De ruimte is groot. Echt groot. Het duurt 10 jaar om ons zonnestelsel te doorkruisen. De volgende ster is 70, 000 jaar weg met dezelfde snelheid. Dus als we ergens willen komen, we hebben meer nodig dan alleen raketten.

Als het erop aankomt om van de aarde te komen, raketten zijn zowat onze enige optie. Ze zijn het enige dat krachtig genoeg is om een ​​ruimteschip uit de zwaartekracht van de aarde te trekken. Ze laten hun energie snel maar niet efficiënt vrij.

Als we eenmaal in de ruimte zijn, Hoewel, de wiskunde verandert. Weg van de zwaartekracht, de atmosfeer en al het andere dat ons kan vertragen, we hebben nog een paar opties.

Nucleair gaan

Gewone raketten krijgen hun energie door brandstof en zuurstof te verbranden. Het is vuur - precies dezelfde reactie die mensen al duizenden jaren gebruiken om dingen op te warmen. Een idee dat in de jaren zestig werd voorgesteld, is om in plaats daarvan een kernreactor te gebruiken.

In plaats van op een straal ontploffende brandstof te rijden, een nucleaire raket zou de warmte en druk gebruiken die in een kernreactor worden gegenereerd. Op aarde, deze druk wordt gebruikt om een ​​turbine te laten draaien en elektriciteit op te wekken, maar in de ruimte het zou uit de achterkant van een ruimtevaartuig worden gericht om het naar voren te duwen.

NASA onderzoekt nucleaire raketten als een snellere manier om mensen naar Mars te krijgen. Huidige ruimtevaartuigen krijgen één grote kick om ze op weg te sturen en naar hun bestemming te kusten. Een nucleaire raket kan continu draaien, helemaal versnellen en mogelijk de reistijd halveren.

Kernmotoren zijn efficiënt, maar ze hebben nog steeds brandstof nodig. Wat als er een manier was om door de ruimte te reizen zonder enige brandstof te gebruiken?

Elektrische dromen

Onze planeet is omgeven door een magnetisch veld. Het is krachtig genoeg om zelfs de kleine magneet in een kompasnaald te laten draaien. Maak die kompasnaald groter en plaats hem in de ruimte, en je hebt een elektrodynamische ketting.

Elektrodynamische kettingen bewegen door de ruimte met behulp van elektromagneten om hun magnetische veld te veranderen. Laad het op zodat het zich verzet tegen het veld van de aarde, en je versnelt. Zet het omgekeerd, en je vertraagt. Deze techniek wordt al onderzocht voor gebruik op satellieten, maar hoe zit het met reizen buiten het magnetische veld van de aarde?

Zonder luchtweerstand of brandstoflimieten, een draaiende ruimteketting kan een serieus momentum opbouwen. Bevestig een ruimtevaartuig aan het ene uiteinde en laat het los als het de goede kant op wijst, en je space-tether is plotseling een ruimtekatapult.

Een zwaartekrachtgolf vangen

Hoe efficiënt we onze motoren ook maken, er is één limiet die we niet kunnen doorbreken:de snelheid van het licht. Hoe dichter een ruimtevaartuig bij de lichtsnelheid komt, hoe meer energie het kost om de snelheid te verhogen. Het bereiken van de snelheid van het licht, al zou het mogelijk zijn, oneindig veel stroom zou kosten.

De vreemdste ontwerpen van ruimtevaartuigen zijn degenen die deze snelheidslimiet proberen te buigen. Eén idee stelt voor om de ruimte zelf voor het schip uit te rekken en achter het schip te bundelen, als een warpdrive in een sciencefictionfilm. Het ruimtevaartuig breekt nooit de snelheid van het licht, maar de golf van gebogen ruimte waarop het surft zou theoretisch kunnen, het ruimtevaartuig mee te trekken.

Het enige probleem is dat deze motor een soort materie nodig heeft met een negatieve massa - een stof waarvan de zwaartekracht duwt in plaats van trekt. Als dat klinkt alsof het de wetten van de fysica overtreedt, dat is omdat het nu zo is. Het maken van dit soort zaken zou wel eens onmogelijk kunnen blijken.

Met beide voeten op de grond

De meeste van deze ideeën zijn precies dat:ideeën. Voor nu, we zitten waarschijnlijk vast met raketten, geen katapulten in de nucleaire ruimte en onmogelijke stoffen. Maar hé, minder dan honderd jaar geleden, elke vorm van ruimtevaart leek net zo absurd. Als er één ding is dat we zeker weten, het is dat je nooit zeker weet wat de toekomst zal brengen.

Voor meer vreemde en prachtige futuristische ruimtevaartuigen, bekijk de Faster Than Light-show die nu tot april elke dag in het Scitech Planetarium speelt. Check het dagelijkse programma voor tickets en showtijden.

Dit artikel verscheen voor het eerst op Particle, een wetenschappelijke nieuwswebsite gebaseerd op Scitech, Perth, Australië. Lees het originele artikel.