Problem z podróżami na inne planety jest jeden: w Układzie Słonecznym Mars jest jedyną planetą, na której może wylądować i egzystować człowiek. Dwie pozostałe skaliste planety, czyli Merkury i Wenus to światy niezwykle nieprzyjazne dla człowieka i jakiegokolwiek innego życia, gdzie temperatury w ciągu dnia znacząco przekraczają 400 stopni Celsjusza.
Aby zatem znaleźć inną planetę niż Mars, na której człowiek mógłby wylądować, trzeba spojrzeć poza Układ Słoneczny, w otoczenie innych gwiazd. Problem jednak w tym, że najbliższa planeta skalista poza Układem Słonecznym (Proxima b krążąca wokół gwiazdy Proxima Centauri) znajduje się 4,2 roku świetlnego od Ziemi.
Zakładając nawet, że najkrótsza trajektoria lotu między Ziemią i Marsem oraz Ziemią i Proximą b jest linią prostą, to do Marsa mamy 54 600 000 km, a do Proximy b mamy 39 735 000 000 000 kilometrów. Różnica jest zatem ogromna.
Aby uświadomić sobie, o jakich odległościach mówimy w przypadku podróży do najbliższych egzoplanet, warto odwołać się do czasu, jaki trzeba poświęcić, aby do nich dolecieć. Wszystkie obecne plany lotów załogowych na Marsa, przy założeniu lotu w optymalnej konfiguracji Słońce-Mars-Ziemia zakładają podróż na Marsa trwającą około ośmiu miesięcy.
Dla porównania, jeżeli założymy, że statek załogowy będzie w stanie osiągnąć prędkość, jaką niedawno osiągnęła sonda kosmiczna Parker Solar Probe, najszybsza w historii sonda, jaką kiedykolwiek człowiek wysłał w przestrzeń kosmiczną, to lot do Proximy b zająłby jakieś 7700 lat.
Czytaj także: Napęd warp zabierze nas do gwiazd. Naukowcy wiedzą, jak go zbudować
Warto tutaj podkreślić, że mówimy jedynie o podróży do najbliższej nam gwiazdy, która znajduje się zaledwie 4 lata świetlne od Ziemi (średnica naszej galaktyki to 100 000 lat świetlnych, a do Galaktyki Andromedy odległość to 2 500 000 lat świetlnych).
Powyższe dane wskazują na jedno: nie będzie prawdziwego przełomu w podróżach międzyplanetarnych i międzygwiezdnych, jeżeli nie stworzymy napędu pozwalającego nam poruszać się ze znacznie większymi prędkościami niż obecnie. Klasyczne rakiety na paliwo chemiczne nam tego z pewnością nie uniemożliwią.
Naukowcy jednak nie przestają poszukiwać pomysłów na to, jak można byłoby przyspieszyć sondy lub statki kosmiczne do prędkości relatywistycznych, czyli stanowiących znaczący ułamek prędkości światła i trzeba przyznać, że niektóre z tych pomysłów są naprawdę oryginalne.
Jednym z ciekawszych pomysłów jest napęd zaproponowany przez prof. Davida Kippinga z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku. Tutaj należy zrobić zastrzeżenie, że nie jest to pomysł, który będziemy w stanie wdrożyć w życie anni w najbliższych stuleciach ani zapewne tysiącleciach. Niezależnie jednak od tego, jest to niezwykle interesujące studium tego, do czego można wykorzystać obiekty znajdujące się już w przestrzeni kosmicznej.
Badacz zwraca tutaj uwagę na to, że wysyłając sondy kosmiczne chociażby do zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego naukowcy od dawna korzystają z asyst grawitacyjnych. Sondy lecące do Jowisza czy Saturna, zanim rozpoczną lot do zewnętrznych rejonów układu, najczęściej raz czy kilka razy przelatują w pobliżu Ziemi lub Wenus okradając je z niewielkiej ilości energii kinetycznej, dzięki czemu są w stanie nabrać prędkości niezbędnej do szybkiego przelotu do celu swojej misji.
Kipping zwraca uwagę, że teoretycznie w ten sam sposób można wykorzystać układy podwójne w przestrzeni kosmicznej, w których dwie gwiazdy, dwie gwiazdy neutronowe, czy też dwie czarne dziury krążą wokół wspólnego środka masy bardzo blisko siebie. Takie obiekty mają wprost niewiarygodną ilość energii rotacyjnej. Badacz wskazuje, że obiekty takie mogą posłużyć za prawdziwy napęd międzygwiezdny.
Według pomysłu Kippinga możnaby było w kierunku układu dwóch czarnych dziur wysłać wiązkę promieniowania elektromagnetycznego, która przeleciałaby tuż w pobliżu horyzontu zdarzeń jednej z czarnych dziur i po jej okrążeniu, wróciłaby z powrotem do źródła (statku kosmicznego). Jeżeli układ byłby tak ustawiony, że wiązka fotonów wracałaby do nas od czarnej dziury zmierzającej w naszym kierunku, to miałaby ona więcej energii niż wiązka wysłana z pokładu statku. Za jej pomocą można by było wykorzystać energię czarnej dziury do rozpędzenia statku do prędkości relatywistycznych.
Czytaj także: Napęd warp i reaktory zasilane antymaterią – fikcja czy realny cel inżynierów?
Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że napędem byłyby masywne czarne dziury. To z kolei oznacza, że nawet gdyby statek kosmiczny był ogromny, miałby masę — powiedzmy — Jowisza, to wciąż byłby on w stanie rozpędzić się w ten sposób do prędkości relatywistycznych.
Na pierwszy rzut oka powyższy pomysł brzmi, jak wyciągnięty rodem z filmów science fiction. Naukowcy jednak wskazują, że taki napęd widzieliśmy już nie raz. Jakby nie patrzeć, na przestrzeni lat badacze odkrywali gwiazdy przemierzające naszą galaktykę z prędkościami rzędu 30-100 tysięcy kilometrów na sekundę. Takie gwiazdy bardzo często wystrzeliwane są z takimi prędkościami z bezpośredniego otoczenia czarnych dziur, a więc nawet masywniejsze od Jowisza obiekty potrafią się odpowiednio rozpędzić w otoczeniu czarnej dziury.
Oczywiście pomysł pozostanie na razie jedynie co najwyżej intrygującym przykładem gimnastyki umysłu. Jakby nie patrzeć, nawet gdybyśmy już wiedzieli, jak skorzystać z takiego napędu (a nie wiemy), to wciąż musielibyśmy najpierw znaleźć w naszym otoczeniu taką podwójną czarną dziurę, a następnie do niej dotrzeć, a więc wracamy do punktu wyjścia, bowiem z pewnością taki układ znajduje się znacznie dalej niż najbliższa nam gwiazda.
Warto jednak zwrócić uwagę, że istnieje możliwość, że jakaś odległa cywilizacja, znacznie bardziej zaawansowana od nas już z takiego czarnodziurowego napędu już korzysta. Z tego też powodu naukowcy obecnie sprawdzają, jakie sygnały z przestrzeni kosmicznej mogłyby zdradzać obecność takich statków w przestrzeni międzygwiezdnej. Jakby nie patrzeć, nawet gdybyśmy sami nie mogli takiego statku wysłać, wiedza o tym, że ktoś tam, gdzieś już z takiego napędu korzysta, dodałaby nam wiary w to, że jest to możliwe i mamy jeszcze wiele odkryć przed sobą.