Zdi se, da vsak dan najdemo nov eksoplanet (ali pa so v primeru torka znanstveniki odkrili tri potencialno bivalne eksoplanete, ki krožijo okoli ene zvezde). Vendar obstaja veliko ovir, ki jih bomo morali očistiti, preden jih bomo kdaj obiskali: ogromni odmerki sevanja, ki bi jih absorbirali potencialni astronavti, potencialna škoda, ki jo medzvezdni prah in plin povzročijo plovilu premikanje z izjemno velikimi hitrostmi in dejstvo, da bi potovanje do najbližjega bivalnega eksoplaneta trajalo skoraj 12 let, če bi vesoljsko plovilo potovalo s svetlobno hitrostjo.
Največja težava pa bi utegnila biti velika količina energije, ki bi jo takšna plovila potrebovala. Kako gorivo uporabljate za vesoljsko plovilo, ki je več kot 750.000-krat večja od razdalje med Zemljo in Soncem?
Glede na našo trenutno tehnologijo za raziskovanje vesolja in potencialne prihodnje pristope, je tukaj opis možnih načinov poganjanja vesoljskih plovil.
Običajne rakete, ki gorijo tekoče ali trdno kemično gorivo, so bile do zdaj uporabljene v skoraj vseh vesoljskih misijah. (Fotografija preko NASA) Konvencionalne rakete: Ti ustvarjajo potisk s sežiganjem kemičnega pogonskega goriva, ki je shranjeno v trdnem ali tekočem gorivu. Energija, ki se sprosti zaradi tega izgorevanja, plovilo potegne iz Zemljinega gravitacijskega polja in v vesolje.
Prednosti: raketna tehnologija je dobro uveljavljena in dobro razumljena, saj sega v starodavno Kitajsko in se uporablja že od samega začetka vesoljske dobe. Glede na razdaljo je njen največji dosežek doslej vesoljska sonda Voyager 1 na zunanji rob sončnega sistema, približno 18, 5 milijarde milj od Zemlje.
Slabosti: Voyager 1 naj bi predvidoma zmanjkal goriva okoli leta 2040, kar kaže na to, kako običajne rakete in potisniki z omejenim dosegom lahko nosijo vesoljsko plovilo. Še več, četudi bi lahko na vesoljsko plovilo namestili zadostno količino raketnega goriva, da bi ga prenesli vse do druge zvezde, je presenetljivo dejstvo, da na našem planetu verjetno sploh nimamo dovolj goriva. Brice Cassenti, profesor Politehničnega inštituta Rensselaer, je za Wired povedal, da bo potrebno veliko energije, ki presega trenutno proizvodnjo celotnega sveta, da ob uporabi običajne rakete pošlje obrt v najbližjo zvezdo.
Ionski motor, ki je poganjal NASA-ino vesoljsko plovilo Deep Space 1. (Fotografija preko NASA) Ionski motorji : Ti delujejo nekako kot običajne rakete, le da namesto, da proizvode kemičnega zgorevanja iztisnejo, da ustvarijo potisk, sprožijo tokove električno nabitih atomov (ionov). Tehnologija je bila prvič uspešno dokazana pri Nasini misiji Deep Space 1 leta 1998, v kateri je raketa tesno preletela asteroid in komet, da bi zbirala podatke, od takrat pa se uporablja za poganjanje več drugih vesoljskih plovil, vključno s tekočo misijo obiska pritlikavca planet Ceres.
Prednosti: Ti motorji proizvajajo veliko manjši potisk in začetno hitrost kot običajna raketa - zato jih ni mogoče uporabiti za izhod iz Zemljine atmosfere - vendar, ko jih običajne rakete prenesejo v vesolje, lahko neprekinjeno tečejo mnogo daljša obdobja (ker uporabljajo bolj učinkovito gorivo), kar plovilu omogoča postopno povečanje hitrosti in preseganje hitrosti enega, ki ga poganja običajna raketa.
Slabosti: Čeprav je hitrejša in učinkovitejša od običajnih raket, bi uporaba ionskega pogona do najbližje zvezde še vedno trajala izjemno dolgo - vsaj 19.000 let, po nekaterih ocenah, kar pomeni, da je nekje v vrstnem redu od 600 do 2700 generacije ljudi bi bile potrebne, da bi jih videli skozi. Nekateri menijo, da bi ionski motorji lahko potovali na Mars, toda medzvezdni prostor je verjetno zunaj možnosti.
Upodobitev ladje zvezde Daedalus, predlagana v 70. letih prejšnjega stoletja, ki bi uporabila reakcije jedrske fuzije kot pogonsko gorivo. (Slika prek Nicka Stevensa) Jedrske rakete: Številni navdušenci za raziskovanje vesolja se zavzemajo za uporabo raket, ki jih poganja jedrska reakcija, za pokritje velikih razdalj medzvezdnega prostora, in sicer s projektom Daedalus, teoretičnim britanskim projektom, ki je želel zasnovati brezpilotno sondo za dosego Barnardove zvezde, 5, 9 svetlobe let stran. Jedrske rakete bi teoretično poganjala vrsta nadzorovanih jedrskih eksplozij, morda z uporabo čistega devterija ali tricija kot goriva.
