天文学家发现距离地球第三近的恒星系统

核聚变火箭

弗里斯比认为，因为核聚变是将原子核结合在一起而不是将原子核分裂，所以该火箭的发动机在获取能量的方式上要比裂变发动机完美得多。聚变反应堆能够减少产生一些不必要的放射，另外聚变堆很容易获得补充燃料。这是因为在月球的表面和木星的大气中存在大量的燃料氘和氚。这意味着，采用利用核聚变火箭作为交通工具可在太阳系内的月球或木星上补充燃料，然后继续星际旅行。

但遗憾的是，科学家经过了数十载的努力，至今仍没有造出一个能正常工作的核聚变反应堆。人类已经知道如何引爆氢弹（氢弹爆炸时发生核聚变反应），但却无法掌握控制技术。美国新泽西国家球形环试验装置（NSTX）和联合欧洲环（JET）等聚变实验平台将氘和氚原子核约束在磁场中，并加热至数百万度，当原子核发生碰撞并结合时有能量释放出来。但是，眼下这类试验所耗能量几乎是其产生能量的两倍。

不过，弗里斯比乐观地认为，聚变技术已不再遥远。一旦科学家掌握了受控核聚变，那么他们将控制反应中产生的带电粒子，并让它们从喷口喷射而出。从核聚变反应堆喷出的粒子能使二级火箭的速度达到光速的12％。核聚变火箭推进的宇宙飞船同采用核裂变火箭推进的星际旅行类似，能很快地飞抵最近的恒星系，但却没有更多潜力可挖。核聚变火箭需要的燃料大约也是200万吨，不过不需要厚厚的防辐射层，这意味着利用这种动力的空间仪器体积要小得多。

反物质火箭

阿尔伯特·爱因斯坦著名的能量方程（E=mc2）表明：物质是能量的一种浓缩形式。裂变和聚变反应仅仅将1％的反应物质转化成了能量。然而事实上，有一种方式能使物质与能量的转化率接近100％，这就是将物质与其镜像“孪生”兄弟———反物质相结合。物理学家让接近光速的基本粒子进行猛烈碰撞后获得了少量的反物质。瑞士CERN高能物理实验室的科学家不久前“捕获”到1百万个反氢原子。应该看到，反物质将是星际旅行火箭的重要燃料。然而，想要获得星际旅行火箭所需的大量反物质，也许是件不可思议的事情。但弗里斯比表示：这是一种相当直接的方式，我们已经拥有了产生反物质所需的磁场、辐射体和粒子束。

在反物质火箭中，一定量的反氢原子和等量的氢原子在燃烧室内混合发生“燃烧”。如果双方各自重量为半磅，那么在结合湮灭时所产生的能量将比10兆吨氢弹释放的能量还要大，伴随能量喷出的还有π介子和μ介子粒子流。采用同裂变火箭类似的方式将粒子束缚起来，让它们从喷嘴喷出，其喷射速度将达到光速的三分之一，这样火箭的最高速度将可达到光速的66％。

两级反物质火箭飞往阿尔法人马座恒星系需要90万吨燃料。在更远距离的星际旅行中，利用四级（两级加速，两级减速）火箭可使反物质火箭显示出自己的优势。据弗里斯比计算，飞往距离地球41光年的巨蝎座55恒星需要3800万吨燃料，耗时130年。而采用裂变火箭，同样的航程则需400年。

走出太阳系还有新动力

星际旅行的最佳方法将是放弃使用推动宇宙飞船飞行的大量燃料。

过去人类发射的水星探测器、完成的阿波罗登月计划和现在使用的航天飞机均暴露了采用火箭推进方式存在的缺陷：携带的大量燃料使航天器变得庞大低效，因为火箭产生的大量动力耗费在运载燃料上。这种较为原始的推进方式在发射人造卫星和登月计划中尚可采用，但是在星际旅行中，工程师们认为需要另外寻找更轻便、更灵活和更迅捷的推进系统，让飞船速度接近光速。这样的新型推进系统目前有两种，其中一种不久将接受测试；而另一种如同阿尔法人马座那样，离我们还十分遥远。

激光帆

1984年，美国休斯飞机公司研究实验室的物理学家罗伯特·福沃德在其标志性的论文中，提出了采取古老风帆技术进行星际旅行的理念。正如劲风能使帆船漂洋过海那样，强大的激光束也可以推动具有大“帆”的宇宙飞船在太空中畅游。激光的光束射到“帆”上后便转化成动力并推动宇宙飞船前进。科学家设想用太阳系中的激光器为飞船提供动力，让其逐渐提速，并奔向遥远的世界。

至今，工程师们已研制出一种简单的太空帆船，但它利用太阳光能而非激光束提供动力。在未来几个月内，行星学会（一个太空爱好者的私人组织）计划发射其首创的太阳“帆船”。此“帆船”名为宇宙1号（Cosmos1），重50磅，其镀铝“帆”宽达100英尺。“帆船”计划于2005年从北冰洋巴伦支海海域利用潜艇发射升空。离开大气层后，太阳光将推动它进入更高的运行轨道。

太阳帆的工作原理是，帆将照射过来的太阳光（光子）反射回去。由于力的作用是相互的，太阳帆将光子“推”回去的同时，光子也会对太阳帆产生反作用力。就是这种反作用力推动飞船前进。NASA喷气推进器实验室太阳“帆船”负责人霍皮·普赖斯认为，这种不携带燃料的推进方式将开辟全新的星际旅行方式。但是，由于太阳光随着距离的增加而减弱，因此太阳“帆船”在远离太阳后将无法继续前进。

同太阳光相比，聚焦的激光束能够将“帆船”推至阿尔法人马座恒星系甚至更远， 原因在于激光束不会像阳光那样随着距离的增加出现发散和减弱。根据福沃德的理念，弗里斯比描绘出人类飞向巨蝎座55星恒星的旅行方案。他采用600英里宽的铝制薄膜“帆”推动的宇宙飞船，旅行舱设在“帆”的中间。架设在地球轨道或月球表面的激光器产生的高能激光束经过一面反射镜聚焦在飞船的“帆”上推动飞船。激光器将工作数年，保证飞船达到其巡航速度。然后在飞船抵达目的地前数年重新开始工作，以帮助飞船降低速度。

如果掌握了激光帆技术，那么人类再也不用担心远距离飞行的燃料问题。此外，通过精巧的设计，当飞船到达目的地时，带有旅行舱的“帆”的中间部分将与“帆”脱离，失去中间部分的“帆”将激光束聚焦在旅行舱上，帮助它减速。根据弗里斯比的研究，激光“帆”飞船在不到10年的飞行时间内，其速度就可达到光速的一半。如果采用直径为200英里的激光“帆”，我们可以在12年半的时间内抵达阿尔法人马座；采用600英里宽的激光帆，与巨蝎座55星中类似地球的行星相会也只需86年。