Thay vì sử dụng tên lửa hoặc động cơ phản lực, phi thuyền sẽ được trang bị warp drive chuyển động bằng cách làm biến dạng không gian.
Warp Drive, minh họa của Kris Holland, dựa trên thiết kế Enterprise của Matt Jeffries
Warp drive, do Miguel Alcubierre đề xuất, sẽ thu được tốc độ nhanh hơn ánh sáng bằng cách làm biến dạng không-thời gian. Dụng cụ sẽ tạo ra một từ trường có năng lượng âm sẽ làm nén và giãn không-thời gian, tạo ra một cái bọt. Cái bọt sẽ cưỡi trên các biến dạng giống như một miếng ván lướt trên sóng biển. Như người ta thấy trong vụ nổ lớn Big Bang, không-thời gian có thể giãn nở nhanh đến mức các vật chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
1) Chiều thẳng đứng biểu diễn một thể tích không-thời gian cho trước giãn ra hoặc co lại bao nhiêu theo mô hình Alcubierre. Các giá trị dương [màu đỏ] chỉ sự giãn nở. Trong khi không-thời gian giãn ra phía sau phi thuyền, nó đẩy phi thuyền đi về phía trước.
2) Bên trong cái bọt cong, không-thời gian trung hòa sẽ giữ cho phi thuyền được yên ắng. Hành khách sẽ trải nghiệm một môi trường không trọng lượng tĩnh lặng.
3) Các giá trị âm [màu xanh lam] chỉ sự co lại trong không-thời gian. Sự co lại cân bằng với sự giãn nở của không-thời gian khi cái bọt chuyển động về phía trước.
Những trở ngại
Năng lượng âm: Việc tạo ra warp drive đòi hỏi năng lượng âm – một dạng vật chất bí ẩn đẩy nhau chứ không hút nhau. Trong khi đã được tiên đoán là tồn tại, nhưng nó chưa từng được đo thấy trong một phòng thí nghiệm nào, và các phương pháp đã biết tạo ra nó là cực kì hạn chế; chúng sẽ sinh ra quá nhiều năng lượng dương (bình thường) nên mọi hiệu ứng năng lượng âm có khả năng sẽ át mất.
Hạn chế nhanh hơn ánh sáng: Nếu các nhà khoa học có thể tạo ra một trường năng lượng âm mạnh, thì họ sẽ cần định vị một phần của nó ở phía trước phi thuyền. Theo Alcubierre, “vấn đề là bạn sẽ không thể làm cho trường này đi tới vùng bạn muốn”. Nói cách khác, để đưa năng lượng ra phía trước phi thuyền, nó cần chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng, đó là điều không thể.
Mất ổn định: Cho dù các nhà khoa học có thể tạo ra và định vị mộ trường năng lượng âm, thì vẫn có ít lí do để nghĩ rằng tính nguyên vẹn của trường đó sẽ duy trì được. Một nhóm nhà nghiên cứu người Tây Ban Nha và Italy viết trong một bài báo hồi năm 2010 cho rằng bức xạ cơ lượng tử, tương tự với bức xạ Hawking xảy ra tại chân trời sự kiện của các lỗ đen, sẽ biểu hiện và “chắc hẳn đưa đến sự mất ổn định [của cái bọt cong] hễ khi đạt tới tốc độ siêu sáng.”
Nếu một phi thuyền được trang bị warp drive đi ngang qua một nhà quan sát đứng yên, thì theo một mô phỏng của các nhà nghiên cứu người Đức, anh ta hoặc cô ta sẽ nhìn thấy tác động của động cơ lên không gian, bó lại khi nó đi tới [ảnh trên], quá độ khi nó đi qua [ảnh giữa], và giãn ra khi phi thuyền tiến ra xa [ảnh dưới].
Nguồn: Popular Science
