мини|300x300px|Басардов рамџет, један од многих могућих метода који би могао послужити за погон свемирских летелица Међузвездано путовање је хипотетичко путовање свемирских летелица између звезданих система. Због огромних удаљености између Сунчевог система и оближњих звезда, међузвездано путовање није практично изводљиво са тренутним технологијама погона.
Да би путовала између звезда у разумном временском року (деценијама или вековима), међузвездана летелица мора достићи значајан део брзине светлости, што захтева огромне количине енергије. Комуникација са таквим међузвезданим летелицама имала би кашњење од више година због брзине светлости. Судари са космичком прашином и гасом при таквим брзинама могу бити катастрофални за такве летелице. Међузвездано путовање са посадом могло би се можда спровести спорије (далеко изван оквира људског животног века) коришћењем генерацијског брода. Хипотетички системи међузвезданог погона укључују нуклеарни пулсни погон, ракета са фисионим фрагментима, фузиона ракета, соларно једро напајано снопом енергије и ракета на антиматерију.
Предности међузвезданог путовања укључују детаљна истраживања настањивих егзопланета и удаљених звезда, свеобухватну потрагу за ванземаљском интелигенцијом и колонизацију свемира. Иако је пет летелица без посаде напустило Сунчев систем, оне нису „међузвездане летелице” јер нису наменски дизајниране за истраживање других звезданих система. Стога, од 2020-их, међузвездани свемирски лет остаје популаран мотив у спекулативним студијама будућности и научној фантастици. Цивилизација која је овладала међузвезданим путовањем назива се међузвезданом врстом.
Изазови
Међузвездане удаљености Удаљености између планета у Сунчевом систему често се мере у астрономским јединицама (АЈ), дефинисаним као просечна удаљеност између Сунца и Земље, што је око . Венера, најближа планета Земљи, на најближој тачки је удаљена 0,28 АЈ. Нептун, најудаљенија планета од Сунца, удаљен је 29,8 АЈ. Од 20. јануара 2023. године, Војаџер 1, најудаљенији објекат направљен људском руком, налази се на удаљености од 163 АЈ, напуштајући Сунчев систем брзином од 17 km/s (0,006% брзине светлости).
Најближа позната звезда, Проксима Кентаури, удаљена је отприлике , или преко 9.000 пута даље од Нептуна. <!-- 1 A.U. = 149,597,870,700 meters, 1 light-year = 9,460,730,472,580,800 meters or 63241.077 AU, Venus perihelion = 0.7184 AU Neptune perihelion = 29.809946 AU Voyager 1 distance (2021/Jan) = 163 AU Proxima = 4.243 ± 0.002 light years away. -->
Објекат Удаљеност(АЈ) Светлосно време Месец 0,0026 1,3 секунде Сунце 1 8 минута Венера (најближа планета) 0,28 2,4 минута Нептун (најудаљенија планета) 29,8 4,1 сати Војаџер 2136,118,9 сати Војаџер 1 163,0 22,6 сати Проксима Кентаури (најближа звезда и егзопланета) 268.332 4,24 године
Због тога се удаљености између звезда обично изражавају у светлосним годинама (дефинисаним као удаљеност коју светлост пређе у вакууму за једну јулијанску годину) или у парсецима (један парсек је 3,26 светлосне године, удаљеност на којој је звездана паралакса тачно једна лучна секунда, отуда и назив). Светлост у вакууму путује око у секунди, па је 1 светлосна година око или АЈ. Дакле, Проксима Кентаури је удаљена отприлике 4,243 светлосне године од Земље.
Други начин за разумевање пространости међузвезданих удаљености је скалирање: Једна од најближих звезда Сунцу, Алфа Кентаури А (звезда слична Сунцу која је један од два пратиоца Проксиме Кентаури), може се замислити скалирањем удаљености Земља-Сунце на . На овој скали, удаљеност до Алфа Кентаури А била би <!--Using 4.37 ly from Alpha Centauri page-->.
Најбржа летелица која је до сада послата ка спољашњости система, Војаџер 1, прешла је 1/390 светлосне године за 46 година и тренутно се креће брзином од 1/17.600 брзине светлости. Овим темпом, путовање до Проксиме Кентаури трајало би 75.000 година.
