¿Cómo construirías una nave espacial interestelar?

En principio, no es extremadamente difícil construir una nave espacial interestelar: ya hemos hecho cinco, siendo Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 y New Horizons . Todas estas sondas espaciales se mueven a la velocidad de escape del sistema solar y algún día llegarán a otros sistemas estelares.

El problema con estas naves desde un punto de vista práctico es que todas ellas requerirán millones de años para alcanzar estos sistemas estelares. Aunque estas sondas no explorarán otras estrellas en el futuro inmediato, algunas de ellas, la Voyager 2 en particular, ya están enviando datos en la interfaz entre nuestro viento solar (la heliosfera) y el medio interestelar difuso.

Si desea construir una nave espacial interestelar que alcance su estrella objetivo en un período de tiempo razonable, por ejemplo, 50 años, entonces esto requiere alguna forma de propulsión significativamente más poderosa que los cohetes químicos, que son extremadamente ineficientes. Las posibles fuentes incluyen variantes nucleares, de propulsión por pulsos y de reactor nuclear de gas nuclear, velas solares, lanzadores electromagnéticos y sistemas de propulsión antimateria. Aunque la propulsión antimateria y los lanzadores EM requerirían una tecnología más sofisticada que la que tenemos ahora, las opciones de navegación nuclear y solar están al alcance de nuestra tecnología actual.

En los años 70, la sociedad interplanetaria británica hizo un estudio detallado de un diseño de sonda interestelar que podría llegar a la Estrella de Bernard (a 6 años luz de distancia) en solo cincuenta años. Este diseño de sonda interestelar utilizaba propulsión de pulso nuclear, lo que significa que arrojó bombas atómicas detrás de sí mismo, lo que les permitió transferir parte de su energía a las placas de empuje, lo que aceleraría la nave hacia adelante. Según sus cálculos, la sonda podría alcanzar velocidades del 10% de la velocidad de la luz. Esto está alrededor del límite para la propulsión nuclear.

Con antimateria o lanzadores electromagnéticos, se podrían lograr velocidades más cercanas a la de la luz. Los desafíos técnicos para la antimateria incluyen producirlo en las cantidades necesarias (solo podemos producir picogramos de antimateria hoy, por millones de dólares) y contenerlo adecuadamente. Los desafíos para los lanzadores electromagnéticos son proporcionar la energía necesaria (en el rango de petavatios) y la longitud (cientos de kilómetros) para lanzar una sonda interestelar a casi la velocidad de la luz.