Theorie hinter Science-FictionWo der Film "Der Astronaut" richtig liegt - und wo nicht
Von Gregor-Amadeus Rittelmeyer
Außerirdische, Reisen mit Lichtgeschwindigkeit und eine Mission zur Rettung der Sonne und damit der Erde: "Der Astronaut – Project Hail Mary" verspricht neben großem Kino auch viel Wissenschaft. Doch geht der Film mit den großen Fragen der Astrophysik korrekt um? Ein Faktencheck.
Das Science-Fiction-Abenteuer "Der Astronaut – Project Hail Mary" gehört zu den erfolgreichsten Kinostarts des Jahres in den USA und Deutschland. Im Mittelpunkt steht der Biologe und Middleschool-Lehrer Ryland Grace, gespielt von Ryan Gosling. Er soll die Erde vor dem Einfrieren retten, denn außerirdische Mikroorganismen entziehen der Sonne die Energie.
Die Geschichte basiert auf einem gleichnamigen Bestsellerroman von Andy Weir, der auch für "Der Marsianer" bekannt ist. Weir schreibt sogenannte Hard-Science-Fiction. Das sind Science-Fiction-Romane mit einem stärkeren Fokus auf wissenschaftliche und technische Genauigkeit. Ist "Der Astronaut" also ein plausibles Bild unserer Zukunft? Hier ein Faktencheck zu den Ideen und technischen Konzepten der Geschichte:
Astrophagen, die die Sonne abkühlen
Zentraler Punkt der Handlung ist das drohende Sterben der Sonne. Sogenannte Astrophagen, außerirdische Mikroorganismen, entziehen der Sonne Energie und kühlen die Erde ab. Davon abgesehen, dass die interstellaren Mikroorganismen ein Produkt der Fantasie des Autors Weir sind, orientiert sich die Idee an realen Bakterien, welche Sonnenlicht als Energiequelle nutzen können. Doch könnten die erdachten Weltraum-Mikroben die ganze Sonne aussaugen?
Die Astrophagen müssten in unglaublicher Zahl auftreten, um die komplette Energie der Sonnenstrahlen abzuleiten, erklärt der Astronom Mark Popinchalk vom American Museum of Natural History in einem Interview mit der "New York Times". "Es besteht eine Diskrepanz zwischen dem, was ein Mikroorganismus speichern kann, und der Energie, die die Sonne tatsächlich abgibt", meint auch die Astrophysikerin Jacqueline McCleary von der Northeastern University in Boston. Demnach gibt die Sonne in wenigen Sekunden so viel Energie ab, wie die Menschheit in einem Jahr verbraucht. Die fiktiven Astrophagen müssten zudem die bis zu drei Millionen Grad Celsius der Sonnenkorona überstehen, was der Physikerin zufolge unrealistisch ist.
Interstellare Reisen
Um Ursprung und Ursache der Astrophagen zu ergründen, muss der Molekularbiologe Grace von der Erde zum 11,9 Lichtjahre entfernten Stern Tau Ceti reisen. Mit heutiger Technik wäre diese Strecke nicht in absehbarer Zeit zu bewältigen. In Weirs Geschichte werden aber einfach die Astrophagen als Antrieb genutzt: Das Raumschiff besitzt einen Rotor, an dem die Alien-Bakterien kleben. Ihre Energie wird in Form von Infrarotstrahlung freigesetzt, was für einen enormen Rückstoß sorgt. Das Ganze basiert auf dem theoretischen Konzept eines sogenannten Photonentriebwerks. Dieser bewegt das Schiff mit fast Lichtgeschwindigkeit nach vorn.
Und warum gelangt Grace dann schon innerhalb von vier Jahren zum 11,9 Lichtjahre entfernten Stern? Das erklärt Weir mit dem Phänomen der Zeitdilatation: Je schneller sich ein Raumschiff bewegt, desto langsamer vergeht die Zeit innerhalb des Raumschiffs. Obwohl die "Hail Mary" fast so schnell wie Licht fliegt, braucht sie von außen betrachtet zwar immer noch fast 13 Jahre bis zum Stern. Weil sich Grace aber innerhalb des Raumschiffs befindet, vergeht die Zeit für ihn langsamer - am Ende sind es nur vier Jahre. Außerdem wird er für die meiste Zeit der Reise in ein künstliches Koma versetzt.
Aber ist das grundsätzlich denkbar? Das bisher schnellste bemannte Raumschiff, "Apollo 10", kam auf 39.900 km/h und wurde mit Kerosin und Wasserstoff betrieben. Es bräuchte immer noch 320.000 Jahre, um von der Erde zu Tau Ceti zu gelangen, schreibt die Astrophysikerin Sara Webb im Medium "The Conversation". Es gibt jedoch das Konzept sogenannter Lichtsegel, die von Photonen angetrieben werden - mithilfe von starkem Laserlicht könnte diese rein theoretisch fast Lichtgeschwindigkeit erreichen. Allerdings nur, wenn sie wenige Gramm wiegen: Für tonnenschwere bemannte Raumschiffe wäre dies unrealistisch.
Aliens und Sterne
Deutlich mehr Zuspruch von Experten erhält Weir für ein spinnenartiges und steinernes Alien namens Rocky, den zweiten Hauptcharakter der Geschichte. Obwohl es bislang keine Belege dafür gibt, ist die Existenz von außerirdischem Leben rechnerisch sehr wahrscheinlich: Die Astrophysiker der Nasa schätzen, dass es allein in der Milchstraße mehr als 100 Milliarden Planeten gibt. Viele Astronomen gehen davon aus, dass erdähnliche Lebensbedingungen auf einigen dieser Planeten gegeben sind, was Leben ermöglichen könnte, wie wir es von der Erde kennen.
Und auch bei der Wahl der Sterne Tau Ceti und Eridani als mögliche Heimat von außerirdischem Leben hält sich die Wissenschaft mit harscher Kritik zurück. Tau Ceti ist tatsächlich 11,9 Lichtjahre von der Erde entfernt und wird von mehreren Planeten umkreist. Allerdings wurde die Existenz des Planeten Tau Ceti e im vergangenen Jahr infrage gestellt. Ähnlich ist es beim Stern 40 Eridani A, der Heimat von Rocky (und übrigens auch Spock): Die Existenz von Exoplaneten um Eridani ist nach neuesten Berechnungen umstritten. Das gibt dem Science-Fiction-Autor aber viel Spielraum, um die Lebensbedingungen des Planeten zu erfinden und Rockys Aussehen zu erklären.
Darstellung von Wissenschaftsarbeit
Experten loben vor allem den Realismus des Films, wenn es um die Darstellung von Alltag und Arbeit der Wissenschaftler geht. Etwa widerlegt Protagonist Grace im Verlauf des Films seine eigene Doktorarbeit. "Fehler in der Wissenschaft zu machen, ist wirklich wichtig. Das wissen viele Menschen nicht", betont die Astronomin Jillian Bellovary in der "New York Times". Auch die Zusammenarbeit zwischen Grace und dem Außerirdischen Rocky spiegelt den Alltag vieler Wissenschaftler wider: Kooperation ist demnach eine der wichtigsten Eigenschaften wissenschaftlicher Arbeit.
Weir nutzt zudem Rockys Unverständnis über den Namen Tau Ceti, um scherzhaft zu zeigen, wie schwer zugänglich Forschungsergebnisse und die Namensgebung von Sternen für die Allgemeinheit oft sind. "Astronomen sind nicht gut darin, Dingen einen gängigen Namen zu geben", bekennt Popinchalk.