Потребна енергија Значајан фактор који доприноси тешкоћи је енергија која се мора обезбедити да би се постигло разумно време путовања. Доња граница потребне енергије је кинетичка енергија <math>K = \ frac{1}{2}mv^2</math> где је <math>m</math> коначна маса. Ако је по доласку потребно успоравање и оно се не може постићи на било који други начин осим моторима брода, онда се доња граница потребне енергије удвостручује на <math>mv^2</math>.
Брзина за повратно путовање са посадом од неколико деценија чак и до најближе звезде је неколико хиљада пута већа од брзина садашњих свемирских возила. То значи да је, због члана <math>v^2</math> у формули за кинетичку енергију, потребно милионима пута више енергије. Убрзавање једне тоне до једне десетине брзине светлости захтева најмање (светска потрошња енергије 2008. године износила је 143.851 TWh), не узимајући у обзир ефикасност погонског механизма. Ова енергија мора бити генерисана на броду из ускладиштеног горива, прикупљена из међузвезданог медијума, или пројектована преко огромних удаљености.
Међузвездани медијум Познавање својстава међузвезданог гаса и прашине кроз које возило мора проћи је од суштинског значаја за дизајн било које међузвездане свемирске мисије. Главни проблем путовања при изузетно великим брзинама је тај што би, због неопходних високих релативних брзина и великих кинетичких енергија, судари са међузвезданом прашином могли изазвати значајну штету на летелици. Предложене су различите методе заштите како би се ублажио овај проблем. Већи објекти (као што су макроскопска зрна прашине) су много ређи, али би били много деструктивнији. Ризици од удара таквих објеката и методе ублажавања су разматрани у литератури, али многе непознанице и даље остају. Додатно разматрање је да би се, због нехомогене дистрибуције међузвездане материје око Сунца, ови ризици разликовали између различитих путања. Иако густ међузвездани медијум може изазвати потешкоће за многе концепте међузвезданог путовања, међузвездани рамџетови и неки предложени концепти за успоравање међузвезданих летелица заправо би имали користи од гушћег међузвезданог медијума.
Опасности Посада међузвезданог брода суочила би се са неколико значајних опасности, укључујући психолошке ефекте дуготрајне изолације, физиолошке ефекте екстремног убрзања, ефекте изложености јонизујућем зрачењу и физиолошке ефекте бестежинског стања на мишиће, зглобове, кости, имуни систем и очи. Такође постоји ризик од удара микрометеороида и другог свемирског отпада. Ови ризици представљају изазове који тек треба да буду превазиђени.
Прорачун чекања Писац спекулативне фикције и физичар Роберт Л. Форвард тврдио је да међузвездана мисија која се не може завршити у року од 50 година уопште не би требало да се започиње. Уместо тога, под претпоставком да је цивилизација још увек на узлазној кривој развоја брзине погонских система и да још није достигла лимит, ресурсе би требало уложити у дизајнирање бољег погонског система. То је зато што би спору летелицу вероватно претекла друга мисија послата касније са напреднијим погоном (постулат непрестане застарелости). Године 2006, Ендру Кенеди је израчунао идеалне датуме поласка за путовање до Барнардове звезде користећи прецизнији концепт прорачуна чекања, где за дату дестинацију и стопу раста капацитета погона постоји тачка поласка која претиче раније лансиране летелице и неће бити претечена од стране каснијих, и закључио да се „међузвездано путовање од 6 светлосних година најбоље може обавити за око 635 година од сада ако се раст настави са око 1,4% годишње”, или приближно 2641. године. Ово може бити најзначајнији прорачун за конкурентске културе које насељавају галаксију.
