https://sites.google.com/view/kimmonlinkit/etusivu

Sähkömagneettisen säteilyn avulla työntövoimansa kehittävät rakettimoottorit ovat tulevaisuudessa se väline, millä ihmiskunta lentää kohti tähtiä. Tai ainakin tutkijat pohtivat tuollaista mahdollisuutta hyödyntää sähkömagneettista säteilyä suoraan, kun pohditaan rakettien lähettämistä kohti vieraita tähtiä. Sähkömagneettisen säteilyn avulla voidaan luoda rakettimoottori, jonka taaksepäin syöksyvät pakokaasut saavuttavat täsmälleen valon nopeuden, mutta noiden rakettien kehittämisessä tulee eteen sellainen ongelma, että niiden kehittämä työntövoima on todella pieni.

Tuon takia näiden EM (Electromagnetic) rakettien toiminta tulee olemaan sellaista, että tuon varsinaisen radio- tai muuhun sähkömagneettiseen aaltoliikkeeseen perustuvan rakettimoottorin rinnalla käytetään muita voimanlaitteita, jotta aluksen kiihtyvyys saadaan nostetuksi siedettävälle tasolle, eli ensin alus kiihdyttäisi esimerkiksi kemiallisen ydiraketin sekä ionimoottorien avulla mahdollisimman suureen nopeuteen. Syy miksi EM-raketti antaa työntövoimaa, on se että kaikki hiukkaset, millä on massa työntävät kappaletta vastakkaiseen suuntaan sillä nopeudella, millä ne ovat lähteneet siitä poispäin. Kuitenkin hiukkasten massa ratkaisee sen, että kuinka suuren työntövoiman raketti voi saavuttaa. Termi työntövoima on voima mikä liikuttaa rakettia eteenpäin. Ominaisimpulssi taas tarkoittaa sitä nopeutta millä hiukkaset lähtevät liikkumaan aluksen taakse. Syy miksi EM-moottoreilla on niin pieni työntövoima johtuu siitä, että elektronien massa on niin kamalan pieni, joten tuon takia noiden sähkömagneettiseen säteilyyn perustuvien moottoreiden työntövoima on niin matala.

Samasta syystä esimerkiksi monissa raketeissa käytetään hiilivetyjä ensimmäisessä ajovaiheessa, koska esimerkiksi alkoholin avulla saadaan aikaan suurempi työntövoima kuin nestevedyllä. Se lisää raketin työntövoimaa, mutta pienentää ominaisimpulssia. Tuon takia esimerkiksi Saturnus V raketin ensimmäinen vaihe käytti hiilivety, ja vasta ylemmät vaiheet polttivat vetyä ja happea. Tuolla ratkaisulla saatiin raketin kokoa pienennettyä, koska ensin hiilivetykäyttöinen ensimmäinen vaihe työnsi raketin alimpien ilmakerrosten läpi, ja sen jälkeen vasta siirryttiin kahdessa ylemmässä vaiheessa polttamaan nestemäistä vetyä sekä happea, joilla saatiiin aikaan suurempi ominaisimpulssi, jolla matka-aika kuuhun sitten lyheni. Kaikissa ydinrakettien käyttöä koskevissa suunnitelmissa on päädytty siihen, että tuo raketti kasataan ehkä Kuuta kiertävällä radalla, jonne lennetään normaalien kemiallisten rakettien avulla, ja vasta siellä sitten alukseen kiinnitetään ydinreaktori, jotta siitä lähtevä saastepilvi ei putoaisi Maan pinnalle. Tässä ydinraketti tarkoittaa kaikkia raketteja, joissa kehitetään sähkövirtaa tai työntövoimaa ydinreaktorin avulla.

