星际旅行指载人航天器在宇宙天体间的航行活动，按范围分为行星际、恒星际与星系际旅行 。中国科学院大学星际航行学院揭牌成立，聚焦星际推进、深空通信导航等前沿领域 。
当前行星际旅行通过重力助推、霍曼转移轨道等技术实现。日本2010年发射的伊卡洛斯探测器首次验证了行星际空间太阳帆技术应用 。恒星际旅行受制于距离与推进效率，理论方案包含核聚变火箭、巴萨德冲压发动机 。突破摄星计划于2016年启动，目标为研发速度达光速20%的太阳帆探测器，其激光推进技术与纳米材料应用是研究重点 。代达罗斯计划则提出基于核聚变动力的无人飞船构想 。为应对漫长航程，NASA资助了宇航员短期冷冻休眠技术研究。星系际旅行需跨越数百万光年，现有理论涉及曲速引擎等近光速航行技术 。银河系中心超大质量黑洞可通过动力学作用发射超高速恒星，截至2010年已探测到此类恒星。
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