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几十年来，太空旅行的唯一手段是依靠化学推进的火箭发动机。现在，在21世纪初，航空航天工程师正在设计创新的方法将我们带到星星上，包括光推进、核聚变推进和反物质推进。一种缺乏任何推进剂的新型航天器也被提出。这种类型的航天器会被电磁铁在太空中颠簸，可以比任何其他方法带我们走得更远。
当冷却到极低的温度时，旋转电磁铁表现出一种不寻常的行为：在通电后的最初几纳秒内，它们会振动。美国能源部高能与核物理办公室的项目经理大卫·古德温（DavidGoodwin）提出，如果这种振动可以控制在一个方向上，它可以提供足够的震动，将航天器送入太空，比任何其他正在开发的推进方法都更远、更快。
“似乎应该有某种方法来使用[美国能源部科学家]正在开发的这项技术来帮助NASA实现他们的目标，它基本上是从那里产生的，”古德温说。从美国能源部的研究中产生的是古德温对太空推进系统的想法，该系统使用每秒振动400,000次的超冷超导磁体。如果这种快速脉冲可以指向一个方向，它可以创建一个非常有效的太空推进系统，能够达到光速1%的几分之一。
在旋转电磁铁上升的前100纳秒（十亿分之一秒）内，电磁铁处于非稳定状态，使其能够非常快速地脉冲。上升后，磁场达到稳定状态，不会发生脉冲。古德温描述了他用作螺线管的电磁铁，它基本上是缠绕在金属圆柱体上的超导电磁线。整个结构的直径为1英尺（30.5厘米），高度为3英尺（91.4厘米），重量为55.12磅（25公斤）。用于该推进系统的电线是铌锡合金。其中几根线束将被缠绕成电缆。然后用液氦将该电磁铁过冷至4开尔文（-452.47F/-269.15C）。
为了使磁铁振动，您需要在磁场中引起不对称。古德温计划特意将金属板引入磁场，以增强振动运动。这块板将由铜、铝或铁制成。铝板和铜板是更好的导体，对磁场的影响更大。板将被充电并与系统隔离以产生不对称性。然后，在磁铁向相反方向振荡之前，板将在几微秒（百万分之一秒）内耗尽电力。
“现在，这里的问题是，我们能否以这样一种方式使用这种非稳态条件，使其只向一个方向移动？”古德温说。“这就是非常不确定能否做到这一点的地方。这就是为什么我们想做一个实验来找出答案。在波音公司的合作下，古德温正在寻求美国宇航局的资助来进行这样的实验。
该系统的关键是固态开关，它将调解从电源发送到电磁铁的电流。这个开关基本上每秒打开和关闭电磁铁400,000次。固态开关看起来有点像一个超大的计算机芯片——想象一下一个冰球大小的微处理器。它的工作是获取稳态功率，并将其转换为非常快速的高功率脉冲，每秒400,000次，电压为30安培和9,000伏。
美国能源部也在为美国宇航局制定核太空反应堆的计划。古德温认为，该反应堆可用于为电磁推进系统提供动力。美国能源部正在努力从美国宇航局获得资金，到300年，一个2006千瓦的反应堆可能准备就绪。推进系统将被配置为将反应堆产生的热能转化为电能。
“对于深空、火星和更远的地方，如果你要移动任何质量，你几乎需要使用核能，”古德温说。
反应堆将通过诱导核裂变过程发电，通过分裂原子（如铀-235原子）产生能量。当单个原子分裂时，它会释放出大量的热量和伽马辐射。一磅（0.45公斤）高浓缩铀，就像用于为核潜艇或核航空母舰提供动力的铀一样，相当于大约1万加仑（3万升）汽油。一磅铀只有棒球那么大，因此它可以长时间为航天器提供动力，而不会占用太多空间。这种核动力、电磁推进的航天器将能够穿越令人难以置信的远距离。
来自核反应堆的热能可以转化为电能，为航天器提供动力。
“你无法到达最近的恒星，但你可以看看日球层顶的任务，”古德温说。“如果它运行得非常好，它可以达到光速1%的一小部分。即便如此，也需要数百年才能到达最近的恒星，这仍然是不切实际的。
日球层顶是来自太阳的太阳风与其他恒星产生的星际太阳风相遇的点。它距离太阳约200个天文单位（AU）（日球层顶的确切位置未知）。一个AU等于从太阳到地球的平均距离，或大约93万英里（150.39亿公里）。相比之下，冥王星距离太阳53.<>天文单位。
为了移动人员，必须建造一个更大的设备，但直径1英尺，高3英尺的电磁装置可以将小型无人航天器（如星际探测器）推到很远的距离。根据古德温的说法，该系统非常高效，它通过超导体提供大量电力。问题是科学家是否可以在不破坏磁铁的情况下将这种动力转化为推进力。快速振动可能会使磁铁达到其强度的边缘。
对这种系统持怀疑态度的人说，古德温所要做的就是非常快速地振动磁铁，但它不会去任何地方。古德温承认，目前还没有证据表明他的推进系统会起作用。“这是高度投机性的，在我最乐观的日子里，我认为它有十分之一的机会可能奏效，”古德温说。当然，10年前，人们认为我们进入太空的机会就更小了。