Die USA geben mehr für Militärausgaben aus als alle zehn folgenden Länder zusammen: 600 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Dies ist fast zehnmal mehr als Russland für Militärausgaben ausgibt. Mittlerweile beträgt das gemeinsame Budget der NASA und der National Science Foundation nur 25 Milliarden US-Dollar oder 4% des Militärbudgets. Viele Astronomen, Astrophysiker, Ingenieure und Wissenschaftler aller Art träumen davon, das Budget ihrer Fachgebiete zu erhöhen.
Was wäre, wenn wir tatsächlich nach den Sternen greifen würden? Was wäre, wenn wir in einer Zeit leben würden, in der die Investitionen in friedliche Forschung zum Wohle der Menschheit weitaus höher wären als Investitionen in Krieg, Verteidigung und Militärtechnologie? Wenn das Raumfahrt- und Wissenschaftsbudget einzelner Länder 600 Milliarden US-Dollar erreichen würde, würde sich die Erfolgsbilanz der Menschheit erheblich erhöhen. Hier sind fünf mögliche Durchbrüche, die die Wissenschaft erzielen könnte, wenn sie nur ein Jahr lang ein Militärbudget erhalten würde.
Ultimativer Energiedurchbruch: Clean Energy Fusion Reactor
Obwohl es viele verschiedene Methoden gibt, um eine Kernfusion zu erreichen, ist der magnetischste Einschluss (Containment) der vielversprechendste Weg. Das internationale Konsortium ITER begann bereits in der Reagan-Gorbatschow-Ära mit dem Bau und wird 2019, wenn die Gesamtinvestition 20 Milliarden Euro erreicht hat, vollständig abgeschlossen sein. Es wird weitere zehn Jahre dauern, bis das Plasma erfolgreich entzündet ist, und in den 2030er Jahren müssen wir den Punkt ohne Wiederkehr überschreiten, indem wir Deuterium und Tritium miteinander verschmelzen.
In vielerlei Hinsicht ist das einzige, was den Eintritt von Fusionsenergie in unsere Welt verhindert, Vorabinvestitionen mit unglaublich langfristigen Erträgen. Mit einem amerikanischen Militärbudget von nur einem Jahr konnten Wissenschaftler nicht nur die Kernfusion erreichen, sondern auch lernen, sie zu skalieren und den Energiesektor auf der Erde zu revolutionieren. Es ist der ultimative heilige Gral für Energie, und das größte Hindernis für seinen Erfolg ist nicht die Physik, sondern ein Mangel an Investitionen.
Mars und seine subtile Atmosphäre. Das Foto wurde in den 1970er Jahren vom Wikinger-Orbiter aufgenommen. Trotz aller Schwierigkeiten, auf dem Roten Planeten zu leben, könnte eine erfolgreiche menschliche Kolonie für nur 50 Milliarden Dollar gebaut werden.
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Mindestens vier separate Kolonien auf dem Mars
Menschen auf dem Mars? Das einzige, was uns aufhält, ist die Finanzierung, die seit den 1990er Jahren nicht mehr verfügbar ist. Mit einer nachhaltigen Investition von 50 bis 150 Milliarden US-Dollar über einen Zeitraum von 10 Jahren könnten wir auf der Marsoberfläche landen und eine Besatzung landen, die 6 bis 18 Monate auf dem Planeten bleiben könnte, bevor wir zurückkehren. Wir könnten vier separate unabhängige Kolonien auf einem anderen Planeten für 600 Milliarden Dollar schaffen. Der einzige Grund, warum wir dies noch nicht getan haben, ist die Finanzierung.
Zwei Arbeiter installieren eine Photovoltaikanlage auf dem Dach. Eine kleine 2-kW-Anlage kann heute für 5.000 USD im Handel erhältlich sein
2000 Watt Solarpanelsystem in jedem Haus
Es gibt viele bahnbrechende Technologien, die mit Solarenergie kombiniert werden können, von transparenten Fenstern über Dachziegel bis hin zu Abstellgleisen. Die billigste und effizienteste Solaranlage ist jedoch immer noch das Solarpanel. Systeme, die ungefähr 2.000 Watt erzeugen, kosten jetzt weniger als 5.000 USD und liefern ungefähr 175-375 kW pro Monat. Wenn Sie 125 Millionen Häuser in einem einzigen Land nehmen, könnten Sie für 600 Milliarden US-Dollar in jedes Haus ein Solarpanelsystem einbauen.
