星際火箭

由於星際火箭在星際軌道上飛行的時間很長 (往往以年計)，而且需要的推力不是很大，因此上面級火箭要用核動力發動機、電火箭等高性能非化學火箭。星際航行包括太陽系內的行星際航行及太陽系以外的恆星際空間的飛行。用現代火箭技術所能達到的速度 (20km/s左右) 可以飛出太陽系，但不能實現恆星際航行。航天器只有達到接近光速的速度，恆星際航行才有實際意義。要使航天器接近光速，必須把火箭的噴氣速度提高到接近光速的水平，即採用粒子束芯反質子發動機的末級火箭，也有人把這種火箭稱為光子火箭。 ^[1] 

星際火箭在星際空間中運動，受到的作用力主要有：（1）地球的引力；（2）地球大氣的阻力；（3）月球的引力；（4）太陽的引力；（5）目標行星的引力；（6）目標行星(如果有大氣)大氣的阻力；(7)目標行星(如果有衞星或者光環)的衞星或者光環的引力；（8）鄰近行星(如果飛經幾個行星)的引力；（9）火箭推力；（10）其它行星引力；（11）小行星帶的引力；（12）空間介質阻力和流星的碰撞；（13）太陽輻射壓力；（14）電磁力和太陽等離子體流的作用力。一般情況下後面六種作用力很小或者作用時間很短，在討論行星際火箭運動時暫且可以忽略。為了方便起見，根據作用範圍可以把火箭飛向目標行星的運動分為三個階段：（1）從地球表面發射到脱離地球作用範圍之前；（2）從離開地球作用範圍之後到進人目標行星作用範圍之前；（3）進人目標行星的作用範圍之後。 ^[1] 

星際航行是用於星星或行星系統之間的假人駕駛或無人駕駛旅行的術語。星際旅行將比星際太空飛船困難得多;太陽系中的行星之間的距離小於30個天文單位（AU） - 星星之間的距離通常為數十萬個，通常以光年表示。由於這些距離的巨大，星際旅行將需要高比例的光速;巨大的旅行時間，持續從幾十年到幾千年;或兩者的組合。

人類生命中的星際旅行所需的速度遠遠超過了當前航天器推進方法可以提供的速度。即使有一個假設完全有效的推進系統，與當今能源生產標準相對應的這些速度的動能也是巨大的。此外，宇宙飛船與宇宙塵埃和氣體的碰撞可能對乘客和航天器本身產生非常危險的影響。 ^[2] 

已經提出了許多策略來處理這些問題，從將攜帶整個社會和生態系統的巨型空間到微觀空間探測。已經提出了許多不同的航天器推進系統來給飛船提供所需的速度，包括核推進，光束驅動推進，以及基於投機物理學的方法。

對於試點和未經飛越的星際旅行，必須滿足相當多的技術和經濟挑戰。 即使是關於星際旅行的最樂觀的看法，也就是説，從現在開始幾十年來才是可行的 - 更普遍的觀點是，它是一個世紀或更遠的距離。 然而，儘管面臨挑戰，如果能夠實現星際旅行，那麼可以預期會有廣泛的科學效益。

大多數星際航行概念需要一個發達的空間物流系統，能夠將數百萬公噸移動到建築/運營地點，而大多數需要建造或動力的千兆比例電力（如星際迷航或輕帆型概念）。 如果基於太陽能的太陽能發電成為地球能源組合的重要組成部分，這種系統可能會有機會發展。 消費者對多塔系統的需求將自動創建必要的數百萬噸/年後勤系統。 ^[3] 

最近，NASA已經宣佈在TRAPPIST-1系統中發現了7顆地球樣行星，圍繞着距離太陽系40餘年的超矮矮星。 美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡揭示了圍繞一顆星星的七顆地球大小行星的第一個已知系統。 這些行星中有三個牢牢地位於可居住區域，母星星星周圍的地區最為可能有液態水。 這一發現為我們太陽系外的一顆恆星周圍發現了最多可居住區行星的新紀錄。 所有這七個行星都可以在正確的大氣條件下，擁有液態水 - 我們所知道的生命的關鍵，但可居住區域的三個行動機會最高。 ^[4]