По мере приближения скорости корабля к световой начинают сказываться дополнительные эффекты. Один из них - это бесконечный релятивистский рост инерциальной массы корабля, что делает почти бесполезной любую конечную тягу двигателя и к тому же требует неограниченного роста запасов топлива и рабочего тела для дальнейшего ускорения. Поэтому мечты разогнаться на реактивном двигателе до скоростей, во много раз превышающих скорость света (Энн Маккефри "Заря драконов"), так и останутся мечтами: "Ускорение до сверхсветовой скорости, разумеется, невозможно. Общая теория относительности прояснила это еще в двадцатом веке" (Чарлз Стросс "Небо сингулярности"). Следующее суждение также неверно: "Таким образом, верхнего предела для скорости корабля таранного типа не существует" (Ларри Нивен "Мир вне времени"). Еще как существует! Например, все конструкции ускорителей "элементарных" частиц и все эксперименты на них основаны на непременном использовании предела скорости света.

Второй эффект, также релятивистский, заключается в том, что на корабле, скорость которого приближается к скорости света, субъективное время замедляется относительно Земли (Аластер Рейнольдс "Дом Солнц"), что приводит к фактическому разрыву связей с ней для экипажа корабля (Клиффорд Симак "Планета Шекспира"). Даже если корабль успешно возвращается, на планете к этому моменту прошло так много лет, что экипаж оказывается на ней совершенно чужим (Пол Андерсон "Долгая дорога домой", Джо Холдмен "Сепаратная война"). Известно предположение, что при достижении массивным телом скорости четверти-трети от световой теория относительности Эйнштейна для этого тела становится неприменимой, и начинает действовать иная физика, в которой инвариантом становится не скорость, а время пребывания в образующемся пространственно-временном коконе, с результирующими скоростями движения много выше скорости света (Боб Шоу "Орбитсвиль"). Это допущение не подтверждается имеющимися фактами. Третий эффект - столкновения с редкими, но иногда встречающимися межзвездной пылью и метеоритами, которые тем опаснее, чем выше скорость корабля по отношению к ним. Самая простая защита от них - обыкновенный толстый ледяной щит (Артур Кларк "Песни далекой Земли"). Такая защита может одновременно служить источником топлива для термоядерного двигателя (Грег Бир "Корпус-3"). Предлагается также отводить пыль и метеориты в стороны теми же магнитогидродинамическими полями, которые используются для сбора водорода в двигателях Бассарда (Пол Андерсон "Тау ноль"), вместе с межзвездным водородом ионизовать и с помощью магнитных полей направлять в обход корпуса корабля в реакторы таких двигателей (Боб Шоу "Орбитсвиль"). Можно применять силовые электродинамические экраны с не совсем понятным способом их действия (Энн Маккефри "Все Вейры Перна"). Другие гипотетические способы - экранирующее действие фантастического генератора-спиндиззи (Джеймс Блиш серия "Города в полете"), создание вокруг корабля кокона деформированного пространства-времени, куда нет доступа чему-либо постороннему, как в случае работы ворп-двигателя (киносериал "Звездный путь"), антигравитационные экраны (Джеймс Уайт "Большая операция"). Еще один способ - очистка пространства двигающимся впереди корабля мощным источником гравитации (Алан Дин Фостер "Тар-айимский кранг", Дэвид Вебер "Дорога ярости").

Стоит помнить, что если космический двигатель остается реактивным, то для его действия равно необходимы как выбрасываемое в исходном или преобразованном виде рабочее тело, так и высокая скорость его истечения. Повышенная энергоемкость топлива и соответствующее увеличение скорости истечения могут лишь снизить требования к массе рабочего тела, достаточной для достижения кораблем заданной скорости, но не отменить ее совсем. Так, летящий со скоростью тысяча километров в секунду вымышленный пассажирский лайнер за одну секунду расходует сто граммов водорода, вылетающего из двигателя со скоростью в треть световой, а на весь путь от Сатурна до Земли требуются сотни тонн этого водорода (Артур Кларк "Земная империя"). Поэтому описание межзвездных кораблей, разгоняемых до сверхсветовых скоростей и преодолевающих расстояния в десятки световых лет с помощью работающих исключительно на антивеществе реактивных двигателей при массе антивещества в сотни граммов (Энн Маккефри "Заря драконов", "Все Вейры Перна"), выглядит слишком противоречащим элементарным соображениям. Даже если при этом не учитывается невозможность превышения скорости света кораблем с реактивным двигателем, и не только таким, а любым. Межзвездные корабли Аластера Рейнольдса летают со скоростями всего 8% от световой, но масса антивещества, питающего их двигатели, тоже не слишком велика ("Город Бездны"). Правда, в одном из следующих романов автор упоминает необходимую для полета реактивную массу уже наравне с антивеществом ("Ковчег спасения").

