全新運載火箭
星際航行可分為行星際航行和恒星際航行兩種。行星際航行是指衝破地球引力的束縛在太陽係範圍內進行航行，又稱航天飛行；恒星際航行是指脫離太陽係到銀河係和河外星係中進行航行，又稱宇宙航行。
目前，人類已經實現了環繞地球的飛行，登上了月球，“勇氣”號、“機遇”號也相繼成功登上了火星。但是，要實現宇宙航行，還有眾多問題需要解決。
首要問題是運載火箭的速度。目前的運載火箭主要靠推進劑燃燒釋放化學能來產生的動力。推進劑的質量大，作用時間短，幾百噸的推進劑在幾分鍾、十幾分鍾內就會消耗殆盡；而且因推進劑產生的能量低，運載火箭所能達到的速度極其有限，因此不能作為宇宙航行的推進係統。為此，人們必須開發出質量小、作用時間長而且高能的空間動力能源，使運載火箭的速度能接近甚至達到光速。
目前，科學家已經提出了不少很有希望的設想和方案，其中有些比較具體，如太陽帆、微波激光帆等；有的則還僅僅是設想。不過，所有這些創意都是建立在物理學原理之上的。也許，正是受這些看似荒誕的構思啟發才會研製出可用於未來宇宙航行中的全新的運載火箭。
恒星際衝壓發動機
1960年，美國科學家巴薩德設想研製恒星際衝壓發動機。他的基本想法是利用星際空間中的氫分子，產生聚變能，進而為航天器提供動力。我們知道，宇宙航行的主要困難在於攜帶和補充燃料。若能利用星際空間中的氫分子，就可以大大減少從地球上攜帶的推進劑的數量了。
氫是宇宙中普遍存在的物質。雖然廣闊的宇宙空間高度真空，但仍然有氫分子和大量氫原子存在。在已有相當速度的宇宙飛船上（由常規火箭將它加速到一定的速度）安裝一個直徑為幾百千米的巨大漏鬥形氫采集器，讓它在飛行過程中把星際空間中的氫收集起來，然後可進行聚變反應，用所產生的能量使飛船加速。
恒星際衝壓發動機具有稱為誘人的優點，它幾乎不需攜帶任何燃料，而且飛行速度越快其推力越大。據估計，它可以在12年地球時間內飛行10光年的距離。由於速度不斷增大，相對論效應越來越明顯，它可以在一年飛船時間內，在銀河係中行程10萬光年。
研製這種近乎神話的恒星際衝壓發動機同樣存在著許多困難：一是如此巨大的氫采集器實在難以製造；二是這種收集器在高速下難以承受巨大的壓力；三是如何實現中性氫的聚變反應；四是星際間還有其他的原子、分子，它們會不會影響氫的聚變過程；五是飛行速度不是恒定的，在速度變化的情況下如何控製聚變反應；六是隻有宇宙飛船以高速飛行時才能采集到足夠數量的氫，故必須配備一台輔助推進器，使它達到6000萬千米／時的速度，而要達到這個速度，也是個不小的難題。
根據資料顯示，目前美國正在研製恒星際衝壓發動機，預計2040－205O年能夠投入使用。
光子火箭
這個設想最初由奧地利物理學家尤金·桑格爾提出，桑格爾認為，由光子火箭推動的宇宙飛船應由三部分組成：最後麵的是動力部分，主要部件是巨大的凹麵反射鏡，麵積可達幾十平方千米。在凹麵反射鏡的焦點處有光子發射器，它產生的光子由凹麵反射鏡反射，進而形成向後噴射的光子流，推動飛船高速航行，這就是光子火箭發動機。中間部分是火箭推進劑儲存箱。最後麵的是航天員工作和生活的密封座艙。