Pros: Izračuni so pokazali, da lahko plovilo, ki se poganja na ta način, doseže hitrosti hitrejše od 9000 milj na sekundo, kar pomeni čas potovanja, približno 130 let, do Alpha Centurai, zvezde, najbližje Soncu - daljše od človekove življenjske dobe, vendar morda znotraj kraljestvo večgeneracijske misije. Ni Millenium Falcon Kessel Run v manj kot 12 parseh, ampak nekaj je.
Slabosti: Za eno so rakete na jedrski pogon trenutno hipotetične. Kratkoročno bodo verjetno ostali tako, saj bi eksplozija katere koli jedrske naprave (bodisi namenjena orožju ali ne) v vesolju kršila pogodbo o delni prepovedi jedrskih poskusov, ki dovoljuje takšne eksplozije na točno enem mestu : podzemlje. Tudi če je to zakonsko dovoljeno, obstajajo ogromni varnostni pomisleki glede izstrelitve jedrske naprave v vesolje na običajni raketi: nepričakovana napaka lahko povzroči, da po planetu dežuje radioaktivni material.
Sunjammer, ki ima največje sončno jadro doslej, naj bi bil predstavljen jeseni 2014. (Foto prek L'Garde / NASA) Sončna jadra: V primerjavi z vsemi drugimi tehnologijami na tem seznamu te delujejo na precej drugačnem principu: namesto da bi plovilo poganjali z gorivom ali ustvarjali druge vrste izgorevanja, sončna jadra vlečejo vozilo z izkoriščanjem energije napolnjenih delcev izpuščeni s Sonca kot del sončnega vetra. Prva uspešna predstavitev takšne tehnologije je bila leta 2010 izstreljena japonska vesoljska ladja IKAROS, ki je potovala proti Veneri in zdaj potuje proti Soncu, leta 2014 pa naj bi izstrelila NASA-in Sunjammer, sedemkrat večjo.
Pros: Ker jim ni treba nositi določene količine goriva - namesto da uporabljajo sončno moč, podobno kot jadrnica izkorišča energijo vetra - lahko vesoljsko plovilo s sončnim jadrom križari več ali manj v nedogled.
Slabosti: te potujejo veliko počasneje kot plovila z raketami. Še pomembnejše za medzvezdne misije - potrebujejo energijo, ki jo izbrizga Sonce ali druga zvezda, da sploh potujejo, zaradi česar ne morejo prečkati širokega prostora med dosegom sončnega vetra našega Sonca in energije drugega zvezdnega sistema. Sončna jadra bi se lahko vključila v plovilo z drugimi sredstvi za poganjanje samega sebe, vendar se na medzvezdno potovanje ne moremo zanašati sami.
Umetnikova zamisel o teoretični zasnovi raket antimaterije. (Slika prek NASA) Protimične rakete: Ta predlagana tehnologija bi uporabila izdelke reakcije uničenja snovi - protistročne materije (bodisi gama žarki bodisi visoko nabito subatomske delce, imenovane pioni), da bi plovilo popeljali skozi vesolje.
Pros: Uporaba antimaterije za pogon rakete bi bila teoretično najučinkovitejše gorivo, saj se skoraj vsa masa snovi in antimaterije pretvorita v energijo, ko se uničujeta. Teoretično bi lahko, če bi znali izdelovati podrobnosti in izdelati dovolj antimaterije, lahko zgradili vesoljsko plovilo, ki potuje s hitrostjo skoraj tako hitro kot svetloba - kar največjo hitrost katerega koli predmeta.
Proti: Še vedno nimamo načina, da bi ustvarili dovolj antimaterije za vesoljsko potovanje - ocene so, da bi za enomesečno potovanje na Mars potrebovali približno 10 gramov antimaterije. Do danes smo lahko ustvarili le majhno število atomov antimaterije in s tem porabili veliko količine goriva, zaradi česar je tudi ideja o raketi proti krčmi preveč draga. Shranjevanje te antimaterije je še eno vprašanje: predlagane sheme vključujejo uporabo zamrznjenih peletov antihidrogena, vendar so tudi te daleč stran.
Upodabljanje ramjetja, ki bi zbiral vodik iz vesolja, ko potuje, da bi ga uporabljal kot gorivo. (Slika prek NASA) Več špekulativnih tehnologij: Znanstveniki so predlagali vse vrste radikalnih, neaketnih tehnologij za medzvezdna potovanja. Sem spadajo plovilo, ki bi pridobivalo vodik iz vesolja, ko potuje, da bi ga uporabljalo v reakciji jedrske fuzije, žarke svetlobe ali magnetnih polj, izstreljenih iz našega lastnega Osončja, na oddaljenem vesoljskem plovilu, ki bi ga izkoristilo jadro, in uporabo črne luknje ali teoretične črvičke, ki potujejo hitreje od svetlobne hitrosti in omogočajo medzvezdno potovanje v življenju enega samega človeka.
Vse to je izredno daleč od izvajanja. Ampak, če sploh kdaj prestopimo v drug zvezdni sistem (kar je veliko, če se prepričamo), glede na težave z večino obstoječih in tehnologij v bližnji prihodnosti, je to morda res ena izmed teh težav. ideje, ki nas nosijo tja - in nam morda omogočajo obisk bivalnega eksoplaneta.
