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柯伊伯带中大部分较大的天体在科学上都将引起人们的兴趣。遗憾的是，它们中的大多数距离太远，太分散，无法用一枚探测器完成观测。柯伊伯带中的这些所谓海外天体（TNO），如阋神星、妊神星（Haumea）、2007 OR10 、鸟神星（Makemake）、夸奥尔神星（Quaoar小行星50000号）、塞德娜（Sedna，小行星90377号）、2002 MS4 、亡神星（Orcus，小行星90482号）、潫神星（Salacia，小行星120347号）。2019年1月，“新视野号”路经2014 MU69 ，这颗小行星以它的绰号“天涯海角”（Ultima Thule）而闻名。这次造访并不是因为这个天体最有趣——它只有30千米长，与2000千米宽的球形阋神星相比微不足道——而是因为它离冥王星比较近，“新视野号”离开冥王星的轨道后几乎用不了多少燃料就能到达那里。我们对这些天体所知甚少，因此推测我们是否、如何或何时会在它们上面驻足毫无意义。
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彗星：抓住一个波浪，你就站在世界之巅
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彗星是由冰覆盖着的天体。彗星起源于柯伊伯带，也可能起源于更远的奥尔特云，其特征是它们的彗尾，或称彗发。彗星运行在长长的、高度偏心的大椭圆轨道上，每当它们靠近太阳时彗尾就会出现。彗尾是彗星令人惊叹的直观显示，是冰和其他挥发性物质被太阳的热量燃烧所致；当彗星返回外太阳系时，彗尾就会消失。其中比较著名的是哈雷彗星，它每74～79年靠近地球一次；还有1995年发现的明亮的海尔-波普（Hale-Bopp）彗星，它很可能要等2300年后才会再次出现（除非我们去造访它）。有远见的物理学家弗里曼·戴森认为，彗星可能是太阳系中最适合居住的天体。有一件事是肯定的：如果你在彗星上着陆，那你就搭上了顺风车。
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人类可以像占有小行星一样轻松占有彗星。要点是着陆，挖空慧核，插入一个旋转的栖息地以产生人造重力。彗星更像冰冻的泥球，而不是冰球。冰外壳可以防辐射；金属、矿物和岩石内核可以提供建筑材料。大多数彗星包含人类生命所需的几乎所有元素。购买彗星的时候，你会想要一颗大彗星为数百万人的殖民地提供足够的空间和稳定性，而这只需要一颗直径几十千米的山一样大小的彗星就够了。
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要在彗星上生活，就需要核聚变。彗星大部分时间都远离太阳，因此无法利用太阳能，而且从冰里提取氢燃料与氧气一起燃烧，也无法产生足够的能量供一座城市使用。把泥冰中的氢或氘用作核聚变燃料则是另一回事。只需几千克，就能让室内长时间充满人造光。更有趣的是，你可以用核聚变燃料来驱动你的彗星，把它作为一艘星际飞船。事实上，就性价比来说，当你以超过光速10%的速度嗖地掠过银河系时，一颗有着几千米厚的冰层和宽敞内部空间的彗星可以提供最好的保护，使你免受辐射和宇宙碎片的伤害。绕着太阳俯冲，获得引力弹射，然后点燃发动机，可以极大地提高速度，让你能在40年内到达最近的恒星。
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当然，这是一个未来概念。但就实用性而言，以彗星为基础的世代宇宙飞船将是拖着成千上万人到达恒星的最有效方式。我们更有可能看到人类占有彗星，而不是成群结队地生活在冥王星上，因为后者没有什么用处，只不过实现起来可能更容易。
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奥尔特云和无垠宇宙
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在非严格定义的柯伊伯带边界和我们太阳系边缘之外，存在着神秘的奥尔特云。这是一个星际空间区域，距离太阳0.8～3光年，或10000～50000天文单位，大约是太阳到与其最近恒星距离的一半。该区域还是一个理论建构，没有人对它进行过直接观测。天文学家推测那里有无数冰冷的星子，它们与太阳系松散地结合在一起，或者顶多与其他恒星的引力相比，它们与太阳的引力结合得更紧密一些。人们认为一些长周期彗星和近抛物线彗星起源于奥尔特云。
