Hvordan vil du bygge et mellomstatlig romfartøy?

I prinsippet er det ikke veldig vanskelig å konstruere et interstellært romfartøy: vi har allerede laget fem, som Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 og New Horizons . Alle disse romprobene beveger seg med rømningshastighet fra solsystemet og vil en dag nå andre stjernesystemer.

Problemet med disse håndverkene fra et praktisk synspunkt er at alle av dem vil trenge millioner av år å nå disse stjernesystemene. Selv om disse sonder ikke vil utforske andre stjerner i den nærmeste fremtiden, sender noen av dem, spesielt Voyager 2, tilbake data om grensesnittet mellom solvinden vår (heliosfæren) og det diffuse interstellare mediet.

Hvis du vil bygge et interstellært romfartøy som når sin målstjerne innen rimelig tid, si 50 år, så krever dette en form for fremdrift som er betydelig kraftigere enn kjemiske raketter, som er ekstremt ineffektive. Mulige kilder inkluderer kjernevirksomhet, i pulsfremdrivelses- og kjerneaggregatreaktorvarianter, solseil, elektromagnetiske utskyttere og antimateriale fremdriftssystemer. Selv om antimateriell fremdrift og EM-lanseringer vil kreve teknologi mer sofistikert enn vi har nå, er atom- og solseilalternativene innen rekkevidde av vår nåværende teknologi.

På 70-tallet gjorde det britiske interplanetarsamfunnet en detaljert studie av en interstellar sondeutforming som ville være i stand til å komme seg til Bernard's Star (6 lysår unna) på bare femti år. Denne interstellare sondeutformingen brukte fremdrift av kjernefysiske puls, noe som betyr at den kastet atombomber bak seg selv, og lot dem overføre noe av energien deres til skyveplater, noe som ville fremskynde fartøyet fremover. Basert på beregningene deres, kan sonden oppnå hastigheter 10% av lysets hastighet. Dette er rundt grensen for kjernefysisk fremdrift.

Med antimateriell eller elektromagnetisk utskytning kunne hastigheter nærmere lysets oppnås. Tekniske utfordringer for antimaterie inkluderer å produsere den i nødvendige mengder (vi kan bare produsere pikogram antimaterie i dag, for millioner av dollar) og inneholde den på tilstrekkelig måte. Utfordringer for elektromagnetiske bæreraketter gir den nødvendige energien (i petawattområdet) og lengde (hundrevis av kilometer) for å lansere en interstellar sonde til nær lyshastighet.