Utrymmet är stort. Riktigt stor. Det tar 10 år bara att korsa vårt solsystem. Nästa stjärna är 70, 000 år bort i samma hastighet. Så om vi ska komma någonstans, vi kommer att behöva mer än bara raketer.

När det gäller att komma bort från jorden, raketer är nästan vårt enda alternativ. De är det enda kraftfulla nog att dra ett rymdskepp ur jordens gravitation. De frigör sin energi snabbt men inte effektivt.

När vi väl är i rymden, fastän, matematiken förändras. Bort från gravitationen, atmosfären och allt annat som kan bromsa oss, vi har några fler alternativ.

Går kärnkraft

Vanliga raketer får sin energi genom att bränna bränsle och syre. Det är eld – exakt samma reaktion som människor har använt för att värma upp saker i tusentals år. En idé som föreslogs på 1960-talet är att istället använda en kärnreaktor.

Istället för att åka en jet med exploderande bränsle, en kärnraket skulle använda värmen och trycket som alstras i en kärnreaktor. På jorden, detta tryck används för att snurra en turbin och skapa elektricitet, men i rymden, den skulle riktas ut på baksidan av en rymdfarkost för att skjuta den framåt.

NASA undersöker nukleära raketer som ett snabbare sätt att få människor till Mars. Aktuella rymdfarkoster får en stor kick för att skicka dem på väg och kust till sin destination. En kärnvapenraket kan köras kontinuerligt, accelerera hela vägen och potentiellt halvera restiden.

Kärnmotorer är effektiva, men de behöver fortfarande bränsle. Tänk om det fanns ett sätt att resa genom rymden utan att använda något bränsle alls?

Elektriska drömmar

Vår planet är omgiven av ett magnetfält. Den är tillräckligt kraftfull för att snurra även den lilla magneten i en kompassnål. Gör kompassnålen större och placera den i rymden, och du har en elektrodynamisk tjuder.

Elektrodynamiska tjuder rör sig genom rymden med hjälp av elektromagneter för att ändra deras magnetfält. Ladda den så att den motsätter sig jordens fält, och du sätter fart. Lägg det omvänt, och du saktar ner. Denna teknik undersöks redan för användning på satelliter - men hur är det med att resa bortom jordens magnetfält?

Utan luftmotstånd eller bränslegränser, ett snurrande rymdtjud kan bygga upp en rejäl fart. Fäst en rymdfarkost i ena änden och släpp den när den pekar åt rätt håll, och din rymdtjuder är plötsligt en rymdkatapult.

Fångar en gravitationsvåg

Hur effektiva vi än gör våra motorer, det finns en gräns vi inte kan bryta – ljusets hastighet. Ju närmare en rymdfarkost kommer ljusets hastighet, desto mer energi krävs för att öka hastigheten. Att nå ljusets hastighet, även om det vore möjligt, skulle ta oändligt mycket kraft.

De konstigaste rymdskeppsdesignerna är de som försöker böja denna hastighetsgräns. En idé föreslår att man sträcker ut utrymmet framför skeppet och hopar det bakom, som en varpdrift i en sci-fi-film. Rymdfarkosten bryter faktiskt aldrig ljusets hastighet, men vågen av böjd rymd den surfar på teoretiskt sett skulle kunna, dra rymdfarkosten med sig.

Det enda problemet är att den här motorn behöver en typ av materia med negativ massa - ett ämne vars gravitation trycker i stället för att dra. Om det låter som att det bryter mot fysikens lagar, det är för att det gör det just nu. Att göra denna typ av ärende kan mycket väl visa sig omöjligt.

Jordnära

De flesta av dessa idéer är just det – idéer. Tills vidare, vi har förmodligen fastnat med raketer, inte nukleära rymdkatapulter och omöjliga ämnen. Men Hej, mindre än hundra år sedan, någon form av rymdresor verkade lika absurd. Om det är något vi vet säkert, det är att du aldrig vet säkert vad framtiden kommer att erbjuda.

För mer konstiga och underbara futuristiska rymdskepp, kolla in Faster Than Light-showen som nu spelas i Scitech Planetarium varje dag fram till april. Kolla dagligen vad som händer för biljetter och speltider.

Denna artikel publicerades först på Particle, en vetenskapsnyhetswebbplats baserad på Scitech, Perth, Australien. Läs originalartikeln.