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建模（即对未知进行估量）表明奥尔特云包含的物质可能超过100个地球，或是小行星带的10万倍。[25] 然而，每个固态天体之间都隔着难以测量的距离，就像地球到冥王星一样，形成了一个相当孤寂或与世隔绝的世界。那里可能还存在以某种方式逃离了原来恒星系的流浪行星（rogue planets）。这些行星也被称为游牧行星（nomad planets）或荒原狼行星（Steppenwolf planets），其大小没有限制。一颗有着类似地球引力的行星可能就在那里等着我们。
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我们不会很快到达奥尔特云。NASA的“旅行者1号”——离我们最遥远的探测器，运行速度接近60000千米/小时，现在刚刚离开太阳系，将在大约300年后到达奥尔特云的内边缘，还需要3万年才能穿越过去。[26] 那么，我们如何又为什么要在那里定居呢？
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“如何”同时居住在彗星和小行星上，重点是核聚变，因为那里没有太阳或其他合适的能源。最大的挑战是通信。距离是如此遥远，从一个奥尔特社区向另一个奥尔特社区发送信息需要几天到几个月，这就意味着存在着卫星通信延时。就目前而言，“为什么”纯粹是科幻小说的题材。也许，当你对现实世界感到特别沮丧时，可以想象一下未来遥远的反乌托邦，邪恶充斥着太阳系，从水星一直到冥王星和柯伊伯带。恶棍们奴役了大部分人类，用他们控制的彗星撞击地球，致使地球毁灭。那时，奥尔特云将是你的避难所。你和你成千上万的战友很容易隐藏在几十亿个甚至上万亿个冰冷的天体里。如果你不向你的天体外发送信号暴露自己，那么被先进文明发现的概率微乎其微。数字和距离都对你有利。
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但如果每个人都能在未来的1000年里和睦相处，奥尔特云可能有助于建造一条星系间的高速公路。不像航线和陆地高速公路，星系间的高速公路不需要中途停留休息或加油。在太空中，停下来只会消耗燃料，破坏你积累起来的动量，因此迫切需要这些以10%的光速或更快的速度从一颗恒星到另一颗恒星的多年通道。奥尔特云团可以作为宇宙灯塔（注意，大多数恒星系可能都有类似的云团）。它们可以是导航的信标，但也可以用来推动飞船前进。[27] 在本章后面，我将讨论太阳帆。来自太阳的光子可以鼓动大型航天器的帆，并将其速度推进到光速的0.1%。太阳光线更分散，因此对更远的船帆的推力也就更弱。因此，奥尔特云中的信标可以向各个方向发射强大的、聚焦的激光，就像一股风让航天器来捕捉，无论是到另一个恒星系还是到我们太阳系的内行星都可以利用。根据星系间贸易的规模，奥尔特云居民可以通过控制信风过上好日子。
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那么，我们会和谁做交易呢？很可能是跟我们自己。因为就无线电信号或类似的电磁波谱控制而言，银河系中似乎不存在像人一样的智慧生命。即使有其他智慧生命存在，这些生物热衷于资本主义的可能性也相当渺茫。
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一种可能的情况是，在建立起贸易网络之前的几个世纪里，我们可能会乘亚光速飞行的世代星际飞船或星际方舟，出发前往新大陆。这个概念很容易理解：这些宇宙飞船规模巨大、自给自足，去往另一颗恒星的旅程需要数百年或数千年的时间。因此，一代又一代的居住者将在宇宙飞船上出生，在宇宙飞船上死去，除非我们那个时候有办法永生。
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这些飞船必须足够大。当前地球上的远洋邮轮，其长度比3个足球场还要长，却只能载5000名到6000名乘客，而且如果搭乘那样的一艘船，你会觉得那里糟糕得像地狱。但在宇宙中，这么多人还不足以支撑起一个新的太空殖民地。星际方舟需要在太空中建造。如果我们朝这个方向发展，第一代飞船可能会用从月球或小行星上开采的原材料建造。回想一下，小行星或彗星也可能被掏空形成世代星际飞船。这又引出另一个有趣的概念，即一艘2200年起航前往半人马座α星的“原始”方舟，可能会被一艘2250年起航、速度快得多的先进方舟所超越。第一艘船上的先驱者到达他们的目的地时，可能会非常惊讶地发现人类已经到达那里100年了。太空很大，希望他们不会为了同一个恒星系而争斗。
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极品飞车
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如果你不赶时间，乘游轮在海上游弋可能是个不错的选择。不过，我想不出花时间在太空中这样做有什么好处。没有什么风景可言，而且你是在一场致命的辐射风暴中航行。到达目的地越快越好。事实上，速度的相对缺乏是我们探索深空的限制因素。就算是我们建造的宇宙飞船可以抵御零重力、辐射和其他宇宙碎片，但我们如何才能有效地将整个太阳系的人类联系起来呢？更不要说各个恒星系之间的了。现在从地球到冥王星需要10年。这还是单程的时间。水手们有可能在海上待上几年，但不是几十年。
