Et interstellært skib er et selvkørende rumkøretøj designet til rejse mellem stjerner , især mellem stjerner med planetariske systemer . Dette koncept, der er bredt dækket af science fiction-værker, forbliver inden for det teoretiske område, selvom de automatiske maskiner til at udforske solsystemet som f.eks. Voyager eller Pioneer rumsonder skulle nå andre stjerner med deres erhvervede hastighed i nogle få titusinder år.
I den aktuelle tilstand af vores tekniske kapaciteter er en forskydning af en hastighed tæt på lysets umulighed umulig. Derudover kan ingen genstande gå hurtigere end lys (brugen af ormehuller i rumtid er et spørgsmål om ren teoretisk spekulation, og dens implementering synes ikke mulig). Under hensyntagen til afstandene mellem stjernerne (den nærmeste er flere lysår væk) vil varigheden af en rejse mellem to stjerner derfor være enorm. Rumføler (Voyager, Pioneer), der forlader solsystemet, bevæger sig med en hastighed på nogle få titalls kilometer i sekundet eller 0,0001 c (c = lysets hastighed). Med eksisterende fremdriftsteknikker er det ikke muligt at starte dem med en meget højere hastighed. Desuden er disse sonder små (nogle få hundrede kg), og deres lancering mod solsystemets grænser krævede løfteraketter på næsten 1.000 ton. Med den kemiske fremdrift, der i øjeblikket er tilgængelig til at skyde mod stjernerne (uden at nævne problemet med bremsning ved ankomsten), ved disse dog beskedne hastigheder, synes et fartøj af tilstrækkelig størrelse til at give et besætningsmedlem mulighed for at overleve en lang rejse, derfor synes det ikke engang ikke muligt.
Fremdrivningssystemet udgør derfor den største hindring (men ikke den eneste) for realiseringen af et interstellært fartøj. For at krydse disse enorme afstande ville det være nødvendigt at mobilisere energien fra kernefusion, som f.eks. Kunne kobles til en ionmotor . De nødvendige brændstoffer, brint og / eller helium udgør den største del af den kendte masse af universet. Brug af stof / antimaterieudslettelse , som i Aimstar-projektet , overvejes også. Flere teoretiske undersøgelser om emnet er blevet udført af ingeniører, der arbejder inden for rumfeltet:
På grund af dets isolering, udskydningspadens manglende evne til at yde nogen støtte, ville et interstellært skib svare til et fuldt autonomt rumhabitat . Skibet ville accelerere halvdelen af turen og bremse til det andet. Hvis skibet kan nå en hastighed, der repræsenterer en brøkdel af lysets, kan dets besætning drage fordel af den tidsmæssige acceleration forbundet med relativistiske effekter. Men ved disse hastigheder ville det være nødvendigt at oprette et meget komplekst beskyttende skjold for at beskytte mod påvirkningen af partikler i fartøjets vej.
For at nå den nærmeste stjerne på 40 år ( Proxima Centauri ved ~ 4.242 lysår) skal rumfartøjet have en delta-V på 60.000 km / s (halvdelen af denne hastighed er afsat til stop i stjernesystemet). Imidlertid er den maksimale delta-V for de teknologier, der sandsynligvis vil blive mestret (inklusive fusion og antimateriale), omkring 2300 km / s som vist i nedenstående tabel (enkelt-trins fartøj).
| Fremdrivningssystem | Specifik impuls | Delta-V maks | Max stak | |
|---|---|---|---|---|
Kemisk fremdrift |
Fast drivmiddel | 250 - 310 s | 5,7 - 7,1 km / s | 10 7 newton |
| Flydende drivmiddel | 300 - 500 s | 6,9 - 11,5 km / s | 10 7 newton | |
| MHD | <200 s | 4,6 km / s | 10 5 newton | |
Nuklear fremdrift |
Fission | 500 - 800 s | 11,5 - 20,7 km / s | 10 6 newton |
| Fusion | 10.000 - 100.000 s | 230 - 2300 km / s | 10 5 newton | |
| Antimateriale | 60.000 s | 1381 km / s | 10 2 newton | |
Elektrisk fremdrift |
Elektrotermisk | 150 - 1200 s | 3,5 - 27,6 km / s | 10 newton |
| Elektrostatisk | 1200 - 10.000 s | 27,6 til 230 km / s | 3 × 10 -1 newton | |
| Elektromagnetisk | 700 til 5000 s | 16,1 til 115 km / s | 10 2 newton | |
| Uden brændstof | Solslør | 30.000.000 s | Ingen grænser | 10 -4 newton |
I hård science fiction studeres to strategier: korttidskoncepter og langtidskoncepter.
Langtidsbegreber er afhængige af en rejsetid, der er større end et menneskeliv. De omfatter:
Korttidsbegreber fokuserer på lavere effektivitet og rejsetid, der er kompatibel med menneskers levetid. De inkluderer, differentieret ved deres fremdrivningsmetode: