火箭、飞机、轮船的加速，都是利用牛顿第三运动定律。每个作用力，都有一个大小相等、方向相反的反作用力与之对应。轮船的马达转动螺旋桨，使水向后移动；水团移动所产生的反作用力，使船向前运动。飞机的发动机通过挤压空气团，使之流过喷气口或者螺旋桨来加速。

在太空中飞行的火箭，没有可用的水或空气作为助推剂。它排出的废气，提供了向前的反作用力。依据牛顿第三定律，不管其动力来源是什么，不管其废气排出得有多快，传统火箭的前进受限于其携带的推进剂的质量。如果轮船和飞机也有这种限制，它们将只能进行短途旅行。

更好的能量来源和更高效的发动机，可改善该状况。在内太阳系中，太阳能电池板可以产生电力，以此为发动机提供动力。使用电力的航天器携带氙作为推进剂。氙是一种不能燃烧的稀有气体；它只是一种推进剂，而不是燃料。在这种被称为离子驱动装置的发动机中，太阳能电池板的电能电离氙原子——剥离其电子以产生带正电荷的离子，这些带正电荷的离子在电场中受力运动。

把氙离子加速排出火箭后部产生推力。在阳光较弱的外太阳系，离子驱动装置可使用核裂变反应堆来发电，而不使用太阳能电池。反应堆的使用已经有很长时间了，比如桑尼晒给我们看他手机上的那枚历史性火箭，上面就有一个反应堆。

一个电力推进系统，成功地为美国宇航局的“黎明号”航天器提供了动力，“黎明号”航天器发射于年，使用太阳能到达了小行星带，并分别对小行星灶神星和矮行星谷神星作了绕轨运行。在发动机的后部，充电到伏特的电网以每小时9万英里的速度排出氙离子。

这个系统使用很少的氙产生推力，强度相当于地球上一张纸的重量；非常缓慢地加速“黎明号”，以至于从零加速到每小时60英里需要花费4天时间。但是，逐渐地，“黎明号”加速到了每小时2.4万英里。这个离子驱动装置以如此之小的功率将其推动得如此之快，部分是得益于它的效率很高——是传统化学火箭的10倍。