Jedoch nutzte er seine Erfindergabe, um sich und seinem Sohn filigrane Flügel aus Wachs und Federn zu fertigen, mit denen er aus seinem Gefängnis flog. Die Raumfahrtenthusiasten der British Interplanetary Society machten Daedalus in ihrer Studie, die sie 1978 präsentierten, zu einem unbemannten Drohnen-Raumschiff. Wie der griechische Erfinder sollte es dem Gefängnis Sonnensystem entfliehen – und zu neuen Gestaden aufbrechen.

Aber anders als die Lunik-, Pioneer- und Voyager-Sonden, die die Menschheit bis dahin ins All entlassen hatte, wäre Daedalus in allen nur erdenklichen Dimensionen eine Maschine der Superlativen gewesen – auch heute noch. Was sich die Ingenieure ausmalten, wäre ein 190 Metern hohes Schiff geworden, das aus einer 100 Meter breiten Antriebsstufe und einer mit 40 Meter Breite immer noch riesigen Hauptstufe bestehen sollte. Es wäre damit fast doppelt so hoch gewesen wie die Mondrakete Saturn 5 und immer noch 50 Meter höher als das von SpaceX geplante Starship. Angefüllt sein sollte es mit modernster Computer- und Robotertechnik. Leergewicht: 4.000 Tonnen. Startgewicht: 54.000 Tonnen.

„Sie hatten ein wirklich massives Raumschiff ausgebrütet“, sagt Paul Gilster. Aber das musste es auch sein. Die Mitglieder der British Interplanetary Society wussten sehr gut, dass konventionelle Raketentechnologie sie nicht wirklich weit und schnell genug voranbringen bringen würde. Als die Briten mit ihrer Studie begannen, war die Pioneer 10 das schnellste Mensch-gemachte Flugobjekt. Nachdem sie 1973 durch die Gravitation des Jupiter beschleunigt worden war, war sie mit eine Geschwindigkeit von 132.000 Kilometer pro Stunde in Richtung Aldebaran unterwegs. Das war schnell – aber bei weitem nicht schnell genug.

Daher hofften die Briten auf eine Antriebstechnologie, die es noch nicht gab, die aber Mitte der 1970er absehbar und machbar erschien: einen nuklearen Fusions-Pulsantrieb. Die Funktionsweise: In die riesige schalenförmige Brennkammer des Daedalus-Raumschiffs sollten nur wenige Zentimeter kleine Pellets aus dem Wasserstoffisotop Deuterium und Helium-3 katapultiert werden. Die sollten mit Elektronenstrahlen beschossen, damit auf 100 Millionen Grad erhitzt und hierdurch zur Fusion gebracht werden. Als Reaktion hätte es eine plasmareiche Fusionsexplosion gegeben, die durch eine von einem starken Magnetfeld geformte Düse kanalisiert werden sollte. Und das 250 Mal pro Sekunde. Das Schiff hätte sich auf diesem Weise voran gebombt.

„Die Ausarbeitung all dessen war genial“, urteilt Paul Gilster. „Es ist wahnsinnig faszinierend, sich das vorzustellen.“ Allerdings: Diesen Antrieb auf der Erde zu starten, um Daedalus ins All zu bringen, wäre einem Atomschlag gleichgekommen. Daher sollte das Raumschiff gleich im All konstruiert werden – entweder im Erdorbit oder am besten, da waren die Briten überzeugt, in der Nähe des Jupiters oder eines anderen Gasriesen. Dort hätte die Mega-Sonde auch gleich ihren Treibstoff aufsammeln können: das Helium-3 und Deuterium, das in der Atmosphäre dieser Planeten reichlich vorhanden ist. Es hätte mit automatisierten Heißluftballons aus den oberen Teilen des Gasriesen wie mit einem Schnorchel aufgesammelt werden sollen. Und das Jahre bevor Daedalus starten sollte. Denn es wären 50.000 Tonnen davon nötig, um auf Reisegeschwindigkeit zu kommen.

