Πώς θα κατασκευάζατε ένα διαστρικό διαστημόπλοιο;

Δεν είναι κατ’ αρχήν εξαιρετικά δύσκολο να κατασκευάσουμε ένα διαστρικό διαστημόπλοιο: έχουμε ήδη φτιάξει πέντε, τα Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 και New Horizons. Όλοι αυτοί οι διαστημικοί ανιχνευτές κινούνται με ταχύτητα διαφυγής από το ηλιακό σύστημα και μια μέρα θα φτάσουν σε άλλα αστρικά συστήματα.

Το πρόβλημα με αυτά τα σκάφη από πρακτική άποψη είναι ότι για όλα αυτά θα χρειαστούν εκατομμύρια χρόνια για να φτάσουν σε αυτά τα αστρικά συστήματα. Αν και αυτοί οι ανιχνευτές δεν θα εξερευνήσουν άλλα αστέρια στο άμεσο μέλλον, ορισμένα από αυτά, συγκεκριμένα το Voyager 2, στέλνουν ήδη δεδομένα για τη διεπαφή μεταξύ του ηλιακού μας ανέμου (η ηλιόσφαιρα) και του διάχυτου διαστρικού μέσου.

Εάν θέλετε να κατασκευάσετε ένα διαστρικό διαστημόπλοιο που να φτάνει στο αστέρι-στόχο του μέσα σε ένα εύλογο χρονικό διάστημα, ας πούμε, 50 χρόνια, τότε αυτό απαιτεί κάποια μορφή πρόωσης πολύ πιο ισχυρή από τους χημικούς πυραύλους, οι οποίοι είναι εξαιρετικά αναποτελεσματικοί. Πιθανές πηγές περιλαμβάνουν πυρηνικές, παλμικές παραλλαγές αντιδραστήρων με πυρήνα πυρήνα αερίου, ηλιακά πανιά, ηλεκτρομαγνητικούς εκτοξευτές και συστήματα πρόωσης κατά της ύλης. Αν και η πρόωση κατά της ύλης και οι εκτοξευτές EM θα απαιτούσαν τεχνολογία πιο εξελιγμένη από ό,τι έχουμε τώρα, οι επιλογές πυρηνικών και ηλιακών πανιών είναι προσβάσιμες από την τρέχουσα τεχνολογία μας.

Στη δεκαετία του ’70, η βρετανική διαπλανητική κοινωνία έκανε μια λεπτομερή μελέτη ενός σχεδίου διαστρικού καθετήρα που θα μπορούσε να φτάσει στο αστέρι του Bernard (6 έτη φωτός μακριά) σε μόλις πενήντα χρόνια. Αυτό το σχέδιο διαστρικού καθετήρα χρησιμοποιούσε πυρηνική παλμική πρόωση, που σημαίνει ότι πετούσε ατομικές βόμβες πίσω του, επιτρέποντάς τους να μεταφέρουν μέρος της ενέργειάς τους σε πλάκες ώθησης, κάτι που θα επιτάχυνε το σκάφος προς τα εμπρός. Με βάση τους υπολογισμούς τους, ο ανιχνευτής θα μπορούσε να επιτύχει ταχύτητες 10% της ταχύτητας του φωτός. Αυτό είναι περίπου το όριο για την πυρηνική πρόωση.

Με αντιύλη ή ηλεκτρομαγνητικούς εκτοξευτές, θα μπορούσαν να επιτευχθούν ταχύτητες πιο κοντά σε αυτές του φωτός. Οι τεχνικές προκλήσεις για την αντιύλη περιλαμβάνουν την παραγωγή της στις απαραίτητες ποσότητες (μπορούμε να παράγουμε μόνο πικογραμμάρια αντιύλης σήμερα, για εκατομμύρια δολάρια) και τον επαρκή περιορισμό της. Οι προκλήσεις για τους ηλεκτρομαγνητικούς εκτοξευτές είναι η παροχή της απαραίτητης ενέργειας (στην περιοχή petawatt) και του μήκους (εκατοντάδες χιλιόμετρα) για την εκτόξευση ενός διαστρικού καθετήρα κοντά στην ταχύτητα φωτός.