那麼，光子從何而來呢？我們知道，物質是由原子構成的，原子是由質子、中子組成的原子核和外圍電子構成的。質子、中子和電子都有它對應的反質子、反中子、反電子等反粒子存在。正粒子組成正物質，就是我們日常接觸的各種物質。各種反粒子組成反物質。正電子與反電子一旦相遇，就會發生湮滅，放出光子，同時釋放出大量的能量。光子火箭就是利用正電子和反電子的湮滅來產生光子。
根據相對論能量定律，即質量和能量不僅相聯係而且不可分割，質量可以全部轉化為能量。當正反電子相互湮滅時會產生光子，從而產生推力，並以接近光速的速度前進。
光子火箭是很有希望實現恒星際航行的動力裝置，然而其工程問題又難以解決。比如，光子火箭噴射出的光子束能量極大，隻要有百萬分之一的熱量泄漏給飛船，就足以將飛船燒毀。又如，光子火箭噴射出的巨額能量會給地球環境造成驚人的破壞，因此光子火箭推進的宇宙飛船必須遠離地球啟動才能確保安全。
目前，有好幾個研究小組正在研究光子火箭，如美國的馬歇爾太空飛行中心和休斯實驗室。預計2040-2050年光子火箭有可能投入實際應用。
2000年後極光將隨處可見
大部分地球磁場是由地球中心部位的地核產生的。地核的主要成分是鐵，是個能導電的電導體。地核的外側部分叫外核，是類似於水的液體。
外核的液體一經運動就會產生電流，而經由電流產生的磁場就是我們所觀測到的地球磁場。
地球磁場酷似放置在地球中心的磁棒所形成的磁場，那是因為磁棒幾乎與地球的自轉軸平行，由於這個磁棒的N極與地球南極、S極與地球北極的方向幾乎一致，所以，在地表的大部分地方，磁力線是指向地理上的北方的。
通過研究得知，這種磁力線方向在地球史上曾反複出現逆轉的情形，在最近的1000萬年間便大約發生過50次逆轉，即平均20萬年就發生一次。
由於最近一次發生逆轉情形的時間是在78萬年前，因此目前處於隨時都有可能發生逆轉的時期。
地球磁場在逆轉發生之際會逐漸產生變化，這種情形就像是磁棒一端的磁力減小，而造成逆向的一端逐漸增強那樣。磁場的逆轉往往需要經曆數千年時間慢慢完成。
逆轉發生時，在地表所觀測到的磁場強度將減弱到目前的1/10左右。現在，地球磁場強度約以每100年5％的比例在持續減小，以這個減小速度推測，地球磁場將在未來的2000年內消失，因此我們可以認為地球現在正處在逆轉過程之中。
地球磁場就像天然屏障一樣阻擋著由太陽射出的高能帶電粒子流到達地表，起到保護地球生物的作用。
不過，一部分帶電粒子在近磁極區域會被運送至距地表較近的空中，通過與大氣中的原子或離子碰撞而釋放出光或X射線，在高緯度地區看到的極光即是一種電子流和大氣中的氮原子或氧原子等碰撞而產生的發光現象。
目前，在地球南北兩極各有一個磁極，而極光隻是在高緯度地區才能看得到。但是在磁場發生逆轉時，磁場將會減弱進而形成多個磁極，屆時就連低緯度地區應該也將產生磁極而能看到極光。
地球磁場一旦減弱，帶電粒子便可以到達距地表較近處，而在各地形成的磁極附近，帶電粒子更會降至地表附近。
此外，進入100公裏低空的質子會破壞臭氧層，有害紫外線也會因臭氧層對其吸收能力減弱而到達地表。
如果我們詳細調查過去反複發生過的逆轉情形，便可清楚地了解這些帶電粒子和紫外線對生物造成的影響。
彗星雨將會襲擊行星
人們認為有幾個天文現象將給人類及至地球生物生物的生存帶來危機，例如約65億年後發生的太陽膨脹，以及1億年後可能在太陽係附近出現的超新星爆發等。
另外，當數量極大的彗星闖入太陽係的中心區域，也可能引發生物大量滅絕之類的重大事件。