Eine lange Reise

Nach dem Betanken der markanten Kugeltanks der Daedalus hätte die Reise starten sollen. Und das dank des nuklearen Pulsantriebes sprichwörtlich mit einem gigantischen Knall. Nach Berechnungen der British Interplanetary Society hätte die erste Stufe des Raumschiffes ganze zwei Jahre ohne Unterbrechung arbeiten und dabei 46.000 Tonnen an Fusionstreibstoff verfeuern müssen. Dadurch hätte eine Geschwindigkeit von 7 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreicht werden können. Dann hätte sich die Antriebsstufe abtrennen und die kleinere Hauptstufe für weitere 1,81 Jahre für weiteren Vorschub sorgen sollen.

„Dadurch arbeitest du dich dann auf 12 Prozent der Lichtgeschwindigkeit hoch“, sagt Paul Gilster. „Echt nicht schlecht für so ein gigantisches Schiff.“ Das wären immerhin 35.975 Kilometer pro Sekunde. Nach dem Verbrauch des restlichen Treibstoffs wäre die Daedalus knapp 45 Jahre antriebslos voran geschossen. Das wäre nicht ungefährlich gewesen. Denn auch wenn der Weltraum groß und leer erscheint: Auf dem Weg hätte die Daedalus von Mikrometeroiden und anderen Partikel beschädigt oder – bei dieser Wahninnsgeschwindigkeit – zerstört werden können.

Für Schutz sorgen sollte daher eine 7 Millimeter dicke und 50 Tonnen schwere Platte aus Beryllium. Das harte und dennoch elastische Schutzschild sollte an der Front der Weinglas-artigen Drohne angebracht werden. Bei der Annäherung an Sonnensysteme sollten sich zudem die Zentralcomputer des Schiffes aktivieren und eine Flotte aus Roboterdrohnen aussenden, um mehrere Kilometer voraus zufliegen und größere Hindernisse aus dem Weg zu räumen. Ebenso sollten weitere Roboterhelfer zumindest kleinere Schäden an Hülle und Gerät beheben können. Das sollte garantieren, das Daedalus nicht nur sein Ziel erreicht, sondern auch noch davon berichten kann.

Nur 70 Stunden

Während Daedalus durch den Raum schießt, sollten immer mal wieder die Zentralcomputer hochgefahren werden. Sie sollten die Position des Schiffes checken und auch interne Systeme auf Fehler überprüfen. Und bereits auf halbem Wege sollten unter der Berylliumscheibe zwei Fünf-Meter-Teleskope ausgefahren und in Richtung von Barnards Pfeilstern gerichtet werden, um erste Aufnahmen zu machen und diese über die auch als Parabolantenne konzipierte Brennkammer nach Hause funken. Rund fünf Jahre würde es dauern, bis diese dann auf der Erde ankommen.

Basierend auf einer Auswertung der Fotos auf der Erde, sollte das Schiff 84 und 21 Monate vor dem Erreichen des Ziels erneut aufwachen. Dabei sollten technisch hoch ausgerüstete Observations- und Erforschungsdrohnen ausgeschickt werden. Angetrieben von einem Ionen-Antrieb sollten sie auf die – wie man hoffte – nun vollends sichtbaren Planeten zusteuern, Abertausende von Kamera- und Sensorenaufnahmen machen und ihre Daten an die Daedalus funken, die sie zur Erde sendet. Ganz in der Hoffnung, dass sich einer der Planeten vielleicht sogar als bewohnbar erweist.

Wenn Daedalus dann selbst das System von Barnards Pfeilstern erreicht, wäre das Schiff immer noch mit 35.975 Kilometern pro Sekunde unterwegs. Abbremsen oder gar anhalten? Das wäre unmöglich. Dafür hätte das Schiff nämlich noch viel mehr Treibstoff mitschleppen müssen. Dennoch: Immerhin 70 Stunden dauert der Durchflug. Genug Zeit, glaubten die britischen Erfinder, für Aufnahmen mit den Teleskopen aus nächster Nähe, die unschätzbare Details über die seinerzeit dort vermuteten Planetenbrüder weit weg von uns zeigen sollten. Und vielleicht sogar außerirdisches Leben!

