Может так случиться, что экспансия человечества по галактике начнётся в ближайшие сто лет. Пока что человечеству с огромным трудом даются даже внутрисистемные перелёты, потому что самая совершенная из сегодняшних технологий — ионный двигатель, дающий небольшую тягу. Все остальные двигатели, включая ядерный, используемый для межпланетных станций, основаны на использовании реактивной силы. А для получения реактивной струи нужно много рабочего тела — того, от чего мы отталкиваемся при движении в пустоте.
Эйнштейн доказал, что движение со скоростью выше скорости света в пространстве недостижимы, понадобится бесконечно огромная энергия, чтобы толкнуть бесконечно большую массу. Энергии не хватит, даже если сжечь всё вещество Вселенной.
Долгое время единственной альтернативой химическим двигателям считали фотонный. Фотон тоже имеет импульс, и, теоретически светящийся фонарик в невесомости через какое-то время начнёт двигаться, постепенно ускоряясь до скорости света. Чем фонарик ярче, тем быстрее это произойдёт. Ярко светить мы можем, например, используя наиболее разрушительную реакцию — аннигиляцию. Проблема только накопить достаточное количество антивещества и сохранить его, не уничтожив планету, а то и солнечную систему. Да и производство грамма антиводорода сейчас обойдётся в 63 триллиона долларов.
О разрушительности реакции говорит то, что сейчас мы видим вокруг себя жалкий процент материи, образованной при Большом взрыве. Материи и антиматерии изначально было примерно одинаковое количество, но в результате их взаимодействия остались лишь те крохи, которые мы наблюдаем вокруг себя в телескопы. Помогла случаяность — материи было на мизерный процент больше, поэтому часть её не вступила в реакцию.
Но в любом случае, фотонному двигателю достижима лишь скорость, близкая к скорости света. Для теоретических звездонавтов это вполне комфортно, чем быстрее они полетят, тем медленнее потечёт время на борту. Как нам известно из школьных уроков физики, время — тоже пространственное измерение, наряду с длиной, шириной и высотой, и так же поддаётся искажению. Полёт сквозь галактику для них может занять доли секунды, но вот на Земле пройдёт сто тысяч лет. Ещё секунда — на полёт домой. А возвращаться уже будет практически некуда, дома прошло двести тысяч лет.
Пример очень грубый, так как скорость света — это недостижимый предел, и скорость корабля всегда будет меньше. Современные технологии позволяют создать двигатель, позволяющий развить до 70% скорости света. Целесообразно посещать и заселять лишь ближайшие звёздные системы, тогда можно общаться хотя бы через поколение.
В 1994 году мексиканский физик Мигель Алькубьерре предложил замечательную идею: если мы не можем разогнаться в пространстве, так почему бы нам не двигаться вне его? Согласно его расчётам, можно искривить часть пространства-времени, и заключить его в пузырь, который движется со сверхсветовой скоростью в пространстве Минковского. К сожалению, тут он столкнулся с той-же проблемой — опять понадобится топлива больше, чем вещества во Вселенной.
Но недавно появилась новость, что в США исследования признаны перспективными, и NASA вплотную занялась вопросом варп-двигателя. Гарольд Уайт расчитал новую форму для пузыря искривлённого пространства. Если сделать его не сферическим, а сигарообразным, то вещества понадобиться значительно меньше, порядка 500 килограмм для 10-метрового корабля. Сейчас лаборатория готовится к «настольным» испытаниям. До двигателя, конечно, далеко, но начало положено.
P.S. Для популяризации тематики межзвёздных путешествий NASA пригласила художника, который нарисовал прототип корабля. Разумеется, назвали его «USS Enterprise». В некоторых псевдопатриотичных кругах это вызвало странную реакцию — смотрите, мол, сами даже ракетного двигателя произвести не могут, бабло пилят на фантастике. Могут, и производили, только зачем, когда Россия поставляет им замечательные движки по нереально низкой для США стоимости? У нас же не нужно инженерам достойно платить, да и другие расходы меньше.
Посчитали бы количество межпланетных станций (ни одной после развала СССР), марсоходов отечественного производства и количество отечественных компонентов в отечественных спутниках. Почитайте здесь о реальном положении дел. Дела не так ужасны, как хотят показать русофобы но и не так прекрасны, как утверждают псевдопатриоты.
