Vad är några ovanliga former av rymdframdrivning?
Typiska former av rymdframdrivning idag är solida raketförstärkare, flytande raketer och hybridraketer. Alla har sitt bränsle ombord och använder kemisk energi för att producera drivkraft. Tyvärr kan de vara väldigt dyra: det kan ta 25-200 kg raket för att leverera en 1 kg nyttolast till låg jordbana. Att lyfta ett kg till låg jordbana kostar minst $ 4 000 US dollar (USD), från och med 2008. 10 000 USD kan vara mer typiskt.
Den kemiska raketmetoden för rymdutskott och resor är i grunden begränsad. Eftersom en raket måste driva sitt eget bränsle uppåt genom den tätaste delen av atmosfären är den inte så kostnadseffektiv. En nyare uppfinning är det privata rymdskeppet SpaceShipOne, som använde ett bärarbete (White Knight) för att bära det till 14 km (8,7 mi) höjd före lanseringen. Vid denna höjd högre än Mt. Everest är SpaceShipOne redan över 90% av atmosfären och kan använda sin lilla hybridmotor för att resa resten av vägen till rymden (100 km höjd). Tidig, billig, återanvändbar turist rymdskepp kommer sannolikt att baseras på denna modell.
Utöver det kemiska raketparadigmet finns det flera andra former av rymdframdrivning som har analyserats. I synnerhet har jonstrusterare använts framgångsrikt av flera rymdfarkoster, inklusive Deep Space 1, som besökte kometen Borrelly och asteroiden punktskrift 2001. Jonströvare fungerar som en partikelaccelerator och kastar joner ur motorns baksida med hjälp av en elektromagnetisk fält. För längre resor, t.ex. från jorden till Mars, erbjuder jonstrusterare bättre prestanda än konventionella former av rymdframdrivning, men bara med en liten marginal.
Mer avancerade former av rymdframdrivning inkluderar kärnpulsframdrivning och andra kärnkraftsdrivna metoder. Kärnkraftverkets eller kärnbombens effekttäthet är många gånger större än någon kemisk källa, och kärnraketer skulle därmed vara mer effektiva. Kärnkraftspulsframdrivning som en referensdesign från 1960-talet, kallad Orion - för att inte förväxlas med Orion Crew Exploration Vehicle på 2000-talet - att den kunde leverera en 200-personers besättning till Mars och tillbaka på bara fyra veckor, jämfört med 12 månader för NASA: s nuvarande kemiskt drivna referensuppdrag, eller Saturns månar på sju månader.
En annan design som kallas Project Daedalus skulle ha krävt endast cirka 50 år för att komma till Bernard's Star, 6 ljusår bort, men skulle kräva viss teknisk framsteg inom området för tröghetsinträngning (ICF). Mest forskning om kärnkraftspulsfördrivning avbröts på grund av fördraget om partiellt testförbud 1965, även om idén har fått förnyad uppmärksamhet från sent.
En annan form av rymdframdrivning, solseglar, undersöktes i detalj på 1980- och 1990-talet. Solseglar skulle använda ett reflekterande segel för att påskynda nyttolasten med solens strålningstryck. Att bära ingen reaktionsmassa, solseglar kan vara perfekt för snabb resa bort från solen. Även om solseglar kan ta veckor eller månader att accelerera till en märkbar hastighet, kan denna process hoppas upp genom att använda jorden eller rymdbaserade lasrar för att rikta strålning på seglet. Tyvärr är tekniken för vikning och utfoldning av ett extremt tunt solsegla ännu inte tillgänglig, så konstruktion kan behöva ske i rymden, vilket komplicerar frågorna avsevärt.
En annan, mer futuristisk form av rymdframdrivning skulle vara att använda antimateria som ett bränsle för framdrivning, som vissa rymdskepp i science fiction. Idag är antimateria det dyraste ämnet på jorden och kostar cirka 300 miljarder dollar per milligram. Endast flera nanogram antimateria har framställts hittills, ungefär nog för att tända en glödlampa under flera minuter.
Den viktigaste skillnaden mellan många av de nämnda teknologierna och kemiska raketer är att dessa tekniker kanske kan påskynda rymdfarkoster till nära ljushastigheter, medan kemiska raketer inte kan. Således ligger den långsiktiga framtiden för rymdresor i en av dessa tekniker.