太空飞船发射时运载火箭中通常携带大量的液体燃料,在一个狭小的空间里点燃燃料,利用燃烧时所产生的热量和火苗,迅速向下推出燃烧产物。物理学中的牛顿第三定律是这么说的:“对于每个作用力,都有一个大小相等、方向相反的反作用力。”因此,当燃烧产物被向下推离火箭时,火箭则受到一个相反的作用力被向上推出。
如果用反物质作为燃料,相同质量的燃料所产生的能量将会多得多,这是因为“燃料”中大部分的物质和反物质都转化成了能量。这些能量可用于生成等离子体,叫作“等离子驱动”;或者可用于加热,正如传统火箭的点火过程一样;甚至,还有一种用电场驱动飞船的方法。反物质“燃料”可以高效地为上述途径供能。实际上,我们还可以凭借反物质湮灭时发出的介子粒子直接驱动飞船。这是因为介子具有质量,因此可以用作火箭喷焰。
一个靠反物质驱动的飞船引擎会放出大量的热,需要隔热装置,此外,还需要能保护飞船机组人员免遭辐射的设备。否则,机组人员会被烧死,电子仪器也会被烧坏。为了使这类反物质驱动的飞船引擎成为现实,美国国家航空航天局(NASA)进行了很多设计,但目前并没有建造这类飞船引擎的计划,原因在于我们尚未解决从哪里获得燃料的这一难题。