Op reis naar de sterren met een Warp-drive

Mensen zoeken altijd grenzen op en proberen die over te steken. Uitdagingen zijn er immers om te overwinnen. Dat geldt ook voor de ruimte. Kunnen we ook een manier vinden om naar verre planeten, bij andere sterren, te reizen? Welke motoren heb je nodig, die krachtig genoeg zijn? Misschien een Warp-drive?

Afstanden

Sterren staan een flink eind van ons vandaan. Zo ver, dat afstanden niet in kilometers worden uitgedrukt. De getallen die je dan zou krijgen, zijn zo groot en onuitspreekbaar, dat we ons er geen enkel beeld meer bij kunnen vormen. We gebruiken voor interstellaire afstanden het lichtjaar, de afstand die het licht af kan leggen in precies één jaar tijd.

Lichtminuten en lichtjaren

De afstand van de aarde tot de zon is ongeveer 150 miljoen kilometer. Zou je een auto hebben, die 100 kilometer per uur rijdt, dan heb je voor een dergelijke afstand 1 500 000 uur nodig, ofwel 171 jaar. Met een hele snelle raket speel je dat in een jaartje wel klaar. Licht gaat met een snelheid van ongeveer 300 000 kilometer per seconde, en heeft voor de afstand van zon naar aarde ongeveer 8 minuten nodig. De afstandsmaat die we voor het interstellaire universum gebruiken is lichtjaar. Als de afstand van de zon naar de aarde voor het licht slechts 8 minuten is, kun je je misschien voorstellen wat voor enorme afstand een lichtjaar is. De dichtstbijzijnde ster is nog wat verder weg, 4,3 lichtjaar. Afstanden in het universum zijn echt enorm. Met de allersnelste raket, waarover mensen momenteel kunnen beschikken, zou de reis naar de dichtstbijzijnde ster toch duizenden jaren in beslag nemen. Niet erg praktisch voor mensen die hooguit een jaartje of honderd kunnen worden.

100yss-project

Een interstellair ruimteschip lijkt nog niet zo praktisch. Toch wordt er door 100 Year Star Ship (100YSS) wel gedacht en gewerkt om een sterrenschip binnen honderd jaar mogelijk te maken. Problemen in het verleden hebben uiteindelijk oplossingen voortgebracht, soms uit verrassende nieuwe hoeken. Zou er een oplossing bedacht kunnen worden om de enorme afstanden in voor mensen redelijke tijd te overbruggen?

Science Fiction

Bedenkers van Science Fiction, verhalen die zich in een technologische toekomst afspelen, hebben allerlei oplossingen bedacht, om toekomstige ruimtehelden het heelal te laten doorkruisen. Een kleine greep:

• FTL. Faster then light
• Wormhole. Door extreme zwaartekracht veroorzaakte bruggen tussen één locatie in de ruimte en een andere.
• Stargate. Ruimtepoort, die is af te stemmen op ruimtepoorten op andere planeren. De verbinding wordt met een kunstmatig wormhole gelegd.
• Subspace. In een speciale ruimtelaag kunnen afstanden sneller worden afgelegd.
• Warp-drive. Door een speciaal Warp-veld te maken, ontstaat er een warpbubbel en kunnen afstanden supersnel worden afgelegd.
• Transwarp-drive. Snelheden, die nog hoger zijn, dan de 'gewone' warp.

Praktisch of niet?

De meeste oplossingen maken gebruik van allerlei terminologie uit de fysica, maar leggen liefst niet al teveel uit. Dat is niet zo vreemd, want een echt theoretische basis ontbreekt. Dat is op zich voor schrijvers van SF-scenario's ook niet zo raar, het zijn per slot geen wetenschappers. Leuke oplossingen, en ze maken fantastische verhalen mogelijk. Maar praktisch en uitvoerbaar? Misschien niet.

Of kan de warp-drive toch?

Er is één oplossing, die het niveau van verhalen vertellen wellicht kan overstijgen. De Warp-drive, belangrijk in de televisieseries en films van Star Trek, biedt misschien mogelijkheden. De warp-drive, of warp-aandrijving werkt door de ruimte zelf te vervormen. Achter het ruimteschip wordt de ruimte uitgetrokken, vóór het ruimteschip wordt de ruimte in elkaar gedrukt. Hierdoor is de afstand tot het object dat je wil bereiken ineens korter, en kun je al reizend met normale snelheid toch veel sneller je bestemming bereiken.

Warp-bubbel

Om dat allemaal te bereiken, wordt er een warp-bubbel, een grote warp-bel, om het schip gevormd. Het uittrekken achter het schip en het comprimeren van de ruimte ervóór wordt door de warp-bel met elkaar in evenwicht gebracht. De expansie van de ruimte achter het schip wordt bereikt door botsingen van antimaterie en materie, waarbij al deze deeltjes elkaar in een uitbarsting van enorme energie vernietigen.

Praktisch

Het lijkt een prachtig verzinsel. In het Star Trek-verhaal is het Zefram Cochrane die het principe in het jaar 2063 werkend krijgt, en het eerste door Warp aangedreven ruimteschip lanceert. Mooi verhaal? Absoluut. Moeten we wachten tot 2063? Het mooiste is, dat in theorie de warpaandrijving inderdaad zou kunnen werken... Nasa-onderzoeker Howard White is er druk mee bezig.

Stand van zaken

Op een symposium van 100 Year Star Ship vertelde White het een en ander van zijn werk. Het grote probleem lag in de enorme hoeveelheid brandstof die nodig zou zijn om een warp-bel te creëren. In de aanvankelijke theorieën was een bal materie ter grootte van de planeet Jupiter nodig, om een warp-bel van tien meter breed te maken. Ofwel: onpraktisch en onmogelijk. Door het werk van White, zou de hoeveelheid brandstof die voor de warp-bel nodig zou zijn, véél kleiner zijn. Dan hebben we het over een bal van 50 kilo materie. Dat scheelt een slok op een borrel, en het hele idee wordt ineens weer erg interessant.

Onderzoek

De eerstvolgende stap is om in een laboratorium een hele kleine warp-bel, al is het ook maar héél kort, te laten ontstaan. Als dat lukt, dan kan aan de volgende stappen gewerkt worden. Het onderzoek is in eerste instantie gericht op de warp-bel, een ruimteschip dat ermee wordt uitgerust komt pas in de volgende hoofdstukken aan bord.

De ruimte in!

Voorlopig is er onderzoek, onderzoek en nog eens onderzoek. Maar als het principe blijkt te werken, dan komen er ongetwijfeld middelen om de principes te vertalen in techniek. Voorlopig is de warp-drive er dus nog niet. Maar de kans bestaat, dat er ooit ruimteschepen zullen komen, die zoals in Star Trek, het universum doorkruisen, op zoek zoek naar nieuw leven en nieuwe beschavingen, stoutmoedig te gaan waar geen mens ook is geweest!

Lees verder

• Over 100 jaar een sterrenschip met 100yss?