Heute ist Yuri’s Night. Am 12. April 1961, also heute vor 60 Jahren, flog mit Yuri Gagarin der erste Mensch ins Weltall. Und heute vor 40 Jahren flog mit Columbia das erste Space-Shuttle in den Weltraum. Aber eigentlich ist der Flug von Yuri Gagarin das eigentlich historische Ereignis; meiner Meinung nach eines der wichtigsten historischen Ereignisse in der Geschichte der Menschheit. Auf jeden Fall aber ein Anlass, um über die Raumfahrt nachzudenken – was ich an diesem Tag immer wieder mal mache. Vor fünf Jahren habe ich darüber geschrieben, wie langsam wir bei unserem “Aufbruch” ins All sind. Und dass es durchaus auch schneller gehen könnte, wenn wir wollen. Dabei habe ich vor allem an politische und gesellschaftliche Entscheidungen gedacht und nicht an neue Technologie. Aber auch die wird in Zukunft eine Rolle spielen. Wir werden aber definitiv nicht so wie in den Science-Fiction-Filmen mit Überlichtgeschwindigkeit durch den Weltraum sausen. Das lassen die Naturgesetze nicht zu. Und auch der sogenannte “EmDrive” wird uns nicht dabei helfen, schneller ins All aufzubrechen.
Im August 2014 tauchten die ersten Berichte über ein “unmögliches” Antriebssystem auf, das von der NASA entwickelt worden sei. Es braucht keinen Treibstoff, sondern besteht – vereinfacht gesagt – aus einem geschlossenen Hohlraum, in dem Mikrowellen gefangen sind. Und während die Wellen im Hohlraum hin und her reflektiert werden, soll eine Antriebskraft entstehen. Das klingt unmöglich und das ist auch unmöglich. Zumindest würde es den bekannten Naturgesetzen fundamental widersprechen. Zum Beispiel der Impulserhaltung – und das wäre doch sehr überraschend. Aber auch sehr spektakulär, weswegen das Thema immer wieder in den Medien aufgetaucht ist. 2016 wurde dann sogar ein “offizieller” Fachartikel über das Experiment mit dem EmDrive veröffentlicht. Im Gegensatz zu dem was damals oft behauptet wurde, ist das natürlich kein Beweis dafür, dass das Ding tatsächlich funktioniert. Aber die nötige Grundlage, um das Konzept des antriebslosen Antriebs wissenschaftlich vernünftig zu prüfen.
Genau das haben Forscher:innen um Martin Tajmar von der TU Dresden getan und ihre Resultate kürzlich im Rahmen einer Konferenz veröffentlicht. Insgesamt sind es drei Artikel ([1], [2], [3]), in denen drei unterschiedliche Varianten der “unmöglichen” Antriebe untersucht worden sind. Das ist nicht so einfach, wie man denken möchte. Man kann nicht einfach so ein Ding zusammenschrauben, den Einschaltknopf drücken und schauen, ob es durch die Gegend saust oder nicht. Die Kräfte, die angeblich gemessen wurden, sind minimal. So klein, dass man sehr, sehr gut aufpassen muss, dass man bei den Messungen auch wirklich das misst, von dem man glaubt, dass es gemessen wird. Und nicht irgendwelche Störungen, was so gut wie immer die viel wahrscheinlichere Variante ist, denn Störungen gibt es immer.
Ursprüngliches Experiment zum EmDrive (Bild: gemeinfrei)
Ein kniffliger und potenziell sehr fehleranfälliger Versuchsaufbau auf der einen Seite und ein Resultat, das allen bekannten Naturgesetzen widerspricht auf der anderen… keine sehr vielversprechende Ausgangslage für revolutionäre Entdeckungen. Aber anschauen muss und kann man sich die Sache trotzdem; vor allem weil das hier mit vergleichsweise einfachen Methoden möglich ist. Man braucht keine gigantischen Teilchenbeschleuniger, keine Weltraumteleskope – sondern nur ein gut ausgestattetes Labor, Genauigkeit und kreative Experimente. In Dresden war das alles vorhanden. Man hat das Experiment dort zum Beispiel auf eine an unterschiedlichen Punkten aufhängbare “Messwaage” gestellt um möglichst viel Kontrolle über das zu haben, was passiert. Man muss etwa berücksichtigen, dass sich der EmDrive aufwärmt. Das führt dazu, dass sich die Materialien ausdehnen, mit denen er an den Messgeräten befestigt ist. Minimal, aber es findet statt und genau das muss man untersuchen. Tajmar und sein Team konnten nun zeigen, dass genau dieser Effekt dafür verantwortlich ist, ob man einen “Schub” misst oder nicht. Je nachdem, wie sie das Experiment befestigten, konnten sie die ursprünglichen Ergebnisse entweder reproduzieren oder aber die angebliche Schubkraft komplett zum Verschwinden bringen. Ein Resultat, dass sich ein paar Jahre vorher bei anderen Experimenten angedeutet hat…
Auch bei den anderen angeblich revolutionären Antriebsvarianten zeigte sich: Wenn man wirklich sorgfältig experimentiert und alle möglichen Störquellen berücksichtigt, dann verschwinden alle Antriebskräfte. Das Fazit: Der unmögliche Antrieb ist tatsächlich unmöglich. Wir müssen uns – Überraschung! – weiterhin an die Naturgesetze halten, wenn wir den Weltraum bereisen wollen.
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