Стивен Бакстер предположил, что в параллельном мире люди путешествуют на Луну и обратно с использованием "запутанных" квантовых состояний, когда тождественная на квантовом уровне остающемуся на Земле кораблю его копия может перемещаться в пространстве с минимальными затратами энергии ("Шестая луна"). Подобная идея опирается на результаты лабораторных экспериментов в идеальных условиях с небольшими ансамблями микроскопических частиц-бозонов, которые можно приготовить в одном и том же квантовом состоянии и затем пространственно разнести отдельные части ансамбля, поддерживаемые в том же состоянии. В этом случае изменение состояния одной части каким-либо внешним воздействием автоматически вызовет соответствующее изменение состояния остальных частей, потому что даже разнесенные части продолжают составлять один и тот же квантовый ансамбль. Однако создать два макроскопических тела размерами в десятки и сотни метров и тождественными квантовыми состояниями пока не представляется возможным. Особенно с учетом того, что в состав таких тел входят другие частицы, фермионы, которые не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии, и неизбежного в больших телах усреднения состояний. В лучшем случае вероятность такого события меньше единицы на двадцать пять порядков величины и пока неясно, как ее повысить.
Для выполнения каких-либо работ в открытом космосе или ином безвоздушном пространстве предназначены скафандры достаточно сложной конструкции. Они оборудованы радиосвязью и оптической связью, инструментами и приспособлениями, имеют запасы воды, воздуха, системы его регенерации, иногда — запасы питания. В них человек может ориентироваться и передвигаться, ограниченное время поддерживать жизнедеятельность и работоспособность, выполнять необходимые операции (Роберт Хайнлайн "Будет скафандр — будут и путешествия", Артур Кларк "Космическая Одиссея 2001", Элизабет Мун "Герой поневоле", серия "Вселенная наследия" Чарлза Шеффилда, серия "Орбитсвиль" Боба Шоу, Ларри Нивен "Дымовое кольцо", серия "Космический апокалипсис" Аластера Рейнольдса). В некотором роде это модель корабля в миниатюре, на одного человека и на ограниченное время (Артур Кларк "Кто там?"), "скафандр на самом деле и был космическим кораблем. Это сложный, необычайно гибкий аппарат для космических полетов, в котором было место лишь для одного пассажира. Это космический аппарат, который может действовать и в качестве шаттла, и — если необходимо — может быть превращен в средство передвижения по поверхности планеты (Аластер Рейнольдс "Космический апокалипсис"). Подобные скафандры могут оказаться незаменимыми для компенсации высокого стартового ускорения, в случаях разгерметизации корабля, при иных авариях или аварийных посадках (Билл Болдуин "Рулевой" и последующие романы серии). Гипотетические инопланетяне, конечно, могут изготовить гораздо более удобные и защищенные скафандры (Роберт Хайнлайн "Будет скафандр — будут и путешествия", Айзек Азимов "Дэвид Старр — космический рейнджер"). Похожие возможности предоставляют скафандры будущих цивилизаций (Иэн Бэнкс "Эксцессия", "Черта прикрытия", серия "Песни Гипериона" Дэна Симмонса). Они могут трансформироваться, способны защитить человека от действия оружия, самостоятельно опустить хозяина с околопланетной орбиты на поверхность через атмосферу и поднять назад к кораблю (Аластер Рейнольдс "Космический апокалипсис"). Но в таких конструкциях якобы используются некие фантастические силовые поля, существование которых — большой-пребольшой вопрос. Самый простой вариант скафандра будущего — эластичный, но прочный многослойный гермокомбинезон, позволяющий недолго выжить при низком давлении атмосферы или в вакууме (Дэн Симмонс "Восход Эндимиона"). Его напоминает удобный для дыхания и передвижения, но не защищающий от внешнего воздействия защитный костюм-скафандр на основе некоего силового поля (серия "Космоархеология" Джека Макдевита). Отдельный класс представляют собой бронированные скафандры экзоскелетного типа для военных операций (Роберт Хайнлайн "Звездная пехота", Питер Гамильтон "Дракон поверженный") или для действий в тяжелых и особо опасных условиях (Алан Дин Фостер "Приговоренный к Призме"). Впрочем, во втором случае лучшие достижения будущего человеческого скафандростроения не выдержали условий планеты Призма с ее исключительно агрессивной и быстро приспосабливающейся кремнийорганической жизнью.
