在空間技術的不斷提升下，人類的視野也不斷開拓，從近地球大氣層外的太空，到月球，再到太陽系各大行星，都被人類進行了詳細的探索。然而，隨著探索範圍的擴大，人類也意識到哪怕是在太陽系這個小圈子內，一個星球到另一個星球的距離，想要跨越也是極難的。
例如，距地球最近的恆星比鄰星，離我們就有4.22光年，而目前人類飛得最遠的探測器是旅行者一號，47年前發射如今已經遠離地球235億公里，然而即使照它的速度，要飛往比鄰星也要花費7萬年，何況它還不是載人航天器，只是個小型探測器。
因為航天器隨著載荷的質量增加，燃料的質量會以指數增加，最終會導致燃料產生的推力無法推動燃料本身，燃料的做功時間和推力無法兼得，做功時間長的必然推力低，其實旅行者和先鋒等探測器的速度已經由於太陽引力原因在持續減速了，在恆星之間的空曠空間中也沒有能夠利用的助推軌道，加速降速唯有使用自身攜帶的燃料。
所以，首先解決離開太陽系，首先要考慮解決燃料循環問題。如果單靠燃料，我們就需要背著千萬噸的燃料來飛行，這連起飛都成問題。哪怕是星際漫遊，也要考慮活著回來，不能解決燃料的有效循環，即使有本事飛出太陽系，也是有去無回。
現有物理體系下，化學火箭可以勝任近行星航行（第一宇宙速度到第三宇宙速度），勉強進行行星際航行；聚變火箭可以勝任行星際航行（百分之一到十分之一光速），勉強進行恆星際航行。
若可控核聚變得以掌握，不考慮技術細節的話，核聚變引擎理論上最多能把飛船加速到和光速僅相差一個數量級，核聚變發動機理論噴氣速度是15000公里每秒，如果加速到光速的百分之十，即30000公里每秒，質量比大約為7—8。裂變發動機噴氣速度為十幾公里每秒，離子發動機為幾十公里每秒，聚變發動機是兩三個數量級的質變。
但是獲得的動量隨速度一次方增加，消耗的動能隨速度二次方增加。相同功率的情況下，噴氣速度越高推力越小。所以聚變發動機還要在噴氣速度與推力之間要做一個權衡。當然僅僅是做到這樣還不夠，對於星際間的飛行來說，人畢竟是肉體凡胎，太脆弱了。星際飛行對於人類，很可能就跟環球航行相對只在某個極小、極特殊環境下生存的海洋生物一樣。
從這個角度，也可以聯想到現在人類進行星際探索，很多人覺得需要超高速宇宙飛行器，事實上速度固然重要，但參考人類探索海洋，船隻並不是要求速度最快，堅固耐用才是最重要的，船員也需要足夠的物資來維持漫長的航行。將來對於星際間的航行，首要解決的或許是，資源的循環利用，航天器的耐久性，以及由於時間跨度太久，甚至要考慮船員的繁衍和教育成長。
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