Naves espaciales

Una nave espacial es un vehículo diseñado para funcionar más allá de la superficie terrestre, en el espacio exterior. Las naves espaciales pueden ser robóticas o bien estar tripuladas.

Cohete ruso Protón-K despegando con el módulo Zvezda para la ISS (Baikonur, 12 de julio de 2000).

Dado el escaso desarrollo real de las naves espaciales, gran parte de las ideas y desarrollos se encuentran todavía en el ámbito de la ciencia ficción, especialmente en la llamada ciencia ficción dura.

El diseño de naves espaciales abarca tanto a las naves no tripuladas o robóticas (satélites y sondas) como a las tripuladas (estaciones espaciales, transbordadores y módulos).
Todas las naves espaciales hasta la fecha constan de dos partes:

• Cohete: sección impulsora, compuesta por los motores y los depósitos de combustible, cuya misión es abandonar la atmósfera terrestre.
• La nave en sí, que efectuará propiamente el viaje por el espacio, y que puede adoptar cualquiera de las formas anteriormente mencionadas.

Sistemas de propulsión

Los cohetes impulsores funcionan con combustible químico, ya sea sólido o líquido, mientras que las naves pueden funcionar con motores químicos, nucleares, iónicos o incluso mediante velas solares.
Siendo por el momento la propulsión química la única con referentes en la realidad práctica, debería suponerse más abundantes los ejemplos de su uso en la ciencia ficción. Pudo ser así en la ciencia ficción más temprana, antes de generalizarse el uso de la fisión atómica como fuente de energía. Cuando la energía atómica se hizo una realidad, la soñadora mente de los escritores abandonó al viejo cohete como medio de salir de la Tierra.
Aun así se ha convertido en el emblema de toda una época y autores como Ray Bradbury, en Crónicas marcianas (1950), lo asociaron a su obra de manera casi indisoluble (si bien es posible que el tremendo calor del verano del cohete no fuera producido por combustión).
Los cohetes químicos tienen una autonomía muy limitada debido a su enorme gasto de masa propelente y sería poco probable que nos llevasen mucho más allá de Marte. De hecho, sin poder desterrar totalmente este tipo de impulsor, la NASA está evaluando la posibilidad de construir un cañón electromagnético en la falda de una montaña para auxiliar en el despegue a las lanzaderas espaciales, ahorrando combustible y disminuyendo los riesgos de accidentes.
En La Luna es una cruel amante, Robert A. Heinlein, ya en 1966, utiliza una catapulta electromagnética para acelerar carga desde una base lunar a la Tierra y el mismo mecanismo es usado por Arthur C. Clarke en el relato Maelstrom II, de 1965. Estas obras, alejadas de la fantasía de las revistas de usar y tirar, pretenden abordar el tema de la colonización de cuerpos cercanos con cierto rigor científico.
Aún hoy la idea del cañón continua vigente en la forma de catapultas electromagnéticas y la llamada "propulsión a explosión atómica", conceptualmente idéntica a la explosión química.