Beck Wissen - Antimaterie - Auf der Suche nach der Gegenwelt

nach außen - ein Vorgang, der sich periodisch wiederholt (intermittierender Betrieb).
     

     
    Der Bau von Teilchenbeschleunigern, in denen Antiprotonen in größeren, wenn auch nicht „wägbaren“ Mengen hergestellt werden können, führte zu immer konkreteren Studien über Annihilationstriebwerke. Sowohl die Herstellungsmöglichkeiten wie auch die Probleme der Speicherung von Antimaterie an Bord eines Raumfahrzeuges wurden detailliert untersucht, wobei insbesondere auch die inzwischen viel besseren Kenntnisse der Antiteilchenreaktionen eine seriöse Basis für die Konzepte darstellten. Einen Meilenstein auf diesem Wege stellte 1987 der Rand-Workshop „Antiproton Science and Technology“ dar. Hier wurden erstmals alle diesbezüglichen Fragen von der Herstellung bis zur Anwendung von Antiprotonen und Antiwasserstoff von Experten aus aller Welt diskutiert. Schließlich konnte 1989 erstmals gezeigt werden, wie mittels eines Antiprotonenantriebs mit Wolframabschirmung eine Mission zum Planeten Mars konkret aussehen könnte. Auch weitere experimentelle Fortschritte folgten. So konnten 1992 erstmals binnen einer Stunde rund 100 000 Antiprotonen in einer nur 12 cm großen Ionenfalle gesammelt und gespeichert werden. Alle diese Arbeiten erinnern an die frühen Überlegungen und Experimente der Raumfahrtpioniere, die zunächst von der praktischen Realisierbarkeit ebenfalls noch sehr weit entfernt waren, aber doch bahnbrechend zur Verwirklichung von Raumfahrt beitrugen und damit einen zunächst für verrückt gehaltenen Gedanken in die Tat umsetzen halfen. Niemand, der die Geschichte der Technik im Blick hat, kann heute mehr daran zweifeln, daß auch die Antimaterietriebwerke durchaus keine reinen Phantasiegebilde mehr sind, wenn auch ihrer technischen Verwirklichung gegenwärtig noch zahlreiche Schwierigkeiten im Wege stehen. In einer neueren Arbeit über „Antimaterie-Annihilationstriebwerke für interplanetare Raumfahrtmissionen“ hat Felix M. Huber die Problematik vor allem unter dem Gesichtspunkt der Effizienz untersucht. Nicht spekulative Technologiesprünge bezüglich der Herstellung und Lagerung von Antimaterie stehen im Mittelpunkt der Arbeit, sondern die Abschätzung des Wirkungsgrades eines solchen Antriebs nach dem jetzigen Stand. Sollte sich dabei herausstellen, so der Autor, daß der Wirkungsgrad für eine technische Nutzung nicht hinreichend ist, brauchte man sich der Herstellung eines Antriebs und der Produktion ausreichender Mengen Antimaterie gar nicht erst zuzuwenden. Doch die Studie kommt zu einem hoffnungsvolleren Resultat: Aus den Ergebnissen einer Simulation bestimmt der Autor die Daten für ein Triebwerk, wie man es für eine Mission zum roten Planeten Mars benötigen würde. Dabei stellt sich heraus, daß man unter Einsatz von Antimaterie mit einem Viertel der Masse für das Raumfahrzeug auskommt, die bei Verwendung eines herkömmlichen chemischen Antriebs erforderlich wäre. Die erforderliche Menge an Treibstoff aus Antimaterie bewegt sich erwartungsgemäß im Bereich von Bruchteilen eines Gramms! Würde man bereit sein, die bei herkömmlichen Triebwerken erforderliche Masse beizubehalten, könnte die gesamte Mission in deutlich kürzerer Reisezeit absolviert werden. Man brauchte dann weniger als ein Jahr, um zum Mars zu gelangen und bewegt sich damit in Zeiträumen, die von Menschen unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit an Bord der sowjetisch-russischen MIR-Station bereits ausprobiert wurden.
    Damit ist allerdings noch nicht gesagt, daß Antimaterie- Triebwerke kurz vor ihrer Verwirklichung stünden. Auf diesem Weg türmen sich noch mannigfaltige Probleme auf. So vermögen die gegenwärtig zur Herstellung von Antiprotonen eingesetzten Beschleunigerringe lediglich ein Hunderttausendstel der benötigten Mengen an „Treibstoff“ bereitzustellen. Doch schon manches große Problem ist gelöst worden, nachdem zunächst nur im Laborversuch bescheidenste Hoffnungen erweckt worden waren. Immerhin läßt die Studie von Huber deutlich werden, daß Antimaterie-Triebwerke kein prinzipiell sinnloses Unterfangen darstellen.
    In seinem Buch „Materie und Antimaterie“ zitiert Herwig Schopper, der mehrere Jahre Direktoriumsmitglied des Europäischen Zentrums für Kernforschung gewesen ist, die Antwort des Rand-Berichtes auf die Frage, warum man am Antimaterie-Problem trotz der enormen Schwierigkeiten unbedingt weiterarbeiten sollte: „Erstens wäre der Nutzeffekt, falls sich ein Erfolg einstellt,