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宇宙船、恒星間宇宙船は、惑星系間を移動するために設計された理論上の宇宙船である。[ 1 ]この用語は主にSF作品で見られる。「宇宙船」への言及は、1882年の『Oahspe: A New Bible』にまで遡る。[ 2 ]
NASAのボイジャー探査機とパイオニア探査機は近星間空間に到達しましたが、これらの無人探査機の目的は惑星間探査であり、別の恒星系に到達することは予測されていません。ボイジャー1号探査機とグリーゼ445は、約4万年後に1.6光年以内ですれ違います。 [ 3 ]探査工学を通じて、現代の技術または近い将来利用可能になると考えられる技術を用いた実現可能性調査により、いくつかの宇宙船の予備設計が行われています。
2016年4月、科学者たちはブレークスルー・イニシアティブ・プログラムであるブレークスルー・スターショットを発表し、スターチップ[ 4 ]と呼ばれるセンチメートルサイズの小型ライトセイル宇宙船の概念実証艦隊を開発しました。この宇宙船は、最も近い恒星系であるアルファ・ケンタウリまで、光速の20% [ 5 ] [ 6 ]と15% [ 7 ]の速度で航行することができ、それぞれ恒星系に到達するまでに20年から30年かかり、地球に到着の成功を通知するのに約4年かかります。
ロケットのような技術を用いて妥当な時間内に恒星間を移動するには、非常に高い有効排気速度のジェットと、それを動かすための莫大なエネルギーが必要であり、核融合発電や反物質などがそのエネルギー源となる可能性がある。
宇宙船建造における諸問題を調査した科学的研究は非常に少ない。その例としては以下のようなものがある。
バサード・ラムジェットとは、星間ガスの核融合を利用して推進力を得るというアイデアである。
1973年10月号の『アナログ』誌で取り上げられたエンツマン宇宙船は、1万2000トンの凍結重水素球を動力源としてパルス推進装置を動かすことを提案していた。エンパイア・ステート・ビルの高さの2倍にも及ぶこの宇宙船は、軌道上で組み立てられ、恒星間探査機や目標とする恒星系の望遠鏡観測に続く、より大規模なプロジェクトの一部となる予定だった。
NASAのブレークスルー推進物理プログラム（1996年～2002年）は、先進的な宇宙船推進システムを研究する専門的な科学研究であった。
アルクビエレ・ドライブは、メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエレが1994年の論文で提唱した、推測に基づくワープ・ドライブである。 [ 9 ]この論文では、空間自体を地形的に歪ませることで、時空の局所領域を作り出すことができると示唆している。この領域では、「ワープ・バブル」の前方の領域が圧縮され、バブル内で通常の状態に戻り、その後バブルの後方で急速に膨張することで、見かけ上の超光速移動をもたらす効果が生じる。これはすべて、一般相対性理論のアインシュタイン場方程式と整合しており、ワームホールを導入することなく実現される。[ 10 ]しかし、このようなドライブを実際に構築するには、他にも深刻な理論的困難が伴うだろう。
様々なSF作品には、広く知られた宇宙船が登場する。中でも最も顕著な文化的用法であり、かつ「宇宙船」という言葉が一般的に使われるようになった初期の例の一つは、『スター・トレック：オリジナル・シリーズ』である。