«Химические ракеты, которые мы используем сегодня, даже с дополнительным ускорением за счёт пролета мимо планет или прохождения мимо Солнца, просто не способны развивать полезную межзвёздную скорость».
Ученые предложили новый способ передвижения, который потенциально может позволить совершать межзвездные полеты в течение жизни человека. Основная сложность межзвездных путешествий – это как эффективно и экономично обеспечить космический корабль энергией. Текущие технологии ограничивают достижение межзвездного пространства в приемлемые сроки из-за проблем с запасами топлива или аккумуляторов. Для достижения огромных скоростей, необходимых для межзвездных полетов в пределах человеческой жизни, нужны радикальные решения. Одним из таких решений могут стать релятивистские электронные пучки – электроны, движущиеся почти со скоростью света. Как отметил Джефф Грисон, "передача энергии на корабль – это способ получить больше энергии, чем можно унести с собой". Он также подчеркнул, что для передачи необходимой энергии требуется либо большая мощность, либо длительное время нахождения в луче.
Одно из таких недавно предложенных решений использует для движения космических кораблей электронные лучи, ускоренные почти до скорости света, что позволяет преодолевать огромные расстояния между Землёй и ближайшей звездой. «Основная проблема межзвёздных полётов заключается в том, что расстояния очень велики», — объяснил Грисон. «Альфа Центавра находится на расстоянии 4,3 световых года; примерно в 2000 раз дальше от Солнца, чем космический аппарат «Вояджер-1», который является самым дальним космическим аппаратом, когда-либо отправленным в глубокий космос. Вряд ли кто-то будет финансировать научную миссию, которая займёт более 30 лет, чтобы вернуть данные, — это значит, что нам нужно лететь быстро».
Исследование, проведённое Грисоном и Герритом Брухаугом, физиком из Лос-Аламосской национальной лаборатории, опубликованное в журнале Acta Astronautica, показывает, что достижение практических межзвёздных скоростей зависит от возможности экономичным способом передавать космическому аппарату достаточное количество кинетической энергии.
«Для межзвёздных полётов нам нужно собирать и контролировать огромные объёмы энергии, чтобы достичь достаточно высоких скоростей, которые были бы полезны, — сказал Грисон. — Химические ракеты, которые мы используем сегодня, даже с дополнительным ускорением за счёт пролёта мимо планет или […] прохождения мимо Солнца, просто не способны развивать полезные межзвёздные скорости».
Большинство теоретических исследований «лучевых гонщиков» для межзвёздных путешествий сосредоточены на лазерных лучах, которые состоят из частиц света, называемых фотонами. Среди примечательных примеров — межзвёздные прямоточные воздушно-реактивные двигатели с лазерным приводом и лазерные паруса. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели приводят в движение космические корабли, сжимая водород, собранный из межзвёздной среды, с помощью энергии, поступающей от лазерного луча, передаваемого от удалённого источника. Лазерные паруса, напротив, используют импульс фотонов из лазерного луча, чтобы толкать космический корабль вперёд.