Come costruiresti un veicolo spaziale interstellare?

Non è estremamente difficile in linea di principio costruire un veicolo spaziale interstellare: abbiamo già fatto 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 questi mestieri dal punto di vista pratico è che tutti richiederanno 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 dati indietro sull'interfaccia tra il nostro vento solare (l'eliosfera) e il mezzo interstellare diffuso.

Costruisci un veicolo spaziale interstellare che raggiunge la sua stella target entro una ragionevole quantità di tempo, diciamo, 50 anni, quindi richiede una qualche forma di propulsione significativamente più potente dei razzi chimici, che sono estremamente inefficienti.Le possibili fonti includono varianti nucleari, nella propulsione degli impulsi e nelle varianti del reattore del nucleo di gas nucleare, nelle vele solari, ai lanciatori elettromagnetici e ai sistemi di propulsione antimateria.Sebbene la propulsione di antimateria e i lanciatori EM richiederebbero la tecnologia più sofisticata di quanto abbiamo ora, le opzioni di vela nucleare e solare sono alla portata della nostra attuale tecnologia.

Negli anni '70, la British Interplanetary Society ha fatto uno studio dettagliato di un design della sonda interstellare che siSarebbe in grado di arrivare a Bernards Star (6 anni luce di distanza) in soli cinquant'anni.Questo design della sonda interstellare ha utilizzato la propulsione di impulsi nucleari, il che significa che ha lanciato le bombe atomiche dietro di sé, permettendo loro di trasferire parte della loro energia alle piastre a portata, il che accelererebbe il mestiere in avanti.Sulla base dei loro calcoli, la sonda potrebbe ottenere velocità del 10% della velocità della luce.Questo è attorno al limite per la propulsione nucleare.

Con antimateria o lanciatori elettromagnetici, si potrebbero raggiungere velocità più vicine a quella della luce.Le sfide tecniche per l'antimateria includono la produzione nelle quantità necessarie (oggi possiamo solo produrre picogrammi di antimateria, per milioni di dollari) e contenenti adeguatamente.Le sfide per i lanciatori elettromagnetici stanno fornendo l'energia necessaria (nella gamma Petawatt) e la lunghezza (centinaia di chilometri) per lanciare una sonda interstellare a velocità quasi di luce.