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第3章指出，火箭发射需要化学燃料或核燃料提供十足的推力，才能脱离地球引力。到22世纪，当人类准备探索深空时，火箭可能已经过时了。把人类送入太空，天钩和轨道环要有效得多，我们可以在那里登上等待着的宇宙飞船。然后，一旦进入太空，就会有更多的燃料可供选择。其中一些燃料可以将我们推进到接近光速的速度。
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离子和等离子体推进
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离子推进是乌龟和兔子的结合，一个通过一系列原子大小的推力来推动航天器达到极高速度的系统。在前往小行星的太空任务中，NASA和JAXA都成功使用了离子推进技术。这项技术的核心是作用力与反作用力：将带正电荷的原子或离子气体从后端推出，然后以同样的能量推动宇宙飞船前进。因为太空中没有空气阻力，所以宇宙飞船会随着每次轻推而移动得越来越快。
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化学燃料通过喷嘴以5千米/秒的速度喷出热气。大量使用这种燃料，就可以产生提升火箭的推力。当燃料耗尽，你就会以发射时达到的最终速度离开。离子推进器使用氙气作为燃料。当氙原子受到电子轰击时，氙原子失去了一个电子变成带正电的离子。正离子可以在电场中加速，并以40千米/秒的速度喷射出来。离子一个个被喷出，产生的推力很小，大约0.5牛顿，也就是举起一张纸的力。但是在太空中，这些推力可以叠加起来。NASA造访谷神星和灶神星的“曙光号”探测器使用离子推进技术（先用传统火箭将其送入太空），在4天内从0加速到100千米/小时。虽然速度不是很快，但对于这次任务所需要的精细机动来说非常理想。只要几周时间，装有离子推进器的航天器就能达到32万千米/小时的速度。这样的速度可以将前往火星的时间缩短到几个月。我们可以在大约5年内到达冥王星，而不是像“新视野号”一样花上近10年的时间。
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目前投入使用的离子推进器适用于轻型航天器，不适用于大载荷航天器——因为质量太大无法推动。NASA已经成功地展示了一种更高效的离子推进系统，只不过是在地球的实验室里。这种离子推进系统叫作X3或霍尔推进器（Hall thruster），可以产生5牛顿的推力，是“曙光号”上使用的氙气推进器的10倍。这意味着X3推进发动机可以将相当重的载荷——建立科学基地或定居点所需的那些必不可少的货物——发射到火星。
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在实验领域研究得更深入的是可变比冲磁等离子体火箭（Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket，VASIMR），由星际探索火箭公司（Ad Astra Rocket Company）研发，由前NASA宇航员富兰克林·常·迪亚兹（Franklin Chang Díaz）领导。目前的离子推进系统利用太阳能电池板产生电子轰击氙气，而可变比冲磁等离子体火箭利用无线电波将氩气“煮沸”产生电子，形成离子等离子体。星际探索火箭公司的工程师计算得出，航天器使用小型核 反应堆能源可以产生高能离子等离子体推进剂，到达火星只需39天，而使用化学燃料需要大约200天。[28]
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唉，现在看来，在这个奇幻的领域，人们热衷的东西似乎又成了电磁驱动（EmDrive）——一种假设的无推进剂驱动。它打破了各种物理定律，但人们还是对它进行了10多年的测试。原理是，在一个锥形装置中收集的微波可以来回弹跳，从而产生微小的推力。实验人员，包括NASA的一些人，认为他们看到了这种效应。如果可行，你就可以用周围宇宙射线的微波来驱动航天器。显然，这是星际航行的理想选择，不需要燃料你就可以达到极高的速度。但德国的一个工程师团队已经发现，在地面实验室中检测到的推力来自发动机舱内电力电缆与地球磁场的相互作用。[29]
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太阳帆
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