Weltraum-Navigation in 4D

Ich hatte ja schon einmal ein paar Gedanken zum Thema "Weltraumreisen" geschrieben. Noch eine Ergänzung dazu:

Das Reisen im Universum beinhaltet (abgesehen von der technischen Seite) nicht nur ein Entfernungsproblem, sondern es gilt auch noch die Frage der stellaren Navigation zu klären.

Das Licht, das wir am Himmel wahrnehmen, ist – wie der Name schon sagt – mit Lichtgeschwindigkeit zu uns unterwegs gewesen; das heißt, jeder Blick in den Himmel ist ein Blick in die Vergangenheit. Unser Sonnenlicht ist bereits mehr als 8 Minuten alt, wenn es auf die Erde trifft. Das uns nächstgelegene Sternsystem Alpha Centauri ist zirka 4 Lichtjahre entfernt. Was wir sehen, ist also das Aussehen des Sterns, wie es vor 4 Jahren war. Anders ausgedrückt: Würde der Stern heute erlöschen, so würden wir das erst in 4 Jahren mitbekommen.

Wenn wir einmal annehmen, im Centauri-System gäbe es einen Planeten, der eine Umlaufzeit ähnlich unserer Erde hätte. Dieser Planet hätte demnach in dieser Zeit bereits mehr als viermal seinen Stern umrundet; hinzu kommt natürlich, dass das gesamte Sternsystem mitsamt seiner Trabanten ebenfalls seinen Weg in unserer Galaxie nimmt, ebenso wie unsere eigene Muttersonne sich fortbewegt.

Wenn wir nun also über irgendeine Art des überlichtschnellen Reisens verfügen würden, so müssten wir auch eine Möglichkeit finden, den Zielpunkt der Reise ganz exakt festzulegen, und zwar anhand von Koordinaten in einem dreidimensionalen Raster (das erklärt übrigens auch, warum es auf Raumschiffen keine Sternenkarten in Form von Atlanten geben wird; eine zweidimensionale Darstellung ist hier einfach nicht ausreichend). Dieser Zielpunkt befindet sich auch noch in ständiger Bewegung. Es ist daher ebenfalls von Bedeutung, ob die geplante Reise überhaupt Zeit beansprucht und wenn ja, wie lange. Schon für eine Reise zu unserem Mond muss man nicht dorthin zielen, wo der Mond jetzt gerade, in diesem Moment, am Himmel steht; sondern dorthin, wo er voraussichtlich am Zeitpunkt des Zusammentreffens sein wird. Für die Berechnung der Flugbahn wird unsere dreidimensionale Wahrnehmung also um eine vierte Dimension erweitert: Die Zeit.

Unter diesen Voraussetzungen wird es kaum empfehlenswert sein, einen Ort-zu-Ort-Transport einzelner Personen zu planen. Sicherer wäre es, den Zielpunkt der Reise in die Nähe des anvisierten Planeten zu setzen und den Rest der Reise mit Hilfe eines konventionellen Raumschiffs zurückzulegen. Es wird ja sicher niemand gern in der Mitte einer Sonne oder unter der Oberfläche eines Gasriesen materialisieren wollen. Da also ein geeignetes Raumschiff für die letzte Etappe der Reise notwendig ist, wird man diese auch in einem Raumschiff beginnen. Ein solches Raumschiff, das für längere Reisen geeignet ist, das genügend Frachtkapazität hat und auch noch einigen Komfort für Passagiere bietet, besitzt die Menschheit bisher noch nicht. Es ist daher auch noch nicht zu erahnen, welcher Antrieb dafür infrage käme; und ob man beispielweise für die Reise eine gewisse Startgeschwindigkeit benötigt, quasi "Anlauf nehmen" muss. Dies aber wäre wiederum Voraussetzung für die Klärung der Frage, von wo aus die Reise beginnt. Gegebenenfalls müsste man aus Sicherheitsgründen den Startpunkt von der Erde weg, vielleicht sogar außerhalb unseres Sonnensystems verlegen, was die Reisedauer insgesamt natürlich noch einmal verlängert, nämlich um die Anreise zu diesem Startpunkt.

Um das Ganze noch zu komplizieren, gilt dasselbe in umgekehrter Reihenfolge ebenso für die Rückreise. Auch hier wäre es eine enorme Herausforderung, die exakten Zielkoordinaten unserer Heimatsonne innerhalb unserer Milchstraße festzulegen, ganz zu schweigen von der genauen Position unserer guten alten Erde; wo sie war, ist und sein wird. Eine einigermaßen nachvollziehbare Version einer solchen Berechnung wird (wieder einmal) von der Science fiction vorweggenommen: In dem Kinofilm "Star Trek – Treffen der Generationen" verwenden Captain Jean-Luc Picard und Lieutenant Commander Data eine dreidimensionale Computerdarstellung, um die Flugbahn des "Nexus" zu ermitteln.

Übrigens: Interessanterweise sieht ein Bewohner eines Planeten im Centaruri-System, der zufällig in Richtung zu uns schaut (winken Sie doch mal!), unsere Sonne von vor vier Jahren. Das ist kein Paradoxon und auch keine Zeitreise, sondern schlicht der großen Entfernung geschuldet. Es bedeutet auch keineswegs, dass wir in unsere eigene Vergangenheit zurückkehren könnten; ebenso wenig wie wir in die Vergangenheit reisen, während wir ein altes Foto betrachten.