mini|Logo mini|Das Ziel: Alpha Centauri und seine Position am Sternenhimmel (deutsch ‚Durchbruch Sternenschuss‘) war ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt der Breakthrough Initiatives mit dem Ziel, die Machbarkeit einer unbemannten interstellaren Raumfahrtmission nachzuweisen.

Geschichte Das Projekt wurde am 12. April 2016 von Finanzier Juri Milner und dem britischen theoretischen Physiker und Astrophysiker Stephen Hawking angekündigt. An der Präsentation im One World Observatory des One World Trade Center in New York nahmen auch Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb und Pete Worden teil.

Finanziert werden sollte es zunächst mit 100 Millionen Dollar des russischstämmigen, amerikanischen Internetmilliardärs Juri Milner.livestream.com: , Aufzeichnung des Livestreams von der Vorstellung am 12. April 2016, dem 55. Jahrestag von Juri Gagarins erstem Flug ins All Jedoch sind nur maximal 4,5 Millionen US-Dollar geflossen.

Im September 2025 wurde bekannt, dass das Projekt im vorgesehenen Umfang nicht mehr weitergeführt wird und der Versuch beabsichtigt sei, Teile davon auf andere Projekte zu übertragen. Im September 2026 nannte ein Artikel zu einem verwandten Konzept das Projekt „still und heimlich beerdigt“.

Projektziel Ziel des Projektes war der Beweis, dass es möglich ist, Kleinstraumflugkörper mit Sonnensegeln mittels sehr starkem Laserlicht auf ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und so zunächst Alpha Centauri (das zur Sonne nächstgelegene Sternsystem) zu erreichen, dort Daten zu ermitteln und zur Erde zurückzusenden. Die Initiatoren hofften, im Falle der erwartbaren Realisierbarkeit des Projektes, dass es auch tatsächlich als internationales Forschungsprojekt umgesetzt wird, und zwar zu einem Aufwand ähnlich dem für die bisher größten internationalen Forschungsprojekte (z. B. dem CERN). Sie schätzten die Entwicklungszeit auf 20 Jahre, die Reisezeit auf 20 Jahre plus die nötige Laufzeit für die Funksignale zur Erde zurück.Alexander Stirn: “Breakthrough Starshot”: Flotte von Mini-Raumschiffen soll zu Alpha Centauri fliegen. In: Wissen › Raumfahrt. Süddeutsche Zeitung, 13. April 2016. Auf Sueddeutsche.de, abgerufen am 22. Juni 2022.

Beteiligte Personen Im Board (Leitungsgremium) des Projektes waren Juri Milner und Facebook-Vorstandsvorsitzender Mark Zuckerberg. Auch Stephen Hawking gehörte zeitweise diesem Gremium an.

Executive Director von Breakthrough Starshot und damit verantwortlicher Leiter für die praktische Umsetzung des Projektes war Pete Worden, der frühere Leiter des NASA AMES Research Center.Leaders – Management and Advisory Committee. Breakthrough Initiatives, abgerufen am 18. April 2016.

Vorsitzender des Breakthrough Starshot Advisory Committee (Beratungskomitee des Projektes) war der Astrophysiker und Kosmologe Avi Loeb, Professor für theoretische Physik an der Harvard University.

Mitglieder dieses Beratungsgremiums waren unter anderem der Astrophysiker Bruce T. Draine (Princeton University), der französische Astronom Olivier Guyon, der Astrophysiker und Nobelpreisträger Saul Perlmutter (Lawrence Berkeley National Laboratory und University of California, Berkeley), die ehemalige Astronautin und Leiterin des 100-Year-Starship-Projekts Mae Jemison, der Science-Fiction-Autor und Wissenschaftler Geoffrey A. Landis sowie der Plasmaphysiker und frühere Direktor des Instituts für Weltraumforschung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR Roald Sagdejew.

Das Konzept wurde von Philip Lubin entworfen.

Technische Voraussetzungen Dass Laserstrahlen ein Raumschiff mittels Lichtsegeln beschleunigen können, hatte Robert Forward bereits in den 1970er-Jahren gezeigt. Um aber die für das Projekt erforderliche Geschwindigkeit von 60.000 km/s zu erreichen, dürfen die Kamera und der Funksender sowie die Energieversorgung für beide Geräte und schließlich das Lichtsegel nur ein oder wenige Gramm wiegen und müssen zudem die Beschleunigung von mehreren 10.000 g verkraften. Die zweite Voraussetzung ist, eine Vielzahl von Lasern zu einem 100-Gigawatt-Strahl zu vereinen und während der Beschleunigungsphase auf die kleine Fläche (4 × 4 Meter) des 20 Millionen Kilometer entfernten Lichtsegels zu fokussieren.

