以下就是科學家認為未來可能的十種太空技術，盡管其中部分技術幾乎是不可能實現的。
1. 離子推進器
離子推進器可行性：數年后或將實現。
傳統的火箭是通過尾部噴出高速的氣體實現向前推進的。離子推進器也是采用同樣的噴氣式原理，但是它并不是采用燃料燃燒而排出熾熱的氣體，它所噴出的是一束帶電粒子或是離子。它所提供的推動力或許相對較弱，但關鍵的是這種離子推進器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要離子推進器能夠長期保持性能穩定，它最終將能夠把太空飛船加速到更高的速度。
相關技術目前已經應用到一些太空飛船上，比如日本的“隼鳥”太空探測器和歐洲的“智能1號”太空船等，而且技術已經取得了很大的進步。未來最有希望成為更遠外太空旅行飛船推進器的可能就是VASIMR等離子火箭。這種火箭與一般的離子推進器稍有不同。普通的離子推進器是利用強大的電磁場來加速離子體，而VASIMR等離子火箭則是利用射頻發生器將離子加熱到100萬攝氏度。在強大的磁場中，離子以固定的頻率旋轉，將射頻發生器調諧到這個頻率，給離子注入特強的能量，并不斷增加推進力。試驗初步證明，如果一切順利，VASIMR等離子火箭將能夠推動載人飛船在39天內到達火星。
2. 核子脈沖推進器
核子脈沖推進器可行性：非常有可能實現，但危險性很大。
在這十項技術中，在普通人看來，最危險、最不計后果的一項應該是核子脈沖推進技術。核子脈沖推進技術的基本思想就是，在推進火箭的尾部定期扔出一個核彈，用作推動力的來源。這個匪夷所思的想法，卻恰恰是美國國防部高級研究計劃署提出的。高級研究計劃署的這項研究計劃代號為“獵戶座計劃”，是1955年美國實實在在考慮過的一項計劃。計劃的目標是研究一種適合快速星際旅行的推進方案。在高級研究計劃署最終拿出的方案中，推進火箭被設計成一個巨大的減震器，而且還有厚重的輻射屏蔽用于保護乘客的安全。
這個方案看起來可行，但它可能會對大氣層造成嚴重的輻射問題。因此，到20世紀60年代該計劃最終未能真正實施。盡管存在許多擔憂，仍然有人在繼續研究核子脈沖推進技術。理論上講，核彈動力飛船速度可以達到10%的光速。以這樣的速度到達最近的恒星可能需要40年。
3. 核聚變動力火箭
核聚變動力火箭可行性：有可能，但最少要數十年之后。
依靠核動力的太空飛行技術并不是只有核子脈沖推進器，還有其他的核能利用方式。比如，在火箭上安裝一個裂變反應堆，利用裂變反應堆提供熱量噴射氣體，從而產生推動力。不過，這種核裂變動力火箭與核聚變動力火箭相比，仍有很大的差距。
在核聚變反應中，核子被迫進行聚合從而產生巨大的能量。大多數的聚變反應堆都是利用托卡馬克裝置將燃料限制在一個磁場之中來驅動聚變反應的。但是，托卡馬克裝置太重，并不適合用于火箭之上。因此，核聚變動力火箭必須要采用另一種觸發聚變的方法，即慣性約束核聚變。這種設計以高能光束(通常是激光)來代替托卡馬克裝置中的磁場。當聚變反應發生后，磁場再引導熾熱離子噴向火箭尾部，實現核聚變火箭的推進力。
4. 布薩德噴氣式引擎
布薩德噴氣式引擎可行性：存在巨大技術挑戰。
所有推進火箭，包括上述的核聚變動力火箭，都存在一個相同的關鍵難題。為了實現更快、更遠的目標，火箭上必須要攜帶更多的燃料，更多的燃料必然會增加火箭的重量，進而會減小推進力。如果想實現星際間旅行，就必須要避免這種情況。于是，1960年，物理學家羅伯特-布薩德提出了一種噴氣式引擎，布薩德噴氣式引擎或許可以解決這一難題。
布薩德噴氣式引擎原理和上述核聚變動力火箭一樣，但是它并不需要攜帶足夠的核燃料。它首先是將周圍太空中的氫物質進行電離后，然后利用強大的磁場吸收這些氫離子作為燃料。雖然布薩德噴氣式引擎方案沒有上述核聚變動力火箭中的反應堆問題，但是它所面臨的問題是磁場大小的問題。由于星際空間中氫物質很少，因此它的磁場必須要足夠大才可行，甚至要延伸到數千公里之外。除非是發射前進行精密的計算，設計出飛船飛行的精確軌道，這樣就不用攜帶多余的燃料，也不再需要巨大的磁場。不過這種想法又出現一個弊端，那就是飛船必須要按既定軌道飛行，不得偏離，而且從其他星球返程則變得更加困難。
5. 太陽帆推進技術
太陽帆推進技術可行性：完全有可能，但適應空間有限。
這是另一項不需要攜帶足夠燃料的技術，因而理論上講也可達到極高的速度，不過它往往需要一個時間過程才可完成這一目標。與傳統的利用風力進行航行的帆船相比，太陽帆是從太陽光線中吸取能量。目前，太陽帆推進技術已在地球的真空室內取得試驗成功。然而，在太空軌道上實施相關試驗則以不幸而告終。比如，2005年，世界上最大的業余太空科學組織美國行星協會研制了一艘名為“宇宙1號”的太空飛船，它的太陽帆運載火箭因故障而墜毀。
盡管在技術的萌芽階段出現許多問題，但是太陽帆仍然是一個非常有希望的未來太空技術。至少它可以保證在太陽系內飛行，太陽的光線可以為它提供最強大的推進力。將來，人類將可能會主要利用太陽能實現星際間旅行。
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