Lasertechnologie
Lichtvision
Am Anfang steht immer eine Vision. Und die hatte Albert Einstein bereits 1916, als er sich gedanklich durch den Kosmos bewegte. Dabei ging er der Frage nach, was Atome dazu bringen möge, Licht auszusenden. In seiner nüchtern klingenden Abhandlung „Strahlungsemission und Absorption nach der Quantentheorie“ erläuterte er auf theoretischer Ebene, was angeregte Zustände, Quantensprünge und stimulierte Emission im Kontext des Lichts bedeuten. Nämlich, dass ein angeregtes Atom, wird es von einem Lichtteilchen (Photon) getroffen, ein zweites Lichtteilchen in Wellenlänge und Richtung identisch zum ersten aussendet. Damit ließ Einstein die Grundlagen des Lasers das Licht der Welt erblicken.
Während die Wissenschaft die theoretische „Licht-Verstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung“ noch nicht in die Praxis umzusetzen vermochte, fand das Phänomen Laser bereits seinen Platz in der fiktiven Romanwelt. So schreibt Edmond Hamilton schon 1933 in seinem Sci-Fi-Roman „Kaldar, Planet of Antares“ dem Protagonisten ein Lichtschwert in die Hand. Erst in den 60er Jahren holten Wissenschaftler die Fiktion dann in die Realität. Die Mission des amerikanischen Physikers Theodor Maiman lautete, mit vorhandenen Utensilien einen Laser zu bauen. Er kombinierte eine Blitzlampe mit Spiegeln und einem Rubinkristall und schickte so den ersten realen Laserstrahl durch den Raum. Die Reaktionen darauf waren – aus heutiger Sicht nahezu unbegreiflich – sehr verhalten.
Dass sich das Weiterdenken auch heute noch lohnt, zeigt sich in unserer Titelgeschichte. Trumpf arbeitet seit rund 38 Jahren an und mit der Lasertechnologie und hat nun seinen weiterentwickelten Scheibenlaser vorgestellt. Statt auf mehr Leistung setzten die Entwickler auf die Zukunftsfähigkeit: Über 30 Sensoren machen den Scheibenlaser fit für die vernetzte Produktion.
Doch der Laser kann weitaus mehr als nur trennen und fügen, erlaubt man sich mehr Weitblick. So arbeiten Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der Datenübertragung via Laser. Auch wenn die Idee dahinter nicht neu ist, so ermöglicht erst der Laser Übertragungsraten von 1,72 Terabit pro Sekunde über eine Freiraumdistanz von 10,45 Kilometern. Ebenfalls am Zentrum angesiedelt ist ein Projekt, bei dem mithilfe von Lasern Weltraumschrott vermessen und geortet wird. Ziel ist es, den orbitalen Schrott mittels Laser zu bremsen und damit zum verglühenden Absturz zu bringen. Allerdings bedarf es dafür deutlich leistungsfähigere Laser.
Noch visionärer möchte Philip Lubin von der University of California den Laser einsetzen. Er arbeitet im Rahmen eines Nasa-Projektes an einem externen Photonenantrieb: Ein Laserstrahl soll eine Sonde durch Beschießen derer Segel in unbekannte Tiefen der Galaxie katapultieren. Und zwar mit 26 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Zugegeben, das klingt weitaus mehr nach Science-Fiction denn nach ernsthafter Wissenschaft. Doch wie die Geschichte zeigt, sind es die Visionen, die Missionen ermöglichen, aus denen dann Realität wird.
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