Длительные полеты естественным образом поднимают проблему запасов пищи, воды и воздуха для находящихся на борту людей (Артур Кларк "Космическая Одиссея 2001", Роберт Хайнлайн "Космическое семейство Стоун", Боб Шоу "Орбитсвиль", Джеймс Блиш "Сердце звездного мира", Джек Макдевит "Чинди"). Общепризнано, что для экономии массы и места в полетах с невысокой скоростью космический корабль должен иметь замкнутые системы кругооборота воды и кислорода, особенно если при этом сменяется не одно потребляющее все это добро поколение экипажа и пассажиров (Аластер Рейнольдс "Город Бездны"). Часто эти системы включают в себя ту или иную растительность, которая в процессе фотосинтеза поглощает выделяемую живыми существами двуокись углерода и выделяет кислород (Клиффорд Симак "Поколение, достигшее цели", Джеймс Блиш "Сердце звездного мира", Энн Маккефри "Все Вейры Перна"). Понизить требования к уровню запасов может все тот же анабиоз (Артур Кларк "Космическая Одиссея 2001", Роберт Силверберг "Пасынки Земли", Энн Маккефри "Заря драконов", Пол Андерсон "Нелимитированная орбита", Ларри Нивен "Мир вне времени", Аластер Рейнольдс "Город Бездны"). Планктонные генераторы-синтезаторы могут применяться как в составе замкнутых систем жизнеобеспечения, так и на поверхности чужих планет (Пол Андерсон "Мир без звезд"), пока их экология не будет приспособлена к человеческим нуждам (Пол Андерсон "Нелимитированная орбита"). Пищевые регенераторы-конвертеры преобразуют местное органическое сырье в соответствующую метаболизму людей и других существ еду (серия романов Ларри Нивена о мире-Кольце). Более отдаленная универсальная перспектива — применение конвертеров (синтезаторов, фабрикаторов), преобразующих энергию в материю и выдающих по требованию людей необходимые припасы, продукты и готовые блюда. Их упоминали Клиффорд Симак ("Космические инженеры", "Магистраль вечности", "Планета Шекспира"), Чарлз Шеффилд ("Объединенные разумом"), Брайан Олдисс ("Градгродд"), Ларри Нивен ("Мир-Кольцо"), Джек Чалкер ("Изгнанники у Колодца душ"), Чарлз Стросс ("Небо сингулярности"), Дэн Симмонс в серии "Песни Гипериона". Такие синтезаторы имеют пока очень шаткое основание в виде формулы Эйнштейна, устанавливающей эквивалентность массы и энергии, и веры в будущее изобилие доступной, дешевой и конвертируемой с высочайшей эффективностью энергии.
Еще одна проблема космических полетов — невесомость. Непросто удержать равновесие или передвигаться по помещениям корабля, когда малейший толчок при ходьбе или другом движении способен оторвать человека от опоры и заставить беспомощно плавать в воздухе. Даже небольшие движения и тем более вращения вызывают головокружение, тошноту и другие последствия космической болезни, аналогичной морской (Артур Кларк "Острова в небе", "2061: Одиссея Три"). Но этим последствия невесомости не исчерпываются. Без привычного тяготения кровь в человеческом организме перераспределяется в пользу верхней части туловища и головы по сравнению с земными условиями, что приводит к постоянной головной боли. Поэтому антигравитационные кровати, в которых спящий находится как будто в свободном падении (Ларри Нивен "Мир-Кольцо" и последующие романы серии), пока остаются игрушками для мазохистов. При длительных полетах сказывается еще более опасное следствие невесомости — постепенное вымывание кальция и ослабление костей скелета из-за того же отсутствия нагрузок (Артур Кларк, Стивен Бакстер "Солнечная буря"). По этой причине есть смысл отбирать участников первых дальних космических экспедиций по устойчивости к такому процессу (Ларри Нивен "Дымовое кольцо"). "..Приходится принимать десяток препаратов, чтобы предотвратить вымывание кальция из костей, коллапс системы кровообращения, накопление жидкости в организме и прочие подлянки, которые микрогравитация подбрасывает "неотредактированным" уроженцам Земли" (Пол Макоули "Риф").
Как устранить нежелательные последствия невесомости? Имитация гравитации ускоренным движением работает только при разгоне и торможении и неэффективна при стабильной скорости, которая может поддерживаться в течение основной части полета. Другой способ имитации — вращающиеся конструкции космолетов, где создаваемая на некотором расстоянии от оси вращения центробежная сила действует как эквивалент гравитационного притяжения. Они встречаются как у фантастов, уже ставших классиками (Роберт Хайнлайн "Космический патруль", "Испытание космосом", "Марсианка Подкейн", Клиффорд Симак "Поколение, достигшее цели", Артур Кларк "Острова в небе"), так и у их последователей (Уильям Дитц "Телохранитель", Дэйв Волвертон "Мой путь в рай", Ларри Нивен "Подарок с Земли", Аластер Рейнольдс "Город Бездны"). Еще чаще эта конструкция встречается на космических станциях (Артур Кларк "Космическая Одиссея 2001", "Острова в небе", "Пески Марса", Артур Кларк, Стивен Бакстер "Перворожденный", Бен Бова "Колония", Джек Макдевит "Двигатели Бога", Чарлз Стросс "Железный рассвет", Уолтер Йон Уильямс "Зов смерча"). Такие станции могут образовывать населенный пояс вблизи планеты (Аластер Рейнольдс "Город Бездны"), становящийся спасением человечества в случае внезапной техногенной гибели жизни на Земле (Аластер Рейнольдс "Дождь забвения"). Вращение действует также на межзвездных космолетах в случаях отключения систем искусственной гравитации (Дэвид Брин "Небесные просторы") или до изобретения таковых (Питер Гамильтон "Иуда освобожденный") и даже на грандиозном мире-Кольце (серия "Мир-Кольцо" Ларри Нивена). Фантастическая альтернатива — некая упомянутая искусственная гравитация (Стивен Бакстер "Плот", Джек Макдевит "Берег бесконечности"). Менее универсальный, но, может быть, в чем-то более реальный способ — хирургическая и генетическая адаптация людей к непрерывному нахождению в невесомости (Лоис Буджолд "В свободном падении", серия "Песни Гипериона" Дэна Симмонса, Пэт Кадиган "Рыбеха-дуреха, попавшая в суши").
