湮灭能产生9*10^16焦耳，是氢氧化学反应的1百亿倍，太阳核心热核反应的300倍。这种飞船的比冲量将是最高的，而推重比也可能是最高的，一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量，足以让一艘飞船巡弋数百光年。反物质发动机的设计方案，比冲量最高的是粒子束核心，直接一对一的湮灭，然后以磁场控制带电介子，并把它们直接从喷口喷射出去，由于这些介子的运动速度接近光速，发动机比冲量可能要超过1千万秒。因为湮灭产生的带电介子，在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子，所以这个办法完全可行。而且这个方式只需要反物质燃料，不需要推进剂，可以极大地减少飞船的负载。由于湮灭的产物是以接近光速运动的，所以飞船必须造得很长。但是，反物质制造和储存有很大的麻烦。首先是制造它太消耗能量了，因为我们目前还没有其他制造反物质的办法，所以只能把湮灭过程反过来，使用粒子加速器，根据爱因斯坦的质能转换公式从能量中制造出反物质(以基本粒子的形态产生)。由于这个原因，现在全球每年才能制造出一亿分之一克的反物质。如果使用粒子束核心反物质发动机的话，需要几毫克反物质来在太阳系内旅行，如果要去最近的比邻星的话，则需要几公斤，这远远超过了我们的制造能力。另外一个障碍是储存，因为反物质只要遇到正物质，立刻就会湮灭爆炸，所以我们无法使用任何正物质制作的容器来存放它，现在都是通过超冷真空的彭宁离子阱，利用迭加电磁场来存放反物质基本粒子，这是种可以便携运输的反质子存放装置，目前已经进展到储存10^15个反质子，可要满足反物质推进的话，需要存放10^21个反质子。

    离子发动机：离子发动机（静电加速式发动机），这种发动机的工作原理是效仿加速器来加速离子的办法，这种办法最大的特点是，它可以把离子加速到接近光速的速度。也就是说，我们有可能通过这种办法得到非常高的喷气速度。发动机中又不存在高温问题，因此发动机的排气速度也是可以无限制的提高，以至于接近光速。离子发动机采用双彭源，也就是双等离子体离子源和永磁pig离子源的结合。大功率的双彭源是一种单电荷态的强流离子源，可以引出安培级以上的离子流。从外形结构看，双彭源只是在双等离子体离子源的阳极外侧增设一个对阴极。前三个电极组成类似于双等离子体离子源的系统，看作是一个电子源。由于对阴极上加有和中间电极相同或更负些的电压，电子就在中间电极和对阴极之间反射振荡,改善了电离。

    恒星光压光帆：光帆的理论基础是，当光被反射的时候，就从光子传递给光帆一个动力产生加速度。被反射的能量越多，获得的动力就越多。也就是说，光帆表面的反射性能越好，其效果就越好。在光帆方面的发展重点，就是如何进一步寻找这样的可以很大、很薄、很轻、反光性好、而且不会因为陨石的打击而撕裂的材料。光帆最大的好处是它们有免费的推进系统，既不需要发动机，也不需要燃料，节省了大量的重量，而且可以长期加速，这两者结合，意味着它最终能达到很高的速度。但是，光帆利用恒星光的话，其缺点非常明显，首先是光帆的推重比极其微小，其次是当使用光帆的飞行器远离太阳，阳光的密集度越来越低，压力会越来越小，直到最终可以忽略，也不再对光帆施加压力并产生加速度，再次，为了能够航行并且携带一定的有效载荷，光帆的面积必须非常巨大，才能获得足够大的推力，最后，光帆飞船太缺乏机动性了，运送探测器还可以，但是运人的话，大概没几个人有这么好的耐心，如果利用激光替代恒星光的话，飞船速度上去了，但飞船同样缺乏机动性。

    核脉冲发动机：不是利用受控的核反应，而是利用核爆炸来推动飞船，这已经不是一种发动机了，应该称为核脉冲火箭。

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