Nach nicht einmal drei Tagen würde Daedalus dann das fremde System wieder verlassen und weiter in den Kosmos preschen – und auf lange Zeit erstmal durch nächtliche Schwärze fliegen. „Aber selbst dann hätte es zweifellos noch weiter Daten geliefert“, sagt Paul Gilster. „Es wäre dann an die nächste Generation weitergegeben worden – so wie die Voyager-Sonden.“ Daedalus sollte dafür programmiert sein, immer wieder zu Hause anzurufen, Lebenszeichen von sich zu geben und Dinge zu entdecken, die zum Start der Mission nicht eingeplant waren. Selbst, wenn niemand mehr auf der Erde da ist, um den Hörer abzunehmen.

Andere Ideen lösen Daedalus ab

Gebaut wurde Daedalus natürlich nie. Auch die Mitglieder der British Interplanetary Society waren sich im Klaren darüber, dass es zumindest noch einige Jahrzehnte dauern könnte, bis ihr Mega-Raumschiff umsetzbar würde. Einfach weil sie nicht nur auf gegenwärtige, sondern auch auf zukünftige Technologien setzten. Ende der 1990er oder auch erst im Jahr 2100, das schätzten die verschiedenen Mit-Erdenker der Daedalus, würde die Menschheit „reich genug“ und die Technik weit genug sein, um die hoch automatisierte Sonde zu konstruieren. Jedoch haben sie sich selbst mit diesen vergleichsweise pessimistischsten Zeiteinschätzungen kräftig verkalkuliert.

„Nein, auch heute könnten wir Daedalus nicht bauen“, sagt uns der Raumfahrtexperte Paul Gilster. „Selbst, wenn wir uns entschließen würden, die Ressourcen unserer Erde diesem gigantischen Projekt zu opfern, würde uns immer noch der Fusionsantrieb fehlen und die Präsenz der Menschheit im Sonnensystem, die es uns erlaubt, Gasriesen für den Treibstoff abzuernten.“ Dass beides in den nächsten 80 Jahren machbar wird, ist nicht wirklich absehbar. Wobei plötzliche technische Durchbrüche nie auszuschließen sind. Aber laut Gilster stand für die Briten jedoch auch nicht unbedingt an erster Stelle, die Daedalus-Sonde tatsächlich zu konstruieren.

„Es ging eher darum, der Menschheit die Frage aufzuzwingen: Könnten wir das tun, und welche Art von Technik wäre dazu notwendig?“, spekuliert der Raumfahrtexperte. „Es war das erste Mal, dass jemand versucht hat, ein solches Raumschiff zu entwerfen.“ Projekt Daedalus habe damit ein komplexes Konzept und eine Mission in einprägsame Bilder übersetzt, die sich die Menschen vorstellen konnten. Es habe demonstriert, dass zwar hohe technische, finanzielle und logistische Hürden, aber keine physikalische Grenzen existieren, die die Menschheit daran hindern, andere Sterne und Sonnensysteme zu erreichen – und damit die Vorstellung vieler beflügelt.

Viele Aspekte von Projekt Daedalus wirken heute anachronistisch, megalomanisch und aus der Zeit gefallen. Daher versucht eine neue Generation von Wissenschaftlern und Raumfahrtenthusiasten mit Projekt Icarus die Daedalus-Konzepte neu zu denken. Und andere Ideen wie Breakthrough Starshot setzen auf gänzlich andere Technologien, um in andere Sonnensysteme zu gelangen. „Wir sind weit davon entfernt, dass Daedalus zur Realität wird und ich glaube nicht, dass wir jemals den ursprünglichen Entwurf umsetzen werden“, davon ist Gilster überzeugt. „Aber eines Tages, wenn wir die Sterne erreichen, werden wir uns an die Daedalus als ein wertvolles Puzzleteil erinnern. Nämlich als eine Errungenschaft, die unsere interstellaren Ambitionen wesentlich geprägt hat.“

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Teaser-Bild: Mit freundlicher Genehmigung von Graham TG / Model Nick Stevens

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