По мере приближения скорости корабля к световой начинают сказываться дополнительные эффекты. Один из них — это бесконечный релятивистский рост инерциальной массы корабля, что делает почти бесполезной любую конечную тягу двигателя и к тому же требует неограниченного роста запасов топлива и рабочего тела для дальнейшего ускорения. Поэтому мечты разогнаться на реактивном двигателе до скоростей, во много раз превышающих скорость света (Энн Маккефри "Заря драконов"), так и останутся мечтами: "Ускорение до сверхсветовой скорости, разумеется, невозможно. Общая теория относительности прояснила это еще в двадцатом веке" (Чарлз Стросс "Небо сингулярности"). Следующее суждение также неверно: "Таким образом, верхнего предела для скорости корабля таранного типа не существует" (Ларри Нивен "Мир вне времени"). Еще как существует! Например, все конструкции ускорителей "элементарных" частиц и все эксперименты на них основаны на непременном использовании предела скорости света, иначе они просто не смогли бы работать при тех энергиях, до которых разгоняются ускоряемые частицы. Более знающие авторы ограничивают скорость таких кораблей все той же скоростью света (серия "Космический апокалипсис" Аластера Рейнольдса).
Второй эффект, также релятивистский, заключается в том, что на корабле, скорость которого приближается к скорости света, субъективное время замедляется относительно Земли (Аластер Рейнольдс "Дом Солнц", Джон Барнс "Призраки"), что приводит к фактическому разрыву связей с ней для экипажа корабля (Клиффорд Симак "Планета Шекспира"). Даже если корабль успешно возвращается, на планете к этому моменту прошло так много лет, что экипаж оказывается на ней совершенно чужим (Пол Андерсон "Долгая дорога домой", Джо Холдмен "Сепаратная война"). Известно предположение, что при достижении массивным телом скорости четверти-трети от световой теория относительности Эйнштейна для этого тела становится неприменимой, и начинает действовать иная физика, в которой инвариантом становится не скорость, а время пребывания в образующемся пространственно-временном коконе, с результирующими скоростями движения много выше скорости света (Боб Шоу "Орбитсвиль"). Это допущение не подтверждается имеющимися фактами. Третий эффект — столкновения с редкими, но иногда встречающимися межзвездной пылью и метеоритами, которые тем опаснее, чем выше скорость корабля по отношению к ним. Самая простая защита от них — обыкновенный толстый ледяной щит (Артур Кларк "Песни далекой Земли", Аластер Рейнольдс "Пропасть искупления"). Такая защита может одновременно служить источником топлива для термоядерного двигателя (Грег Бир "Корпус-3"). Предлагается также отводить пыль и метеориты в стороны теми же магнитогидродинамическими полями, которые используются для сбора водорода в двигателях Бассарда (Пол Андерсон "Тау ноль"), вместе с межзвездным водородом ионизовать и с помощью магнитных полей направлять в обход корпуса корабля в реакторы таких двигателей (Боб Шоу "Орбитсвиль"). Можно применять силовые электродинамические экраны с не совсем понятным способом их действия (Энн Маккефри "Все Вейры Перна"). Другие гипотетические способы — экранирующее действие фантастического генератора-спиндиззи (серия "Города в полете" Джеймса Блиша), создание вокруг корабля кокона деформированного пространства-времени, куда нет доступа чему-либо постороннему, как в случае работы ворп-двигателя (киносериал "Звездный путь"), антигравитационные экраны (Джеймс Уайт "Большая операция"). Еще один путь — очистка пространства двигающимся впереди корабля мощным источником гравитации (Алан Дин Фостер "Тар-айимский кранг", Дэвид Вебер "Дорога ярости"). Защита от налетающих предметов требуется также населенным орбитальным станциям (Аластер Рейнольдс "Префект"), причем на популярных трассах опасность представляет остающийся от пролетающих кораблей мусор (Джеймс Уайт "Смертоносный мусор").
