Non è estremamente difficile in linea di principio costruire un veicolo spaziale interstellare: ne abbiamo già realizzati cinque, ovvero Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 e New Horizons. Tutte queste sonde spaziali si stanno muovendo a velocità di fuga dal sistema solare e un giorno raggiungeranno altri sistemi stellari.
Il problema con questi veicoli da un punto di vista pratico è che tutti richiederanno milioni di anni per raggiungere questi sistemi stellari. Sebbene queste sonde non esploreranno altre stelle nell’immediato futuro, alcune di esse, in particolare Voyager 2, stanno già inviando dati sull’interfaccia tra il nostro vento solare (l’eliosfera) e il mezzo interstellare diffuso.
Se vuoi costruire un veicolo spaziale interstellare che raggiunga la sua stella bersaglio entro un ragionevole lasso di tempo, diciamo, 50 anni, allora questo richiede una qualche forma di propulsione significativamente più potente dei razzi chimici, che sono estremamente inefficienti. Le possibili fonti includono il nucleare, nelle varianti di reattore nucleare a propulsione a impulsi e nucleare, vele solari, lanciatori elettromagnetici e sistemi di propulsione ad antimateria. Sebbene la propulsione ad antimateria e i lanciatori EM richiedano una tecnologia più sofisticata di quella che abbiamo ora, le opzioni di vela nucleare e solare sono alla portata della nostra tecnologia attuale.
Negli anni ’70, la società interplanetaria britannica ha condotto uno studio dettagliato su un progetto di sonda interstellare che sarebbe stato in grado di raggiungere la Stella di Bernard (6 anni luce di distanza) in soli cinquant’anni. Questo progetto di sonda interstellare utilizzava la propulsione a impulsi nucleari, il che significava che lanciava bombe atomiche dietro di sé, permettendo loro di trasferire parte della loro energia alle piastre di spinta, che avrebbero accelerato il velivolo in avanti. Sulla base dei loro calcoli, la sonda potrebbe raggiungere velocità pari al 10% della velocità della luce. Questo è intorno al limite per la propulsione nucleare.
Con i lanciatori di antimateria o elettromagnetici si potrebbero raggiungere velocità più vicine a quella della luce. Le sfide tecniche per l’antimateria includono produrla nelle quantità necessarie (oggi possiamo produrre solo picogrammi di antimateria, per milioni di dollari) e contenerla adeguatamente. Le sfide per i lanciatori elettromagnetici stanno fornendo l’energia necessaria (nell’ordine dei petawatt) e la lunghezza (centinaia di chilometri) per lanciare una sonda interstellare quasi alla velocità della luce.