Základy cestování ve vesmírném prostoru

Cestování ve vesmírném prostoru se v mnohém liší od cestování v planetárním prostředí. Jsou tu některé zvláštnosti, které mohou být pro běžného pozemšťana, navyklého na pevnou zem, zpočátku matoucí. Jejich osvonení zravidla činí problémy všem začínajícím hvězdoplavcům. Proto začneme právě zde - tak, abychom měly jistotu, že budeme mít při cestování vesmírem pevnou půdu pod nohama. Vesmírný prostor, prostředí bez atmosféry a tření, klade pohybujícím se objektům jen zanedbatelný odpor. Rozpohybované objekty tu proto putují po celé věky prakticky stejnou rychlostí, unášené vlastní setrvačností, dokud je okolní objekty nezachytí svou gravitační silou. A tak ve vesmíru není nic nehybné, vše se pohybuje určitým směrem, vůči něčemu. Zastavit se je ve vesmíru nemožné, lze to provést jen relativně, vzhledem k jinému objektu. Vše se tu řídí fyzikálními zákony které společnými silamy utvářejí podobu vesmírného cestování, pohybuje se po přesně vymezených drahách, které bychom s potřebným informacemi dokázaly přesně vypočítat. Všechny objekty na sebe navzájem působí gravitační silou. Ta je závislá na jejich vzdálenosti a hmotnosti. Rychlost proto udáváme vzhledem k objektu, který na nás nejvýrazněji působí svou gravitační silou (nejbližší planeta, slunce, orbitální stanice), nebo k objektu, který chceme dostihnout, vůči kterému se chceme stabilizovat (vesmírná loď, kontejner, asteroid, orbitální stanice).

Relativita rychlostí: vesmírné plavidlo a kontejner se pohybují směrem k planetě, ale také vzhledem k sobě navzájem.

Při cestování ve vesmíru se nestačí jen rozjet, nabrat rychlost a překonat vzdálenost která nás dělí od cíle. Nechceme-li kolem cíle jen prosvištět a zmizet v hvězdných dálavách, musíme také zastavit. Brždění tu vzhledem k zanedbatelnému odporu prostředí představuje stejný problém jako zrychlování. Nejrychlejším způsobem jak se dostat z bodu A do bodu B je polovinu cesty usilovně zrychlovat a druhou polovinu stejně usilovně brzdit. To by však nebylo zdrovna ekonomické, pohonné jednotky by pracovaly po celou dobu cesty a tomu by odpovídala i spotřeba paliva. Ve většině případů se proto vesmírná plavidla nechávají určitý čas unášet vlastní setrvačností, využívaje zanedbatelného odporu prostředí. Ve střední část letu, kdy se zrychlování těsně střídá s bržděním, by stejně byla časová úspora, dosažená na úkor spotřeby paliva, mizivá. V extrémním případě můžeme využít setrvačnosti plavidla a natolik, že nám stačí krátký, dokonale propočítaný zážeh na startu a před cílem, k překonání jakékoliv vzdálenosti. Vyžadovalo by to však naprosto přesné zaměření, dokonalé zohlednění všech faktorů včetně gravitačních sil a doba letu by mohla dosahovat i několika stovek let.