«Οι χημικοί πύραυλοι που χρησιμοποιούμε σήμερα, ακόμη και με την επιπλέον ώθηση ταχύτητας από το πέταγμα από πλανήτες ή από την αιώρηση από τον ήλιο για ώθηση, απλώς δεν έχουν τη δυνατότητα να κλιμακωθούν σε χρήσιμες διαστρικές ταχύτητες».
Οι ερευνητές έχουν προτείνει μια νέα μέθοδο πρόωσης που θα μπορούσε να καταστήσει εφικτή την κάλυψη των τεράστιων αποστάσεων που απαιτούνται για διαστρικές αποστολές σε μια ανθρώπινη ζωή.
Η θεμελιώδης πρόκληση για την επίτευξη ενός διαφορετικού αστρικού συστήματος έγκειται στο να καταλάβουμε πώς να παραχθεί και να μεταφερθεί αρκετή ενέργεια σε ένα διαστημόπλοιο τόσο αποτελεσματικά όσο και οικονομικά. Οι φυσικοί περιορισμοί των σύγχρονων διαστημικών σκαφών θέτουν σημαντικές προκλήσεις για την επίτευξη του διαστρικού χώρου κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής, ειδικά με περιορισμένο χώρο για τη μεταφορά προωθητικού ή μπαταριών. Αν θέλουμε ποτέ να επιτύχουμε τις τεράστιες ταχύτητες που είναι απαραίτητες για να διασχίσουμε διαστρικές αποστάσεις σε μια ανθρώπινη ζωή, πρέπει να βρούμε λύσεις εκτός του κουτιού.
Εισάγετε σχετικιστικές δέσμες ηλεκτρονίων που αποτελούνται από ηλεκτρόνια που κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. «Η ακτινοβολία ισχύος στο πλοίο έχει αναγνωριστεί από καιρό ως ένας τρόπος για να πάρουμε περισσότερη ενέργεια […] από όση μπορούμε να κουβαλήσουμε μαζί μας», είπε στο Space ο Jeff Greason, επικεφαλής τεχνολόγος της Electric Sky, Inc και πρόεδρος του Tau Zero Foundation. com. “Η ενέργεια είναι ισχύς [πολλαπλασιασμένη με] το χρόνο — έτσι για να λάβετε μια δεδομένη ποσότητα ενέργειας από μια δέσμη, είτε χρειάζεστε πολύ υψηλή ισχύ είτε πρέπει να παραμείνετε στη δέσμη για μεγάλο χρονικό διάστημα.”
Μια τέτοια λύση που προτάθηκε πρόσφατα χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων που επιταχύνονται κοντά στην ταχύτητα του φωτός για να προωθήσει το διαστημόπλοιο, κάτι που θα μπορούσε να ξεπεράσει τις τεράστιες αποστάσεις μεταξύ της Γης και του επόμενου πλησιέστερου αστέρα. «Για τη διαστρική πτήση, η κύρια πρόκληση είναι ότι οι αποστάσεις είναι τόσο μεγάλες», εξήγησε ο Greason. “Το Alpha Centauri απέχει 4,3 έτη φωτός, περίπου 2.000 φορές πιο μακριά από τον ήλιο από ό,τι έχει φτάσει το διαστημόπλοιο Voyager 1 – το πιο απομακρυσμένο διαστημικό σκάφος που έχουμε στείλει ποτέ στο βαθύ διάστημα μέχρι στιγμής. Κανείς δεν είναι πιθανό να χρηματοδοτήσει μια επιστημονική αποστολή που χρειάζονται πολύ περισσότερα από 30 χρόνια για να επιστρέψουμε τα δεδομένα – αυτό σημαίνει ότι πρέπει να πετάξουμε γρήγορα».
Μια μελέτη των Greason και Gerrit Bruhaug, ενός φυσικού στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Acta Astronautica, υπογραμμίζει ότι η επίτευξη πρακτικών διαστρικών ταχυτήτων εξαρτάται από την ικανότητα παροχής επαρκών ποσοτήτων κινητικής ενέργειας στο διαστημόπλοιο με οικονομικό τρόπο.
«Η διαστρική πτήση απαιτεί από εμάς να συλλέγουμε και να ελέγχουμε τεράστιες ποσότητες ενέργειας για να επιτύχουμε ταχύτητες αρκετά γρήγορες ώστε να είναι χρήσιμες», είπε ο Greason. «Οι χημικοί πύραυλοι που χρησιμοποιούμε σήμερα, ακόμη και με την πρόσθετη ώθηση ταχύτητας από το πέταγμα από πλανήτες ή από την […] αιώρηση από τον ήλιο για ώθηση, απλώς δεν έχουν τη δυνατότητα να κλιμακωθούν σε χρήσιμες διαστρικές ταχύτητες».
Οι περισσότερες θεωρητικές μελέτες για τους «αναβάτες δέσμης» για διαστρικά ταξίδια έχουν επικεντρωθεί σε ακτίνες λέιζερ, οι οποίες αποτελούνται από σωματίδια φωτός που ονομάζονται φωτόνια. Στα αξιοσημείωτα παραδείγματα περιλαμβάνονται διαστρικοί ραμτζετ με λέιζερ και πανιά λέιζερ. Τα Ramjets προωθούν τα διαστημόπλοια συμπιέζοντας το αέριο υδρογόνο που συλλέγεται από το διαστρικό μέσο, με ενέργεια που παρέχεται από μια δέσμη λέιζερ που μεταδίδεται από μια μακρινή πηγή. Αντίθετα, τα πανιά λέιζερ χρησιμοποιούν την ορμή των φωτονίων από τη δέσμη λέιζερ για να ωθήσουν το διαστημόπλοιο προς τα εμπρός.
