Tähän asti lähes kaikissa avaruuslennoissa on käytetty kemiallista polttoainetta käyttäviä rakettimoottoreita. Valitettavasti ne eivät ole kovin tehokkaita. Esimerkiksi yli puolet ESA:n Rosetta-avaruusluotaimen laukaisupainosta koostui polttoaineesta.
ESA tutkii parhaillaan keinoja vähentää mukana kuljetettavan polttoaineen määrää. Yksi vaihtoehto on ionimoottori, joka käyttää sähköistä ‘pistoolia’ kaasun ampumiseen avaruuteen.
Vaikka moottorin eteenpäin suuntautuva työntövoima on hyvin vähäinen, se kasvattaa nopeutta vähitellen. Lopulta se mahdollistaa avaruusaluksen erittäin nopean liikkumisen.
SMART-1-luotain testasi ionimoottoria menestyksekkäästi matkallaan Kuuhun. Moottori tuotti 10 kertaa enemmän työntövoimaa kuin tavallinen rakettimoottori jokaista käytettyä polttoainekiloa kohti.
ESA tutkii myös avaruusaluksia, joissa käytetään aurinkopurjeita moottoreiden sijaan. Suureen, peilimäiseen purjeeseen osuva auringonvalo pystyy työntämään avaruusaluksen kohti muita planeettoja. Useiden kuukausien kuluttua tällainen avaruusalus voisi saavuttaa 360 000 km/h:n nopeuden.
Toinen tapa säästää polttoainetta ja painoa on hidastaa vauhtia lentämällä planeetan yläilmakehän läpi. ESA aikoo rakentaa avaruusaluksen, joka siirtyy Marsin kiertoradalle tämän ‘aerocapture’-menetelmän avulla.