Einzelne Aspekte und erforderliche Komponenten sind schon vor Projektbeginn in anderen Zusammenhängen untersucht worden, so: Photonenantrieb, speziell mit LaserJ. A. Atchison, M. A. Peck: A passive, sun-pointing, millimeter-scale solar sail, Acta Astronautica, Vol. 67, S. 108–121 (2010)D. J. Barnhart, T. Vladimirova, M. N. Sweeting: Very-small-satellite design for distributed space missions, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 44, S. 1294–1306 (2007), D. J. Barnhart, T. Vladimirova, M. N. Sweeting: A low-cost femtosatellite to enable distributed space missions, Acta Astronautica, Vol. 64, S. 1123–1143 (2009), MikrokamerasP. R. Gill, C. Lee, D. G. Lee, A. Wang, A. Wolnar: A microscale camera using direct fourier-domain scene capture, Opt. Lett., vol. 36, no. 15, S. 2949–2951 (2011), P. R. Gill, C. Lee, S. Sivaramakrishnana, A. Molnar: Robustness of Planar Fourier Capture Arrays to Colour Changes and Lost Pixels, Journal of Instrumentation, Vol. 7, no. 1 (2012), , Miniaturrechner und Steuersoftware MiniaturbatterienC. J. Etting et al.: Demonstration of a radiation resistant, high efficiency SiC betavoltaic, Applied Physics Letters, Vol. 88 no. 6 (2006), M. V. S. Chandrashekhar, C. I. Thomas, H. Li, M. G. Spencer, A. Lal: Demonstration of a 4H SiC betavoltaic cell, Applied Physics Letters, Vol. 88, no. 3, S. 1351–1354 (2006), P. Huang et al.: On-chip and freestanding elastic carbon films for micro-supercapacitors, Science, Vol. 351, no. 6274, S. 691–695 (2016), Schutzmantel für Nanosatelliten, beispielsweise aus Berylliumkupfer Lichtsegel und hohe eingestrahlte Energie,Colin R. McInnes: Solar Sailing: Technology, Dynamics, and Mission Applications. 2004, ISBN 978-3540210627C.-W. Hsu et al.: Nature, Vol. 499, S. 188–191 (2013), B. Slovick, Z. Gang Yu, M. Berding, S. Krishnamurthy: Perfect Dielectric-Metamaterial Reflector, Physical Review B, Vol. 88, S. 165116-1 – 165116-7 (2013), eine neuere Arbeit (2016) befasste sich mit der Ausformung der Segel

Details des Konzeptes In der Entwicklungszeit sollte eine Art Miniaturraumschiff von der Größe eines elektronischen Mikrochips () entwickelt werden. Dieses sollte nur aus einem beschichteten Wafer mit der Elektronik, also Steuercomputer, Energiequelle, Kamera, Empfänger, Sender und einem Sonnensegel zur Fortbewegung bestehen. Das Lichtsegel sollte einige Meter groß, aber nur wenige Schichten von Atomen dick sein. Angetrieben werden sollte es mit einem starken Laserstrahl, der das Sonnensegel 10 Minuten lang über eine Strecke von etwa 20 Millionen Kilometer bestrahlt. Damit das Segel möglichst wenig von dem Licht absorbiert und durch Reflexion eine möglichst hohe Beschleunigung in der Richtung des Strahls erfährt, muss es hochreflektiv sein.Starshot Initiative Aimed At Interstellar ‘Nanocraft’ aviationweek.com, abgerufen am 15. April 2016 („Sie pumpen sehr viel Energie in dieses Objekt [d. h. das Segel der Starshot-Sonde]. Hoffen Sie mal besser, dass 99,9 % [des Laserstrahls] reflektiert würden. Denn wenn ein Objekt Lichtenergie absorbiert, strahlt es diese mit längerer Wellenlänge wieder ab (weshalb sich Dinge im Sonnenlicht erwärmen). Wenn ein Starshot-Segel zu viel Energie absorbiert, wird es sehr wahrscheinlich schmelzen…“). Jonathan McDowell, Wissenschaftler am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts.

Weblinks Offizielle Website

Siehe auch Breakthrough Propulsion Physics Project

Einzelnachweise

Kategorie:Alternative Raumfahrtkonzepte