Come costruiresti un veicolo spaziale interstellare?
In linea di principio non è estremamente difficile costruire un veicolo spaziale interstellare: ne abbiamo già realizzati cinque, essendo Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 e New Horizons . Tutte queste sonde spaziali si stanno muovendo alla velocità di fuga dal sistema solare e un giorno raggiungeranno altri sistemi stellari.
Il problema con queste imbarcazioni da un punto di vista pratico è che tutti avranno bisogno di milioni di anni per raggiungere questi sistemi stellari. Sebbene queste sonde non esploreranno altre stelle nell'immediato futuro, alcune di esse, in particolare Voyager 2, stanno già inviando indietro i dati sull'interfaccia tra il nostro vento solare (l'eliosfera) e il mezzo interstellare diffuso.
Se vuoi costruire un veicolo spaziale interstellare che raggiunga la sua stella bersaglio entro un ragionevole lasso di tempo, diciamo 50 anni, ciò richiede una qualche forma di propulsione significativamente più potente dei razzi chimici, che sono estremamente inefficienti. Possibili fonti includono varianti di reattori nucleari, a propulsione ad impulsi e a nucleo di gas nucleare, vele solari, lanciatori elettromagnetici e sistemi di propulsione antimateria. Sebbene la propulsione antimateria e i lanciatori EM richiederebbero una tecnologia più sofisticata di quella attuale, le opzioni di vela nucleare e solare sono alla portata della nostra attuale tecnologia.
Negli anni '70, la società interplanetaria britannica fece uno studio dettagliato di un progetto di sonda interstellare che sarebbe stato in grado di raggiungere la stella di Bernard (6 anni luce di distanza) in soli cinquant'anni. Questo design della sonda interstellare utilizzava la propulsione a impulsi nucleari, il che significa che lanciava bombe atomiche dietro di sé, permettendo loro di trasferire parte della loro energia su piastre di spinta, che avrebbero accelerato il velivolo in avanti. Sulla base dei loro calcoli, la sonda potrebbe raggiungere una velocità del 10% della velocità della luce. Questo è intorno al limite per la propulsione nucleare.
Con antimateria o lanciatori elettromagnetici, si potrebbero raggiungere velocità più vicine a quelle della luce. Le sfide tecniche per l'antimateria comprendono la sua produzione nelle quantità necessarie (oggi possiamo produrre picogrammi di antimateria, per milioni di dollari) e contenerlo adeguatamente. Le sfide per i lanciatori elettromagnetici consistono nel fornire l'energia necessaria (nel raggio di petawatt) e la lunghezza (centinaia di chilometri) per lanciare una sonda interstellare alla velocità della luce vicina.