"Kemiallinen ydinraketti" on raketti, jonka polttokammiossa on ydinreaktori, minkä ohi ohjataan nestemäistä vetyä. Reaktori antaa tuolle kaasulle erittäin suuren nopeuden, vaikka toki työntövoimaa voidaan kehittää suoraan taaksepäin suunnatulla ydireaktorilla, jonka hiukkaset sitten työntvät rakettia eteenpäin. Kuitenkin tuossa ratkaisussa pitää reaktorin jäähdytys hoitaa jotenkin, ja kätevimmin se sitten käy ohjaamalla sen kuoren ohi nestemäistä vetyä. Mutta tietenkin vetytankki ei kovin pitkäksi ajaksi riitä, joten jos aiotaan käyttää reaktoria, niin siihen pitää silloin asentaa pitkät siivet, jotta sen hukkalämpö saadaan ohjattua avaruuteen. Avaruudessa liikkuvan aluksen ongelmana on sellainen asia, että siellä tuon ydinreaktorin tuottamaa hukkalämpöä ei voida siirtää vesistöön tai muuhun väliaineeseen, vaan tuo hukkalämpö pitää säteillä avaruuteen. Jos puhutaan esimerkiksi juuri kemiallisesta ydinraketista, niin silloin sen reaktorin läpi ohjattu vetykaasu tietenkin siirtää lämmön pois aluksesta.

Mutta vedyn riittävyys on rajallista. Kaikissa sähkömagneettiseen säteilyyn perustuvissa rakettimoottoreissa on niin heikko työntövoima, että nämä välineet pitää käynnistää vasta kun ne poistuvat aurinkokunnastamme. Ydinrakettien ongelma taas on niistä lähtevä saastepilvi, jonka takia ne pitää käynnistää avaruudessa sellaisessa paikassa, että nämä radioaktiiviset aineet eivät putoa Maahan, ja aiheuta katastrofia. Yksi tapa käyttää ydinvoimaa on tietenkin rakentaa tähtienvälinen Ramjet, jossa magneettikenttä kerää avaruudesta ioneja, ja vetää niitä aluksen läpi, puristaen ioneja kasaan magneettikentän avulla. Sitten tuon aluksen taakse kohdennetaan lasersäteitä, joilla aluksen läpi johdettuihin ioneihin sytytetään ydinfuusio, mistä lähtevä säteily sitten työntää alusta eteenpäin. Tuossa mallissa aluksen vaatima sekä sitä eteenpäin kuljettavan fuusion vaatima sähköteho tuoteteen tavallisella ydinreaktorilla, eli tuolloin fuusioreaktio tuottaa vähemmän tehoa, kuin mitä siihen pumpataan lasereiden avulla. Eli tuolloin raketti on periaatteessa tavallista ydinvoimaa käyttävä, mutta sen moottori käyttää laserin avulla luotua fuusiota kehittääkseen työntövoimaa sen liikuttamiseen avaruudessa. Tässä mallissa fuusio muistuttaa keinotekoista aurinkoa, mikä sitten työntää alusta eteenpäin. Todennäköisesti tuo lento tähtiin alkaa siten, että tuo sähkömagneettista säteilyä hyödyntävä raketti lähetetään ensin jollain muulla ajojärjestelmällä ohi kuiperin vyöhykkeen, ja sitten vasta tuo laite käynnistetään.

Vaikka lähin tähti, missä tiedetään olevan asuttavaksi kelpaavia planeettoja sijaitsee vain 40 valovuoden päässä, ja jos rakennamme aluksen, mikä kykenee matkaamaan 50% valonnopeudella, niin teoriassa matka tuolle tähdelle kestää 80 vuotta suuntaansa. Jos matkaan lähetetään syväjäädytetty miehistö, niin kuitenkin matka on yksisuuntainen, koska heidän omaisensa ovat kuolleet, kun he ovat palanneet tehtävästä. Eikä tietenkään tuollainen alus palaa takaisin heti, vaan se jää vähäksi aikaa tutkimaan noita planeettoja. Kuitenkaan matkaa yhteen suuntaan ei koskaan tehdä, niin että se kestää 80 vuotta, vaan ensinnäkin aluksen kiihdyttämiseen täyteen nopeuteen menee aikaa. Samoin tuollaisen aluksen nopeus pitää säätää sellaiseksi, että se asettuu kiertämään kohdetähteä, mihin menee sitten taas aikaa, koska jarrutuksen pitää olla sen verran hellävarainen, että miehistö ei muutu pannukakuksi sen sisällä. Jos sen nopeus on liian kova, niin silloin alus lentää tähden ohitse.