Heute feiert Star Trek Geburtstag. Zumindest hierzulande, denn vor 52 Jahren, am 27. Mai 1972, startete Raumschiff Enterprise in Deutschland beim ZDF. Grund genug für uns, einmal einen wissenschaftlichen Blick auf die Serie und das Franchise zu werfen.

Denn auch wenn Star Trek ganz klar Science-Fiction ist, so sind viele der dort erstmals vorgestellten fiktiven Technologien inzwischen zur Realität geworden. Flachbildschirme zum Beispiel – 1972 noch nicht möglich, inzwischen schon lange Realität. Oder Sprachcomputer, die spätestens mit der aktuellen KI-Welle realer sind als je zuvor. Und der Kommunikator, mit dem Captain Kirk die Enterprise ruft, ist mit der Erfindung des Handys und später des Smartphones auch keine Fiktion mehr – auch wenn man zugegebenermaßen die Enterprise damit nicht erreicht.

Aber wie steht es um fortschrittlichere Technologien wie den Warpantrieb oder das Beamen aus? Und experimentiert die US-Armee nicht schon seit ein paar Jahren mit Phasern? Wir haben uns den aktuellen Stand angeguckt.

Nichts ist schneller als das Licht. Kein Problem: Um schneller als Lichtgeschwindigkeit fliegen zu können, muss man in Star Trek einfach nur die Raumzeit mit einem Warpantrieb und Antimaterie krümmen. Das Problem daran ist: Ob dieses Antriebskonzept überhaupt mit der Relativitätstheorie vereinbar ist, ist unter Forscher:innen umstritten.

Dass es geht, daran glaubt zumindest Joseph Agnew, wie er in einem wissenschaftlichen Aufsatz erklärt. Seine Berechnungen sollen belegen, dass ein Warpantrieb zwar spekulativ, aber nicht unmöglich ist. Und auch der Physiker Miguel Alcubierre stellte schon 1994 Berechnungen in dieser Richtung an.

Unsere Kolleg:innen der MIT Technology Review haben sich vor knapp einem Jahr mit dem Thema Warpantrieb und dem Aufsatz von Joseph Agnew genauer beschäftigt. Wer also etwas tiefer in das Thema einsteigen möchte, findet hier einen Einblick.

Klar ist aber: Der Warpantrieb mag vielleicht theoretisch möglich sein, in naher Zukunft werden wir damit das Universum allerdings nicht bereisen.

Es gibt einen Notfall auf einem Planeten? Kein Problem, das Außenteam beamt sich in Star Trek in einem solchen Fall einfach runter auf die Oberfläche. Dafür werden die Körper der Crew in ihre atomaren Bestandteile zerlegt, in einen Pufferspeicher geladen und an Ort und Stelle wieder materialisiert. Der berühmte Chefmaschinist der ersten Enterprise überlebte auf diese Weise nach einer Bruchlandung sogar viele Jahre in einem solchen Transporterpuffer.

Was sich nach und nach zu einem unverwechselbaren Erkennungsmerkmal von Star Trek wandelte, wurde eigentlich nur eingeführt, weil die Produktion damit Geld sparte. Wenn die Protagonist:innen in den Episoden von A nach B kommen, indem sie sich einfach kurz auf eine Transporterplattform stellen, dann ist das günstiger zu produzieren, als sie zum Beispiel jedes Mal in ein Shuttle-Set zu setzen und aufwendige CGI-Shots hinzuzufügen.

Auch in späteren Star-Trek-Serien blieb das Beamen ein zentraler Bestandteil. Aber wie sieht es in der Wirklichkeit aus? Gibt es schon Forschung in diesem Bereich? Und falls ja, wann können wir uns für ein Abendessen schnell nach Hawaii beamen?

Dank dem österreichischen Physik-Nobelpreisträger Anton Zeilinger ist zumindest die erste Stufe des Beamens inzwischen geschafft worden, nämlich die Quantenteleportation. Genauer gesagt: Zeilinger und seiner Forschungsgruppe ist es vor einigen Jahren gelungen, den Zustand eines Teilchens auf ein anderes zu übertragen. Bisher allerdings nur auf eine Entfernung von wenigen Metern, und größere Objekte wird man in absehbarer Zeit auch nicht beamen können.

Dennoch ist die Forschung von Zeilinger für einen weiteren Bereich sehr wertvoll, könnten Quantencomputer doch davon profitieren.

Auch im Bereich der Medizin ist die Welt von Star Trek deutlich fortschrittlicher als unsere. Um herauszufinden, was Patient:innen fehlt, reicht es, einfach einen medizinischen Tricorder in die Hand zu nehmen, einen Scan durchzuführen, und schon liegt die Diagnose vor.

Wer in den vergangenen Wochen eine Arztpraxis besucht hat, wird festgestellt haben, dass die technische Entwicklung in der Medizin noch nicht so weit ist – und das obwohl schon 2017 ein großer Wettbewerb einen solchen medizinischen Tricorder ermöglichen wollte. Die gemeinnützige XPrize Foundation hatte 2012 ein Preisgeld von 2,5 Millionen US-Dollar ausgeschrieben und fünf Jahre später dann Dxter, einen Prototyp des US-Startups Final Frontier Medical Devices, zum Sieger erklärt. Gegründet wurde die Firma vom Notarzt Basil Harris.

Erfassen konnte das Gerät Blutdruck, Puls, Sauerstoffsättigung des Blutes, Atemfrequenz und Körpertemperatur. Darüber hinaus auch Blutarmut, Vorhofflimmern, die chronische Lungenerkrankung COPD, Diabetes mellitus, Leukozytose (eine erhöhte Konzentration weißer Blutkörperchen), Lungenentzündung, Mittelohrentzündung, Schlafapnoe und Harnwegsinfektionen.

Leider wurde es nach der Preisverleihung still um den Prototyp von Dxter, auch wenn die Firma auf ihrer Website schreibt, dass sie weiter an einer kommerziellen Version arbeitet.

Eigentlich setzt sich die Föderation der Planeten für den Frieden ein, aber falls es doch einmal zu kriegerischen Auseinandersetzungen kommt, kann sie sich durchaus verteidigen. Unter anderem mit Phasern. Entweder sehr groß als Schiffswaffen, oder auch tragbar als Phasergewehre und -pistolen.

Zumindest als große Waffen für Schiffe und Flugzeuge sind Laserwaffen keine Zukunftsmusik mehr, die Rüstungsindustrie forscht bereits seit Jahren an ihnen und alle großen Armeen besitzen bereits erste Systeme. Relativ aktuell ist zum Beispiel die Entwicklung des Airborne High Energy Lasers (AHEL), den die amerikanische Luftwaffe aktuell als luftgestützte Laserwaffe an Bord eines Flugzeugs erprobt.

Die Hochenergiewaffe richtet einen gebündelten Lichtstrahl auf ein Ziel (zum Beispiel ein Munitionslager). Dort entsteht eine enorme Hitze, die Materialien dann verdampfen kann. Auch als Raketenabwehrsystem werden Laserwaffen bereits eingesetzt, es gibt allerdings auch Probleme. So können die Laser nur bei gutem Wetter und auf nicht allzu große Entfernung verwendet werden.

Und zwei ganz entscheidende Unterschiede gibt es zu den Phasern in Star Trek auch noch: So ist die Technologie aktuell noch zu groß, um sie in tragbaren Geräten unterzubringen, und einen Betäubungsmodus, wie in der Serie, wird es mit Laserwaffen wohl auch nie geben.