Jaké jsou neobvyklé formy kosmického pohonu?
Typickými formami kosmického pohonu dnes jsou pevné raketové posilovače, tekuté rakety a hybridní rakety. Všichni nosí své palivo na palubě a používají chemickou energii k vytvoření tahu. Bohužel, mohou být velmi drahé: doručení 1 kg užitečného zatížení na nízkou oběžnou dráhu Země může trvat 25-200 kilogramů rakety. Od roku 2008 může být cena za nízkou oběžnou dráhu Země minimálně 4 000 USD (USD). Typičtější může být 10 000 USD.
Chemický raketový přístup ke startu a cestování vesmíru je zásadně omezen. Protože raketa musí pohánět své vlastní palivo nahoru nejhustší částí atmosféry, není příliš efektivní z hlediska nákladů. Novějším vynálezem je soukromá kosmická loď SpaceShipOne, která pomocí nosného plavidla (White Knight) před jejím vypuštěním přenesla do 14 km (8,7 mil) výšky. V této výšce větší nadmořská výška než Mt. Vesmírná loď Everest je již nad 90% atmosféry a je schopna použít svůj malý hybridní motor k přesunutí zbytku cesty k okraji vesmíru (100 km nadmořská výška). Časné, levné, opakovaně použitelné turistické kosmické lodě budou pravděpodobně založeny na tomto modelu.
Kromě paradigmatu chemické rakety existuje několik dalších forem vesmírného pohonu, které byly analyzovány. Zejména iontové trysky již byly úspěšně použity několika kosmickými loděmi, včetně Deep Space 1, který navštívil kometu Borrelly a asteroid Braille v roce 2001. Iontové trysky fungují jako urychlovač částic a vyhazují ionty ze zadní části motoru pomocí elektromagnetického pole. Pro delší cesty, jako například ze Země na Mars, nabízejí iontové trysky lepší výkon než konvenční formy kosmického pohonu, ale pouze s malým rozpětím.
Mezi pokročilejší formy kosmického pohonu patří pohon jaderných pulzů a další přístupy založené na jaderné energii. Hustota energie jaderné elektrárny nebo jaderné bomby je mnohonásobně větší než hustota jakéhokoli chemického zdroje a jaderné rakety by byly odpovídajícím způsobem účinnější. Pohon jaderných pulzů, který jeden referenční návrh ze šedesátých let nazvaný Orion - nezaměňovat s průzkumným vozidlem posádky Orion z 2000. let - mohl na Mars a zpět přenést posádku 200 osob za pouhých čtyři týdny, ve srovnání s 12 měsíci pro současnou chemicky poháněnou referenční misi NASA nebo Saturnovy měsíce za sedm měsíců.
Jiný návrh zvaný Project Daedalus by vyžadoval jen asi 50 let, aby se dostal na Bernardovu hvězdu, vzdálenou 6 světelných let, ale vyžadoval by určitý technologický pokrok v oblasti fúze setrvačných vězení (ICF). Většina výzkumu pohonu jaderných pulzů byla zrušena kvůli smlouvě o částečném zákazu zkoušek v roce 1965, ačkoli se této myšlence dostalo nové pozornosti od konce roku.
Další forma kosmického pohonu, sluneční plachty, byla podrobně prozkoumána v 80. a 90. letech. Sluneční plachty by používaly reflexní plachtu k urychlení užitečného zatížení pomocí radiačního tlaku Slunce. Sluneční plachty, které nenesou žádnou reakční hmotu, by mohly být ideální pro rychlé cestování mimo Slunce. Ačkoli sluneční plachty mohou trvat několik týdnů nebo měsíců, než se zrychlí na znatelnou rychlost, tento proces by mohl být přeskočen pomocí Země nebo kosmických laserů pro nasměrování záření na plachtu. Technologie pro skládání a rozkládání extrémně tenké solární plachty zatím bohužel není k dispozici, takže se může stát, že bude muset dojít ke konstrukci v prostoru, což značně komplikuje záležitosti.
Další, futurističtější formou kosmického pohonu by bylo použití antihmoty jako paliva pro pohon, jako některé kosmické lodě ve sci-fi. V současné době je antihmota nejdražší látkou na Zemi a stojí asi 300 miliard amerických dolarů na miligram. Dosud bylo vyrobeno pouze několik nanogramů antihmoty, což je dost na to, aby se na několik minut rozsvítila žárovka.
Klíčovým rozdílem mezi mnoha zmíněnými technologiemi a chemickými raketami je, že tyto technologie mohou být schopny urychlit kosmickou loď na rychlosti blízké světlu, zatímco chemické rakety nemohou. Dlouhodobá budoucnost vesmírného cestování tedy spočívá v jedné z těchto technologií.