Dies würde unseren Energiebedarf nicht decken, aber die Belastung des Stromnetzes und den Einsatz fossiler Brennstoffe erheblich reduzieren. Plus der Effekt würde sofort sein.
Ein hypothetischer neuer Beschleuniger, entweder ein langer linearer oder die Erde umgebender, könnte die LHC-Energien überstrahlen. Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass wir etwas Neues finden.
Landesweiter Teilchenbeschleuniger, 40-mal leistungsstärker als der LHC
Findest du den LHC cool? In einem 27 Kilometer langen unterirdischen Tunnel wurden Proton-Proton-Kollisionen mit einer Energie von 14 TeV zu einem Preis von etwa 10 Milliarden US-Dollar erzielt. Was könnte gebaut werden, wenn es sechzigmal mehr Geld gäbe? Ob Sie es glauben oder nicht, es gibt nur zwei freie Parameter, die bestimmen, wie leistungsfähig ein ringförmiger Protonenbeschleuniger sein kann: die Stärke der Elektromagnete, die sie steuern, und den Umfang Ihres Rings.
Für 600 Milliarden Dollar könnten wir einen 1000 Kilometer langen Tunnel bauen und Proton-Proton-Kollisionen bei Energien über 500 TeV erzielen. Wenn sich auch unsere elektromagnetische Technologie verbessert, könnten wir die 1 PeV-Barriere (1 PeV = 1000 TeV) überwinden. Der nächste Schritt wird das riesige Fermitron sein, das zuerst von Enrico Fermi eingeführt wurde, einem Teilchenbeschleuniger mit einem Umfang über die Erde. Wenn der LHC etwas außerhalb des Higgs-Bosons findet, ist dies ein klares Signal, um neue Energiegrenzen zu erkunden.
"Super-Hubble", 100-mal stärker als der vorherige
Das Hubble-Weltraumteleskop hat sich zu einem revolutionären Observatorium entwickelt und bleibt in vielerlei Hinsicht ein Kapitän auf den Gebieten der Astronomie und Astrophysik. Mit einem Durchmesser von 2,4 Metern hat es jedoch bereits seine maximale Auflösung erreicht. Um Objekte zehnmal schwächer zu sehen, muss er sie 100-mal länger beobachten. Wenn wir jedoch ein zehnmal größeres Weltraumteleskop mit einer 24-Meter-Schüssel bauen, wird seine Auflösung nicht nur zehnmal höher sein - in zwei Stunden Beobachtung wird alles gesehen, was Hubble in einer Woche sieht.
Das James Webb-Weltraumteleskop mit seinem segmentierten Design, der Sonnenblende und der Robotertechnologie könnte einen Proof of Concept für eine solche Mission liefern, aber die Finanzierung bleibt der begrenzende Faktor. Die Größe, Bildqualität sowie die Start- und Wartungsfunktionen, die zum Erstellen eines solchen Monsters erforderlich sind, erfordern eine große Investition. Für 600 Milliarden Dollar könnten wir einen Durchmesser von 30 bis 40 Metern erreichen, aber "100-mal stärker als der Hubble" ist eine konservative Schätzung. Die Technologien, die wir mit diesem Geld entwickeln könnten, könnten das Apollo-Programm revolutionieren.
Natürlich hätten wir in all diesen Bereichen und für weniger als 600 Milliarden US-Dollar Durchbrüche erzielen können. ITER befindet sich noch im Aufbau - und wird insgesamt 40 Milliarden US-Dollar kosten. Eine einzelne Besatzungsmission zum Mars würde 50 Milliarden US-Dollar kosten, einschließlich des massiven Einsatzes von Infrastruktur auf der Marsoberfläche. 2KW-Solaranlagen auf dem Dach sind bereits für 5.000 US-Dollar erhältlich, aber sie fallen jedes Jahr im Preis. "Kleine" Supercollider werden auf 20 bis 40 Milliarden US-Dollar geschätzt und können Energien erreichen, von denen der LHC nie geträumt hat. LUVOIR, das ehrgeizigste angebotene Weltraumteleskop, 40-mal leistungsstärker als das Hubble, wird 15 Milliarden US-Dollar kosten.
Die Kosten für die Verwirklichung unserer wissenschaftlichen Träume sind wirklich astronomisch, aber die Auszahlung wird noch höher sein. In nur einer Generation könnte eine Investition dieser Größenordnung in Wissenschaft und Technologie unsere Welt wie nie zuvor verändern. In nur einem Jahr und 600 Milliarden US-Dollar könnte es in den nächsten 25 Jahren einen Durchbruch in der wissenschaftlichen Forschung geben.
Ilya Khel
