Von Deep Roots (Eigentext, Übersetzungen und CAD-Grafiken); ursprünglich erschienen Ende 2015 auf „As der Schwerter“, hier in der aktualisierten Fassung vom 14. April 2017.

Dies ist ein für „As der Schwerter“ sehr ungewöhnlicher Beitrag, der thematisch weitab von den Themen liegt, die hier sonst meist behandelt werden. (Es ist auch ein sehr technischer und vor allem sehr langer, LANGER Beitrag.) Und doch paßt er zu unserer allgemeinen Ausrichtung, denn es soll darin ein Raumflugantriebsprinzip samt Konzepten zu seiner praktischen Anwendung vorgestellt werden, das – sollte die zugrundeliegende Physik bestätigt werden und eine technische Umsetzung mit geeignetem Wirkungsgrad und Leistungsgewicht machbar sein – künftigen Generationen der weißen Völker die Erforschung, Erschließung und Inbesitznahme des Sonnensystems in viel wirtschaftlicherer, bequemerer und schnellerer Weise ermöglichen könnte, als es mit chemischen, nuklearen, thermonuklearen oder elektrischen Raketenantrieben machbar wäre.

Hierbei handelt es sich um den Woodward-Antrieb, eine Anwendung des Woodward-Effekts, welcher auf einem der vorhergesagten Mach-Effekte beruht. Zur Erläuterung des theoretischen Hintergrundes und Vorstellung der bisher getätigten praktischen Arbeiten von Dr. James Woodward habe ich nachfolgend meine Übersetzungen eines Artikels von Charles Platt sowie des darin verlinkten Wikipedia-Eintrags eingefügt, woran sich meine eigenen, darauf aufbauenden Überlegungen und Zukunftsvisionen anschließen. Es wäre schön, wenn dieser Beitrag Tüftler und Theoretiker – womöglich künftige Wernher von Brauns und Hermann Oberths – zu eigenen Arbeiten in dieser Richtung anregen würde, auf denen die praktische Umsetzung für echte Raumfahrzeuge einmal aufbauen könnte.

*   *   *

SELTSAMER SCHUB: DIE UNBEWIESENE WISSENSCHAFT, DIE UNSERE KINDER IM WELTRAUM ANTREIBEN KÖNNTE

Von Charles Platt (Original: Strange thrust: the unproven science that could propel our children into space, erschienen auf boingboing.net)

Seit vielen Jahrzehnten ist es eine Fantasie unter Weltraumenthusiasten gewesen, ein Gerät zu erfinden, das einen Nettoschub in eine Richtung produziert, ohne daß eine Reaktionsmasse nötig wäre. Natürlich ist ein reaktionsloser Weltraumantrieb dieses Typs unmöglich. Oder doch nicht? Von Charles Platt.

Seit ich alt genug war, um Science Fiction zu lesen, wollte ich den Mars besuchen. Sogar der Mond wäre besser als nichts. Leider ist es unwahrscheinlich, daß mich die Raketentechnologie innerhalb meiner Lebenszeit dorthin bringt.

Das Problem ist, daß Raketen ein schlechtes Mittel dafür sind. Selbst wenn sich ihre Sicherheitsbilanz verbessert, sind sie von Natur aus durch das Grundkonzept der Rückstoßmasse begrenzt. Heiße Gase müssen aus dem Heck schießen, damit ein Raumfahrzeug sich vorwärts bewegt, und dies bedingt die Mitführung einer Treibstoffzuladung, die Hunderte Male schwerer ist als die Nutzlast.

Seit H. G. Wells sich in „The First Men in the Moon“ ein schwerkraftabschirmendes Material vorstellte, haben Weltraumenthusiasten über Möglichkeiten fantasiert, um Schub ohne Notwendigkeit einer Reaktionsmasse zu erzielen. Leider scheint das unmöglich zu sein.

Oder doch nicht?

James Woodwards Büro, umgewidmet zu einem Labor zur Untersuchung der Verringerung der trägen Masse. Woodwards Werkbank befindet sich unten links, und die Torsionswaage befindet sich oben rechts.

Ich persönlich bin nicht mehr so bereit, das Wort „unmöglich“ noch zu verwenden. Im Oktober dieses Jahres beobachtete ich im Labor von Dr. James Woodward an der California State University in Fullerton (oben) ein Experiment in sehr kleinem Maßstab, das überraschend überzeugend war. Anders als all die Schwindeleien um die „freie Energie“, die man online sieht, verletzt Woodwards Apparat keine physikalischen Grundgesetze (er produziert nicht mehr Energie, als er verbraucht, und verletzt nicht Newtons drittes Gesetz). [Anm. d. Ü.: Newtons drittes Gesetz ist das Wechselwirkungs- oder Reaktionsgesetz: „Kräfte treten immer paarweise auf. Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleich große, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).“] Auch hält Woodward keine Informationen über seine Methoden zurück. Er hat ein bei Springer veröffentlichtes Buch geschrieben, das in schonungslosem Detail erläutert, wie genau seine Anlage funktioniert – unter der Annahme, daß sie tatsächlich funktioniert. Er veröffentlichte seine Theorie in Foundations of Physics Letters, Band 3, Nr. 5, 1990, und es gelang ihm sogar, ein U.S.-Patent zu bekommen – Nummer 5.280.864, erteilt am 25. Januar 1994.

Ich hörte erstmals 1997 von ihm, als ich ihn für das Magazin Wired interviewte. Seine Ergebnisse waren damals vorläufig, und er war vorsichtig damit, irgendwelche Behauptungen zu machen. „Ich habe alle zwei Wochen Paranoia-Anfälle“, sagte er mir, „und dann versuche ich etwas anderes, um zu sehen, ob ich diesen Effekt zum Verschwinden bringen kann.“

Fast zwanzig Jahre später hat sich die Situation verändert. Dr. Heidi Fearn, eine theoretische Physikerin, die sich in Fullerton auf Quantenoptik spezialisiert, hat die Mathematik erarbeitet, von der sie glaubt, daß sie Woodwards experimentellen Beweis rechtfertigen kann. Wikipedia hat jetzt einen umfangreichen Eintrag über den Woodward Effect. [Anm. d. Ü.: Meine Übersetzung dieses Wikipeda-Artikels folgt weiter unten.] Das Space Studies Institute setzt sich für die Sache ein und lädt zu steuerlich absetzbaren Spenden ein.

Falls wirklich ein geringer Schub erzeugt werden kann, indem man Energie einsetzt, aber keine Rückstoßmasse, dann könnte das Prinzip angewandt werden, um Orbitabweichungen von Satelliten zu korrigieren. Falls der Effekt sich als vergrößerbar erweist, würde er eine bedeutende Wende für den menschlichen Raumflug bringen. Natürlich ist das ein großes „falls“; aber ich denke, daß Woodwards Idee mehr verspricht als alle anderen alternativen Antriebssysteme. Sie wäre unendlich attraktiver als Raketenmotoren.

(mehr …)