Kaplan-Triebwerk

Das Kaplan-Triebwerk (Caplan Thruster) wurde 2019 vom Astrophysiker Matthew Caplan vorgeschlagen und ist der bisher raffinierteste Entwurf eines stellaren Motors. Anders als der Shkadov-Antrieb, der nur passiv Licht reflektiert, greift das Kaplan-Triebwerk aktiv in den Stern ein: Es nutzt elektromagnetische Felder, um Wasserstoff und Helium von der Sternoberfläche abzusaugen.

Der abgesaugte Wasserstoff wird in einem externen Fusionsreaktor zu Helium fusioniert. Die entstehenden hochenergetischen Teilchen werden als Antriebsstrahl in eine Richtung ausgestoßen. Gleichzeitig lenkt ein Spiegel oder Teilreflector einen Teil der Sternstrahlung in die entgegengesetzte Richtung, um den Stern gravitativ in Position zu halten. Die Kombination aus Teilchenstrahl und Strahlungsdruck erzeugt eine Nettobewegung des gesamten Sternensystems.

Caplans Berechnungen zeigen, dass ein solches Triebwerk die Sonne innerhalb von etwa einer Million Jahren um 50 Lichtjahre verschieben könnte. Verglichen mit dem Shkadov-Antrieb ist das Kaplan-Triebwerk deutlich effizienter, weil es die Sternmasse direkt als Reaktionsmasse nutzt, anstatt sich nur auf Strahlungsdruck zu verlassen.

Das Konzept wurde durch das YouTube-Wissenschaftsformat Kurzgesagt (In a Nutshell) einem breiten Publikum bekannt, das 2019 ein Video über stellare Motoren produzierte. Für eine Zivilisation, die Milliarden Jahre vorausplant, wäre ein Kaplan-Triebwerk ein Werkzeug, um der Milchstraßen-Andromeda-Kollision in etwa 4,5 Milliarden Jahren auszuweichen.

Das Kaplan-Triebwerk stellt eine interessante Folgefrage. Wenn eine Zivilisation ihren Stern als Reaktionsmasse benutzt, schrumpft er. Über Milliarden Jahre verändert das seine Leuchtkraft und Lebensdauer. Man kauft Mobilität mit der langsamen Erschöpfung des Energielieferanten. Diese Abwägung erinnert an jede Ressourcen-Debatte der menschlichen Geschichte: Kurz- oder Langzeitdenken, Nutzung oder Erhaltung. Civilisation-Spiele in kosmischem Maßstab.

Für SF-Autoren ist das Kaplan-Triebwerk Rohmaterial für Zivilisationen jenseits der Kardashev-Skala. Es zeigt, dass bereits Typ-II-Zivilisationen Handlungsspielräume besitzen, die unsere gesamte bisherige Geschichte um Größenordnungen übersteigen. Das relativiert menschliche Zukunftspläne auf angenehm nüchterne Weise.