罗伯特·弗里斯比缓步走下斜坡，来到加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室院子里的一栋建筑前。他开心地深吸了一口气。加布里埃尔山脉形成了一道美丽的风景，阳光成就了一月的天空！像春天一样温暖。这一切，仿佛弗里斯比没有注意到。的确，他心不在焉，思绪飘到了遥远的星际空间，想着有一天如何利用飞船去拜访那些星球。用你能想象到的任何方法来衡量，行星之间的距离都很长。
去那里需要十年时间，还得掌握被一些科研人员称为“奇迹”的先进技术。然而，对于如何征服这“最后的边疆”，还是有一些合理的想法的。在美国宇航局的研究中心，一些大学、研究所和公司的人正在做基础工作，以推动所需的技术开发实验。去其他星球旅行长期以来一直是科幻作家的一个主要话题，但今天它已经成为美国宇航局长期战略目标的一个组成部分。美国宇航局的“起源计划”已经计划了一系列望远镜，其性能已经逐渐得到改善，以便拍摄最近的1000颗恒星周围的类地行星。据此，美国宇航局局长丹·戈尔丁要求美国宇航局在未来25年内进行星际飞行。
科学家认为，尽管这项任务仍处于初级阶段，而且非常困难，但仍有可能实现。让我们以旅行者1号为例。我们先来了解一下宇宙到底有多大。这个星际探测器于1977年9月5日发射。在飞行了20多年后，它现在正以每小时约8.2万公里的速度在距离地球109亿公里的太空中行进。这个距离大约相当于10光小时(1光小时是光以每秒30万公里的速度传播1小时的距离)。距离地球最近的半人马座比邻星(Proxima centauri)也有4.3光年(约40万亿公里)。据计算，如果“旅行者”朝正确的方向飞行，需要74000年才能完成旅程。但是，载人星际飞行必须在人的有生之年完成。这意味着“慢”飞最长不能超过40年，而快飞10年更理想。
先说爱因斯坦的相对论。设计用来高速长距离飞行的太空船，也必须与狭义相对论作斗争。狭义相对论认为，当物质的速度接近光速时，其质量会增加。如果你坐飞机去比邻星半人马座，比如要10年，那么飞机必须以接近光速一半的速度飞行。在这个速度下，它的质量将是原来质量的1.5倍。
从事这类飞行分析的弗里斯比用另一种方式说:“如果像旅行者这样一个一吨重的飞行器的速度提高到光速的一半，它所需要的能量将相当于今天人类一个月所产生的全部能量的总和。即使有可能建造足够大的坦克，常规化学能火箭也不具备完成这项任务所需的能力或能量密度。”这就需要增加推进速度和惯性飞行，从而实现近天体探测飞行。
就像“旅行者对太阳系外行星所做的那样。然而，如果航天器需要进入星际目标周围的轨道或在其上着陆，就必须消耗能量来实现减速。弗里斯比说，“然后，我们必须把推进系统的要求整理好。那么，我们该怎么办呢？弗里斯比说，“随你怎么说，核裂变发动机能量不够。但你不妨关注一下飞船用的核聚变发动机和反物质发动机。另一个重要的选择是不带发动机去太空。例如，通过使用绕太阳运行的太阳能激光器，可以推动带有薄帆的航天器穿过太空。
就我们目前的认识水平，没有一个方案是可以实现的，每一个方案都是可能的。如果反物质与正常物质接触，它们就会湮灭，两种物质的质量都会转化为能量。”我们知道反物质-物质反应具有最大的能量密度，”喷气推进实验室的斯蒂芬妮·里弗说。这种反应释放出带电粒子，这些粒子可以由一个磁性“喷嘴”引导从航天器底部排出，用于推力。
带电粒子运动速度极快，其速度约为光速的1/3。然而，里弗说，“我们仍然不知道如何让竹子喷雾大到足以用于反物质发动机。这种喷嘴不是不能制造，但是难度很大。“还有另一个大问题。一台纯反物质发动机需要几千吨的反物质，加上:物质，堆起来会有华盛顿纪念碑那么大。然而，目前在费米实验室和CERN等实验室中，只有几毫微克的反物质被山制造出来。福利推测，“也许我们应该在太空中建造一个防水设施来获得这种反物质。“这种努力是有道理的，因为反物质可以用在医学上，比如做影像，消灭一些癌块。但是，这又引出了另一个问题。反物质不能接触物质，因此很难将其存储在磁阱中，磁阱用于防止带电粒子与物质容器的壁碰撞并冒烟。宾夕法尼亚州的物理学家杰拉尔德·史密斯提出了一种大大减少对反物质需求的方法。
