To powiedziawszy, spodziewa się, że realizacja futurystycznego projektu może zająć ponad pół wieku. Stanowi kilka ambitnych wyzwań fizycznych i inżynieryjnych, w tym opracowanie tak masywnego lasera, zbudowanie żagla świetlnego, który może wytrzymać tak dużą moc bez rozpadu, a także zaprojektowanie maleńkiego statku kosmicznego i instrumentu do komunikacji z powrotem na Ziemię. Worden wskazuje również na wyzwanie ekonomiczne: ustalenie, czy wszystkie elementy można złożyć w całość za „przystępną kwotę pieniędzy”. Chociaż początkowe finansowanie wynosi 100 milionów dolarów, ich łączna cena ma wynieść około 10 miliardów dolarów, podobnie jak koszt budowy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba lub kilka miliardów więcej niż Wielki Zderzacz Hadronów. „Jesteśmy ostrożnymi optymistami” — mówi.
Więc Davoyan zdecydował się zbadać opcję pośrednią. Jego projekt obejmowałby mniejszy laser (jeden o średnicy kilku metrów) i krótszą odległość przyspieszenia. Uważa, że jeśli im się powiedzie, koncepcja jego zespołu może zasilać sondy głębokiego kosmosu w mniej niż 20 lat.
Worden uważa, że warto wypróbować takie pomysły. „Myślę, że koncepcja UCLA i inne, o których wiem, zostały naprawdę rozpalone przez fakt, że zaczęliśmy forsować ideę, że ludzkie horyzonty powinny obejmować pobliskie układy gwiezdne” – mówi Worden, który wcześniej pełnił funkcję dyrektora NASA Ames Centrum Badań. Jako dodatkowe przykłady przytacza badania przeprowadzone w Limitless Space Institute w Houston i startup Helicity Space w Bay Area.
Naukowcy wyobrażali sobie również inne rodzaje zaawansowanych systemów napędowych w przestrzeni kosmicznej. Należą do nich jądrowy napęd elektryczny i jądrowy termiczny silnik rakietowy. Jądrowy napęd elektryczny obejmowałby lekki reaktor rozszczepienia i wydajny generator termoelektryczny do konwersji na energię elektryczną, podczas gdy koncepcja jądrowej rakiety termicznej obejmuje pompowanie wodoru do reaktora, wytwarzając energię cieplną, aby nadać pojazdowi ciąg.
Zaletą każdego rodzaju systemu nuklearnego jest to, że może on nadal działać dość wydajnie z dala od słońca – gdzie statki napędzane energią słoneczną gromadziłyby mniej energii – i osiągać znacznie większe prędkości niż dzisiejsze rakiety chemiczne NASA i SpaceX. „Dotarliśmy do punktu, w którym systemy chemiczne osiągnęły szczyt swojej wydajności i wydajności” — mówi Anthony Calomino, kierownik ds. zarządzania kosmiczną technologią jądrową NASA. „Napęd jądrowy oferuje następną erę możliwości podróży w kosmos”.
Ta technologia ma również zastosowania nieco bliżej domu. Na przykład podróż na Marsa trwa obecnie około dziewięciu miesięcy. Drastycznie skracając czas lotu, ten rodzaj statku uczyni podróże kosmiczne bezpieczniejszymi, ograniczając narażenie członków załogi na rakotwórcze promieniowanie kosmiczne.
Calomino kieruje zaangażowaniem NASA w nuklearny program termiczny o nazwie Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations lub Draco, współpraca ogłoszona w styczniu między agencją kosmiczną a Darpa, zaawansowanym ramieniem badawczym Pentagonu. Jądrowy reaktor termiczny nie różniłby się tak bardzo od tego na ziemi lub w atomowej łodzi podwodnej, ale musiałby działać w wyższych temperaturach, na przykład 2500 stopni C. Jądrowa rakieta termiczna może skutecznie osiągnąć duży ciąg, co oznacza mniej paliwa muszą być przewożone na pokładzie, co przekłada się na niższe koszty lub więcej miejsca na instrumenty naukowe. „To otwiera masę dostępną dla ładunku, umożliwiając tym samym systemom NTR przenoszenie ładunków o większych rozmiarach w kosmos lub ładunków o tych samych rozmiarach dalej w kosmos w rozsądnej skali czasowej” – napisała e-mailem Tabitha Dodson, kierownik programu Draco w firmie Darpa. Zespół planuje zademonstrować tę koncepcję jeszcze w tej dekadzie.
Davoyan i jego współpracownicy mają większość tego roku, aby pokazać NASA i innym potencjalnym partnerom, że ich system napędowy może być opłacalny. Obecnie eksperymentują z różnymi materiałami peletowymi i uczą się, jak można je popychać wiązkami laserowymi. Badają, jak zaprojektować statek kosmiczny, aby wiązka granulek przekazywała mu pęd tak wydajnie, jak to możliwe, i aby upewnić się, że popycha – ale nie nagrzewa – statek kosmiczny. Wreszcie badają możliwe trajektorie do Urana, Neptuna lub innych celów w Układzie Słonecznym.
Jeśli otrzymają aprobatę agencji, otrzymają 600 000 dolarów i kolejne dwa lata na zbadanie swojej koncepcji. To nie wystarczy do demonstracji na dużą skalę, zauważa Davoyan – faktycznie przetestowanie prototypu w kosmosie będzie kosztować dziesiątki milionów i przyjdzie później. Badania i rozwój wymagają czasu. Wyścig o ultraszybkość zaczyna się od spowolnienia.
