星際太空旅行，是我們每一個孩子的幻想，也是科幻劇的主要內容，大膽地前往以前沒人去過的地方。隨著我們的火箭和太空探測器越來越先進，問題就來了：我們是否有希望星際移民？或者，除了那遙遠的夢想，我們能不能把太空探測器送到系外行星上，讓它們告訴我看到了什麼？
事實上，星際旅行和探索在技術上是可能的。沒有物理定律完全禁止它，但這並不容易，意味著我們在有生之年、在本世紀都很難實現。
向外航行
如果你有足夠的耐心，那麼我們已經達到了星際探索的狀態。有好幾艘探測器在逃逸軌道上，它們將離開太陽系，永遠不會回來，NASA的先驅者任務、旅行者任務以及最近的新視野號都開始了它們的長途旅行。旅行者號現在處於的位置就被認為是太陽系之外，那裡是太陽系邊緣，在那裡太陽風已經開始與其它恆星際環境相融合。
我們現在有星際空間探測器在運行，但是它們走得太快了。這些勇敢的“星際探險家”中的每一個都以每小時數萬英里的速度飛行。它們沒有朝著任何一顆恆星的方向前進，因為它們原來的任務是探索太陽系內的行星。但如果這些航天器中的任何一個前往我們最近的鄰居——半人馬座，距離我們僅4光年遠，它們將在大約8萬年後到達。
這些探測器長時間航行到達任何很遠的地方時，它們的核電池將失效，只是作為無用的金屬塊在空間中疾馳而過。如果仔細想想，這也是一種成功：我們完成了在恆星之間投擲垃圾這樣的壯舉，但這可能不是你想象中的星際太空旅行。
急速賽車
為了使星際空間飛行更加合理，航天器必須走得非常快，達到至少十分之一的光速。以這樣的速度，宇宙飛船可以在幾十年內到達半人馬座，並在人類的生命中止前發回照片，要求一個人去執行這樣的任務太不合理了。
要達到這樣的速度需要很大的能量。一種選擇是將航天器上的能量作為燃料，但如果是這樣的話，額外的燃料會增加質量，這就更難推動它達到這樣的速度。有一些核動力航天器試圖做到這一點，但除非我們想把成千上萬枚核彈裝進火箭，否則我們需要想出其他的辦法。
最有希望的想法之一是保持航天器的能源固定，並在航天器飛行時以某種方式將能源輸送給航天器。一種方法是用激光，輻射能很好地把能量從一個地方傳送到另一個地方，特別是在遙遠的太空中，航天器可以捕獲這種能量並推動自身前進。
這是“突破性星空計劃”背後的理念，該計劃旨在設計出一種能夠在幾十年內到達最近恆星的航天器。在這個項目的計劃中，一道大約100千兆瓦的巨大激光射向地球軌道的航天器，那艘太空船有一個巨大的太陽帆，激光從太陽帆上反彈，給航天器提供動力。但問題是，一臺100千兆瓦的激光器只有推動一個沉重揹包的力量，如果我們向太空船發射這種激光大約10分鐘，來讓速度達到光速的十分之一，那麼太空船的重量不能超過1克，那是一個回形針的質量。
螞蟻太空船
激光器本身的功率為100千兆瓦，比我們設計的任何激光器都要大很多個數量級，而美國每一座核電站的總髮電量加起來就是100千兆瓦。
航天器的質量必須不超過1克，它必須包含照相機、計算機、電源、電路、外殼、一個用於通信的天線以及整個光帆。
那艘光帆的反光效果必須非常好，如果它吸收了入射激光輻射能量100千兆瓦的一小部分，它將把能量轉換成熱量而不是動量，這意味著太陽帆會直接熔化。
一旦加速到光速的十分之一，真正的旅程就開始了。飛行幾十年，這個小小的宇宙飛船必須經受住星際空間的考驗。它的極大速度將受到塵埃顆粒的影響，雖然塵埃很小，但以這種速度會造成難以置信的破壞。宇宙射線是從太陽到遙遠的超新星等所有物體發出的高能粒子，它們可能會擾亂內部的精密電路，旅程一開始，宇宙飛船將不停地受到這些宇宙射線的轟擊。
突破星空有可能嗎？原則上是的。沒有任何物理定律能阻止這一切成為現實，但這並不意味著使用我們目前的技術水平是可行的。我們真的能製造出那麼小那麼輕的宇宙飛船嗎？我們真的能製造出那麼強大的激光嗎？像這樣的任務真的能經受住深空的挑戰嗎？答案不是“是”或“否”。真正的問題是：我們是否願意花足夠的錢去發現它是否可能？
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