Понимание необходимости рабочего тела в реактивном двигателе отчасти послужило стимулом в разработке концепции двигателя Бассарда. Этот вариант привлекателен тем, что он использует хотя и чрезвычайно разреженный по земным меркам, но все же присутствующий межзвездный водород, ионизируя и собирая его на своем пути, сжимая до наступления термоядерной реакции и выбрасывая ее продукты. Ионизация необходима для управления движением частиц, поскольку манипулировать отдельными нейтральными атомами чрезвычайно сложно. В идеале при этом исходные запасы топлива на корабле необходимы лишь для разгона и торможения, а при накапливании собранного водорода - лишь в начале полета. Такие двигатели кратко описаны, например, Бобом Шоу в серии романов "Орбитсвиль" или Ларри Нивеном во многих его произведениях, в том числе в романах о мире-Кольце, их используют для межзвездных перелетов (Пол Андерсон "Тау ноль", Дэйв Волвертон "Мой путь в рай", Аластер Рейнольдс "Пространство откровения", "Дом Солнц"). Ионизация встречающихся атомов и частиц производится направленным вперед мощным электронным пучком, и реакторы двигателей могут работать не только на протонах, но на любых других ионах (Боб Шоу "Орбитсвиль").

Схема Бассарда относится к прямоточным (таранным) двигателям, в которых рабочее тело или хотя бы один из компонентов топлива заимствуются из окружающей среды (Артур Кларк "Прелюдия к космосу", Ларри Нивен "Мир вне времени"). Она тоже сталкивается с ограничениями. В частности, средняя плотность межзвездного водорода весьма мала (менее одного атома на кубический сантиметр объема) и для его сбора в достаточном количестве нужны труднореализуемые пространственные конструкции с гигантским поперечным сечением, что делает маловероятной ионизацию с помощью направленного электронного пучка, если только все время не менять направление этого пучка. Потенциальный барьер реакции слияния четырех протонов (ядер наиболее распространенного изотопа водорода) в ядро гелия через промежуточное образование двух нейтронов (основной реакции термоядерного синтеза) достаточно высок, и это, в частности, хорошо для долгой жизни звезд типа Солнца. Но осуществление ее в реакторе за короткое время пребывания в нем сжатой плазмы требует очень высоких давлений и температур, превышающих стандартные внутризвездные (Роджер Желязны, Томас Т. Томас "Вспышка"), что затрудняет постройку подобных двигателей. Отчасти положение спасает то, что доля участвующего в реакции водорода может быть небольшой (Артур Кларк "Земная империя"), остальная часть служит рабочим телом. Для снижения требований к степени сжатия реагирующего водорода предлагается к нему добавлять антивещество, аннигиляция с которым служит запалом для "термояда" (Чарлз Стросс "Железный рассвет"). На последнем решении явно сказались сегодняшние дефицит и дороговизна антиматерии, производимой в количестве считанных атомов. Использование двигателем чрезвычайно мощных электромагнитных полей может оказаться несовместимым с выживанием экипажа (Ларри Нивен "Подарок с Земли"). Кроме того, чем выше скорость корабля с двигателем Бассарда, тем сильнее тормозит его система сбора водорода. По некоторым оценкам, это ставит предел достигаемой скорости в десятки тысяч километров в секунду. Неплохо по сравнению с химическими или ионными двигателями, но слишком медленно для полетов к другим звездным системам.

Универсальным средством борьбы с тяготением и ростом инерциальной массы многие авторы считают антигравитацию. На первый взгляд, она действительно способна не только преодолеть тяготение Земли или другого тела, но и обеспечивать защиту от метеоритов, тягу кораблям в космосе, создавать внутри них искусственную силу тяжести, компенсирующую ускорение (Пол Андерсон "Мятежные миры", Айзек Азимов "Край Основания", Ларри Нивен "Мир-Кольцо", Дэн Симмонс серия "Песни Гипериона"). Она же будто бы позволяет космическим кораблям садиться на поверхность планет и взлетать с них (Боб Шоу "Ночная прогулка"), правда, предпочтительно на воду и с воды из-за сопутствующих больших разрушений на суше (Билл Болдуин "Рулевой", "Галактический конвой"). Препятствием на пути реализации этих идей может послужить неразрывная связь гравитации с массой. Вполне возможно, что нейтрализация гравитации будет означать устранение массы корабля. Например, за счет превращения корабля со всем его содержимым в пакет частиц-волн с нулевой массой покоя и обратным восстановлением в исходное состояние в месте назначения (Клиффорд Симак "Заповедник гоблинов") или аналогичной процедуры по отношению к живым существам (Грег Иган "Оседлав крокодила"). Но "безмассовые" фотоны, как и гравитационные волны (Пол Андерсон серия "Доминик Флэндри", Билл Болдуин "Рулевой"), все равно движутся лишь с конечной скоростью света, что известно из классических опытов по ее измерению и подтвердилось недавними экспериментами по обнаружению гравитационных колебаний. Этого маловато для галактических расстояний, поэтому гравидвигатели чаще рассматриваются как взлетно-посадочные (Пол Андерсон серия "Доминик Флэндри", Боб Шоу "Ночная прогулка", Билл Болдуин серия "Рулевой"). К тому же возникают каверзные вопросы по сохранению информации и, в частности, сознания при подобном преобразовании, по стабильности такого волнового пакета в процессах его транспортировки и обратной реконструкции. Обходной путь снижения инерции за счет регулирования взаимодействия массы корабля с квантовым вакуумом (Аластер Рейнольдс "Ковчег спасения") явно намекает на механизм Хиггса обретения масс известными "элементарными" частицами, но пока кажется трудно достижимым.