Главне мете за међузвездана путовања Постоји 59 познатих звезданих система унутар 40 светлосних година од Сунца, који садрже 81 видљиву звезду. Следећи системи би се могли сматрати главним метама за међузвездане мисије: Систем Удаљеност (сг) Напомене Алфа Кентаури 4,3 Најближи систем. Три звезде (G2, K1, M5). Компонента А је соларни аналог (звезда типа G2). 24. августа 2016, објављено је откриће егзопланете величине Земље (Проксима Кентаури b) која орбитира у настањивој зони Проксиме Кентаури. Барнардова звезда 6 Мали, слабо сјајни црвени патуљак типа М5. Други најближи Сунчевом систему. Сиријус 8,6 Велика, веома сјајна звезда типа А1 са пратиоцем белим патуљком. Епсилон Еридана 10,5 Једна звезда типа К2, нешто мања и хладнија од Сунца. Има два астероидна појаса. Верује се да има и гасовитог џина (Егир), можда и још једну мању планету, и можда поседује планетарни систем сличан Сунчевом. Тау Сети 11,8 Једна звезда типа Г8 слична Сунцу. Велика вероватноћа да поседује планетарни систем сличан Сунчевом: тренутни докази показују четири планете, од којих су две потенцијално у настањивој зони.Лајтенова звезда12,36Црвени патуљак типа М3 са супер-Земљом Лајтен b која орбитира у настањивој зони. Волф 1061 14,1 Волф 1061 c је 1,6 пута већа од Земље; можда има стеновит терен. Такође се налази унутар „Златокосине зоне” где би могло бити могуће постојање течне воде. Gliese 667C 23,7 Систем од најмање две планете, са супер-Земљом која се налази у зони око звезде где би могла постојати течна вода, што је чини могућим кандидатом за присуство живота. Вега 25 Веома млад систем, вероватно у процесу формирања планета. TRAPPIST-1 40,7 Систем који се може похвалити са седам планета сличних Земљи, од којих неке можда имају течну воду. Откриће представља велики напредак у проналажењу настањиве планете и планете која би могла подржати живот.
Постојећа астрономска технологија способна је да пронађе планетарне системе око ових објеката, повећавајући њихов потенцијал за истраживање. Предложене методе
Споре сонде без посаде
„Споре” међузвездане мисије (које су и даље брзе по другим стандардима) засноване на тренутним и скорашњим погонским технологијама повезане су са временима путовања која се крећу од неколико деценија до хиљада година. Ове мисије се састоје од слања роботске сонде до оближње звезде ради истраживања, слично међупланетарним сондама као што су оне коришћене у програму Војаџер. Без посаде, трошкови и сложеност мисије значајно се смањују, као и маса коју треба убрзати, иако је животни век технологије и даље значајан проблем поред постизања разумне брзине путовања. Предложени концепти укључују Пројекат Дедал, Пројекат Икар, Пројекат Вилин коњиц, Пројекат Лонгшот, и скорије Брејктру старшот.
Брзе сонде без посаде
Наносонде мини|Приказ сонде Вилин коњиц: Овај концепт је победио на такмичењу за дизајн пројекта Вилин коњиц. Његово једро није приказано у сразмери, било би километрима широко. Нано-летелице које се крећу брзином близу брзине светлости могле би бити могуће у блиској будућности, изграђене на постојећој технологији микрочипова са новоразвијеним нано-потисником. Истраживачи на Универзитету у Мичигену развијају потиснике који користе наночестице као погонско гориво. Њихова технологија се назива „потисник са екстракцијом поља наночестица” или наноФЕТ. Ови уређаји делују као мали акцелератори честица, испаљујући проводљиве наночестице у свемир.
Мичио Каку, теоријски физичар, предложио је да се облаци „паметне прашине” пошаљу до звезда, што би могло постати могуће са напретком у нанотехнологији. Каку такође напомиње да би велики број наносонди морао бити послат због рањивости веома малих сонди на лако скретање од стране магнетних поља, микрометеорита и других опасности, како би се осигурало да барем једна наносонда преживи путовање и стигне на одредиште.
Као краткорочно решење, предложене су мале, ласерски покретане међузвездане сонде, засноване на тренутној технологији кјубсат, у контексту пројекта Вилин коњиц.
Старсид је сличан предложени метод лансирања међузвезданих наносонди на трећину брзине светлости. Предложени лансер користи шупљу жицу дужине 1.000 km малог пречника, са електродама које облажу шупљу жицу, електростатички акцелератор, слично идејама К. Ерика Дрекслера.
Споре мисије са посадом