Mit unseren Ingenieuren ins endlose Weltall … und darüber hinaus! Kann man tatsächlich wie Buzz Lightyear ins All fliegen?

Unsere Technikfachleute haben sich für alle jungen Raumfahrtenthusiasten den Animationsstreifen rund um die Geschichte des gleichnamigen Protagonisten „Lightyear“ etwas genauer angesehen. Sie wollten prüfen, ob die gezeigten Space Technologies auch in echt funktionieren. 

Gleich zu Beginn verweist der neue Animationsstreifen aus dem Hause Pixar mit dem Titel „Lightyear“ auf das Jahr 1995 und damit auf den Start der Toy-Story-Trilogie. Damals wurde dem kleinen Andy die von einem Filmcharakter inspirierte Actionfigur Buzz Lightyear geschenkt. „Lightyear“ ist nun der Titel des neuen Science-Fiction-Animationsfilms. Dieser handelt von den Abenteuern des furchtlosen Astronauten Buzz, der seinen Namen offensichtlich zu Ehren des ehemaligen US-Astronauten Buzz Aldrin bekommen hat. 

Die Geschichte handelt von den zahlreichen Versuchen, auf einem weit entfernten Planeten einen Fehler wiedergutzumachen (wegen des Überraschungseffekts verraten wir an dieser Stelle nicht mehr), und von einer ganzen Reihe von Testflügen im Sonnensystem des Planeten. Buzz bedient sich dazu zahlreicher Zukunftstechnologien, die unsere fachkundigen Ingenieure einer näheren Prüfung unterzogen haben.

Buzz Lightyears Raumfahrzeug. © Pixar

Buzz fliegt dank eines Weltraumflugzeugs, das über den Magnetismus einer Rampe gesteuert wird. Sie sieht der Space-Mountain-Achterbahn zum Verwechseln ähnlich. Einer der Ingenieure von ArianeGroup sieht das auch so: Das Konzept ist uns bereits aus dem Film „Over the Moon“ bekannt. Es eignet sich insbesondere für kleinformatigere Maschinen wie Drohnen oder Kleinflugzeuge. Da die Schienen mit Magneten bestückt sind, steigt die Geschwindigkeit kontinuierlich und schnell. Raketen made by ArianeGroup sind hingegen sehr schwer (Ariane 5 wiegt 780 Tonnen) und man bräuchte eine gigantische Energiemenge, damit sie aufsteigen könnten. Deshalb wäre das vorliegende Konzept für uns nicht anwendbar. Jedenfalls nicht auf unserem Planeten Erde mit seiner Schwerkraft, außer man hätte eine superlange Rampe zur Verfügung.

Um vorwärtszukommen, kommt das Buzz-Flugzeug natürlich nicht ohne Treibstoff aus. Dies ist nebenbei erwähnt eine Kernthematik der Geschichte. Hier greift Pixar auf eine vielfach in Science-Fiction-Klassikern wie „Star Trek“ und „Stargate“ genutzte Antriebsart zurück, nämlich Kristalle. Sie ermöglichten in den einstigen Erfolgsserien das Erlangen von Lichtgeschwindigkeit und wurden oftmals auf fremden Planeten abgebaut. In „Lightyear“ stellt Buzz sie direkt aus farbigen Flüssigkeiten her, die an die Flüssigtreibstoffe unserer Raketen erinnern.

Unser Ingenieur berichtigt: Man sollte alle LeserInnen bzw. Technik-Unkundigen daran erinnern, dass es derzeit noch keine Technologie gibt, die einen Motor mit Lichtgeschwindigkeit anzutreiben vermag. (In diesem Zusammenhang empfiehlt die Redaktion unseren Artikel zur Serie „Unser Kosmos: Die Reise geht weiter“

Bezüglich der Kristallherstellung auf Basis von Flüssigkeiten ist zu sagen, dass sich diese in der Natur durch die Ansammlung von Molekülen bilden. Sie verfestigen sich, da bestimmte Flüssigkeiten nach und nach abkühlen und sich verhärten. Kristallisation kann eintreten, wenn Magma erstarrt oder Wasser in einem natürlichen Gemisch verdampft, wie das etwa bei Salzkristallen der Fall ist.

Forscher haben zwar bereits Versuche zur Speicherung von Wasserstoff in einer Art molekularer Käfigstruktur durchgeführt, die aus durch Metallionen (konkret aus einem Flüssiggemisch von Zucker, Alkohol, Salz und Wasser) verbundenen Ketten von Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen gebaut waren. Dennoch ist es bis dato unmöglich, aus den von uns verwendeten Raketentreibstoffen (Flüssigsauerstoff und Flüssigwasserstoff) Kristalle herzustellen.

Selbst wenn es stimmt, dass man bestimmte Kristalle zur Stromerzeugung nutzen kann, scheint es mit heutigem Stand unmöglich, mit ihrer Hilfe die zur Erreichung der Lichtgeschwindigkeit notwendige Schubkraft zu erzeugen. Diese Filmsequenz ist demnach eher phantastisch.

Eine letzte Technologie, die unsere Aufmerksamkeit erregt hat, sind die in der Umlaufbahn des außerirdischen Planeten positionierten Entschleunigungsringe. Gegen Ende seines Fluges nimmt Buzz sie ins Visier, um im Hinblick auf die Landung seine Geschwindigkeit zu drosseln. Diese Space-Ringe kamen in Science-Fiction-Werken sehr häufig vor. So sah man sie etwa auch in „Stargate“, wo sie Wurmlöcher materialisierten, um die Fortbewegung innerhalb der Galaxie zu ermöglichen. In unserem Fall erwecken die Konstruktionen den Anschein, als würden sie ein Magnetfeld bilden, durch welches das Raumfahrzeug nach Erlangung der Lichtgeschwindigkeit abgebremst wird.

Unser Ingenieur holt uns zurück auf den Boden der Tatsachen: Eine hochinteressante Technologie, auch wenn diese aktuell noch nicht existiert. Heutzutage nutzt man zur Be- und Entschleunigung der von unseren Raketen ins All beförderten Objekte die Schwerkraft der Körper im Sonnensystem. Aber selbst wenn dieses Verfahren beachtliche Energieeinsparungen und bestimmte andernfalls nicht realisierbare Reisen ermöglicht, bleibt es aus technischer Sicht ziemlich langwierig.

Bei der 2018 durchgeführten BepiColombo-Mission mit der Ariane 5 dauert die Reise beispielsweise 7 Jahre, also bis 2025, und es müssen gleich 9 Vorbeiflüge an Planeten (sogenannte Swing-by-Manöver oder Gravity-Assists) absolviert werden. 6 davon über dem endgültigen Reiseziel Merkur, um die Geschwindigkeit zu reduzieren und in den Planetenorbit einzufliegen. (Für nähere Informationen)

Um auf der Leinwand ein realistischeres Szenario zu zeigen, würde man klarerweise ein neues Instrument zur Bremsung des Buzz-Gefährts finden müssen!

Buzz und seine treue Gefährtin, die findige Robo-Katze Sox. ©Pixar

Trotz einer Reihe technologischer Abweichungen hat uns der Film sehr gut gefallen, denn es ging darin um Zeitreisen, die Erkundung des Weltraums, stetigen Fortschritt und die generellen Problematiken in der Raumfahrt. Dank NASA-Beratern wie dem amerikanischen Astronauten Tom Marshburn wurden all diese Themen mit Bravour gemeistert. Am entscheidendsten ist aber, dass die wirklich sehr bewegende Geschichte Jungen und Junggebliebenen gleichermaßen gefallen wird. Das können wir garantieren!