Если решены основные технические проблемы, главным препятствием на пути субсветовых космических полетов остается малая продолжительность человеческой жизни - ее не хватит на одно достаточно дальнее путешествие туда и обратно. Предлагалось применять экипажи с многими сменами последовательных поколений (Аластер Рейнольдс "Город Бездны"). К сожалению, небольшой изолированный коллектив, занятый ограниченным кругом задач, может постепенно утратить первоначальные знания и исказить их до верований, несовместимых с целью полета (Клиффорд Симак "Поколение, достигшее цели"). Не исключен регресс до уровня поглощенного выживанием необразованного племени (Роберт Хайнлайн "Пасынки Вселенной", Брайан Олдисс "Без остановки"). Поэтому весьма популярны фантастические способы замедления биологических процессов в организме, обычно основанные на применении низких температур. Это гибернация (Роберт Силверберг "Стеклянная башня"), глубокий анабиоз (Пол Андерсон "Мы выбираем звезды", "Нелимитированная орбита", Энн Маккефри "Заря драконов", Джон Барнс "Миллион открытых дверей", Ларри Нивен "Подарок с Земли"), анабиоз-гиперсон (Алан Дин Фостер "Чужой"). На охлаждение прямо указывают "холодный сон" (Клиффорд Симак "Планета Шекспира", Роберт Силверберг "Пасынки Земли"), криосон (Аластер Рейнольдс "Дом Солнц"), криогенная фуга (Дэн Симмонс серия "Песни Гипериона"). Их эквивалентом с точки зрения конечного результата могут служить стазисные устройства, способные замедлять ход времени. Вполне мыслимо комбинирование криосна, стазиса и релятивистского замедления времени вместе с клонированием и периодическими возвращениями клонов ради обмена накопленной информацией (Аластер Рейнольдс "Дом Солнц"). Хотя перечисленные возможности остаются фантастическими и, возможно, будут таковыми еще долгое время, последний автор наметил путь исследования всей Галактики с помощью субсветовых космических полетов, не нарушающих фундаментального ограничения на предельную скорость.

БЫСТРЕЕ СВЕТА?

Отмеченные ограничения и желание летать между звездами за приемлемое время заставляют изобретать другие возможности, обычно гораздо более невероятные. Примером может служить роман Чарлза Стросса "Небо сингулярности", в котором автор сначала признает невозможность превысить скорость света и тут же следом утверждает, что есть целых несколько способов обойти это ограничение, правда, приводит лишь их вымышленные названия. Другой похожий случай - нереактивная тяга, якобы снимающая путы закона сохранения импульса. Реализовать ее предлагается гашением импульса перемещаемого тела в одновременных реакциях рождения различных атомов (Фредерик Пол, Джек Уильямсон "Рифы космоса"). Это вам не какой-нибудь примитивный "холодный" термоядерный синтез, такая идея выглядит гораздо затейливей. Вот только как это сделать, в каких условиях и с помощью каких суперхитрых катализаторов, авторы не подсказывают, да и сами не знают, естественно. Лишь говорят, что так научилась делать жизнь, возникшая в межпланетном пространстве, что само по себе маловероятно. Кроме того, они не задумываются над тем, что одно лишь образование атомов расходует энергию, но не компенсирует импульс тела, так как законы сохранения импульса и энергии относятся к разным физическим величинам и не означают тождества между ними. При такой компенсации импульс тела должен передаваться образующимся атомам, которые, следовательно, должны двигаться с большими скоростями, но не образовывать неподвижные скопления, необходимые для формирования чего-то более крупного. С другой стороны, одной компенсации импульса недостаточно для приведения покоящегося тела в движение, она способна облегчить такое движение, но не столкнуть тело с места и придать ему ускорение. Для последнего нужна некоторая сила, не очень большая, если работает воображаемое гашение импульса, но все же конечная по своей величине. А что способно служить такой силой, авторы забыли сказать. Либо необходимо допустить стабильно неидеальную компенсацию, при которой некомпенсированная часть импульса используется для приведения тела в движение.