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深宇宙探査は、宇宙の遠方の領域を探査する天文学、宇宙航行学、宇宙技術の一分野です。[ 1 ]しかし、「遠方の」領域の意味についてはほとんど合意が得られていません。文脈によっては、星間空間を指すのに使われます。国際電気通信連合は、深宇宙を地球表面から200万km（120万マイル）（約0.01天文単位）の距離からと定義しています。NASAの深宇宙ネットワークは、地球から16,000～32,000km（10,000～20,000マイル）の基準を様々に使用してきました。宇宙の物理的な探査は、有人宇宙飛行（深宇宙航行学）とロボット宇宙船の両方によって行われます。
現在、人類が建造し地球から打ち上げた最も遠い宇宙探査機はボイジャー1号であり、2011年12月5日に太陽系の外縁に到達したと発表され[ 2 ]、2012年8月25日には星間空間に突入した[ 4 ]。現在利用可能な推進技術の限界により、この探査機の能力を超える深宇宙探査はまだ不可能である。
将来の深宇宙エンジン技術の有力候補としては、核融合推進、レーザー/メーザー推進、反物質などが挙げられる。[ 5 ] [ 6 ]後者のビーム推進は、既知の物理法則と他の目的で開発されている既知の技術を使用しているため、現在利用可能な深宇宙探査の有力候補であると思われる。[ 7 ]
2012年、国防高等研究計画局は、元宇宙飛行士のメイ・ジェミソンに50万ドルの助成金を授与し、将来の宇宙飛行士を太陽系外に送り出すことを目標とするプロジェクトに資金を提供すると発表した。ジェミソンは、将来の深宇宙探査プロジェクトに対する一般の関心を高めることを目指している。[ 8 ]ジェミソンへの助成金授与に伴い、テキサス州ヒューストンで「 100年宇宙船」シンポジウムが開催され、恒星間旅行について議論された。議論されたトピックには、「時間と距離の解決策、宇宙探査における生命科学、目的地と居住地、恒星間文明になること、地球上の生活を向上させる宇宙技術、恒星間活動からの商業的機会」などが含まれる。[ 9 ]
深宇宙の研究は継続中で、急速に発展している。2011年、スペースシャトルの退役後、NASAは深宇宙探査に不可欠な3つの技術の開発に資金を投入する意向を発表した。「必須技術」には、深宇宙原子時計、大型ソーラーセイル、将来のミッションにおける通信、航行、推進力を向上させるためのより高度なレーザー通信システムが含まれる。[ 10 ] 2013年6月、NASAは、地球低軌道を超えた将来の深宇宙ミッションに向けて訓練を開始する8人のアメリカ人宇宙飛行士の選抜を発表した。NASAは、これらの8人の宇宙飛行士が将来の火星または小惑星への旅行に向けて訓練を受けることを意図している。[ 11 ]