太陽係是一個以太陽為中心的行星係，呈圓盤狀分布。在海王星外側，距圓盤中心約100天文單位（1天文單位是地球與太陽之間的平均距離．即1.4960億公裏）的範圍內有一個柯伊伯帶（Kuiperbelt）。
1990年以來，在這個柯伊伯彗星帶中發現了數十顆直徑超過100公裏以上的彗星。彗星是一種主要由冰構成的小天體，在1～10萬天文單位處由無數的彗星包圍著太陽係，一般稱之為“奧爾特雲”（Oortcloud）。
柯伊伯帶和奧爾特雲是約45億年前太陽係誕生時形成的。現在，距離太陽最近的恒星約位於幾十萬天文單位處，因奧爾特雲距離太陽要比距離這顆星球更近，所以主要受太陽引力的影響。
人類所知的生物滅絕事件不隻是6500萬年前著名的恐龍滅絕，此外還有十幾次。經仔細調查其間隔期後發現，生物滅絕似乎也有周期性，已有資深人士提出該周期約為2600萬年。
如果科學家推測的這個周期是準確的，那麼是什麼原因導致其發生的呢？
在銀河係的圓盤部分聚集著恒星和氣體，太陽係不僅隨銀河係圓盤旋轉，也會偏離圓盤平麵而上下運動。
當太陽係通過恒星最為集中的銀河係圓盤中心層時，不排除會從某顆恒星附近通過的可能。
有時這種情形會導致恒星的引力影響到奧爾特雲內的彗星，造成靠近恒星一側的奧爾特雲內的彗星或脫離太陽係，或反之落入太陽係的中心區域。結果就形成無數的彗星雨。
若此時彗星撞擊地球，必然會導致生物大量滅絕的後果。近年來，有資料顯示太陽係以外還存在著行星係，而且隨著對恒星起源研究的不斷深入，我們漸漸明白了像太陽係裏的彗星分布並不是什麼特別的事。
也有研究者指出如下的可能性：當太陽係接近某恒星時，由於在該恒星也會有奧爾特雲存在．它們與太陽係的奧爾特雲互相影響，導致無數的彗星有可能紛紛滑向行星際空間。
在太空接骨
美國宇航局和瑞士內部固定研究會正在研製一種基於計算機的外科手術模擬器，用來訓練那些將前往火星或從事其他太空旅行的醫生和宇航員，使他們擁有精湛的外科技藝。萬一宇航員在進行太空行走或其他活動時發生骨折，或遇到其他需要進行外科手術治療的事情，他們可以在太空中自己解決而無需返回地球。
在這件事情上，美國宇航局和瑞士內部固定研究會的合作可謂水到渠成。美國宇航局在虛擬現實方麵處於世界領先地位；而瑞士內部固定研究會是一個非贏利性的外科醫生組織，在40年前，他們就獨創性地在外科手術中采用了內部固定以代替通常的外部固定方式。正是虛擬技術和內部固定技術使太空手術的實現成為可能。
醫生們治療骨折時，通常是用石膏、夾板和繃帶從外麵將骨骼固定住，時間大約為幾個星期。這種外部固定的方式常會引起紅腫和疼痛。而瑞士內部固定研究會不采用石膏、夾板和繃帶，而用一些插針和細線直接從內部將骨骼固定住。采用內部固定的優點是恢複快，痛苦少，甚至無痛，非常適合在太空中采用。這項技術除了可治療手和腳的骨折外，還可治療骨質疏鬆症甚至進行麵部手術。
自從發明這項技術以來，瑞士內部固定研究會已經在世界各地培訓了30萬名外科醫生；在有些國家，80％的骨折都是采用這種方法來治療。
2005年用於訓練各種手術操作的模擬器已經投入使用。這種模擬器不僅可用於整形外科手術的訓練，美國宇航局還可用它來訓練宇航員。因為去火星的旅程至少需要6個月，在這個過程中，一旦有人受傷了，他的同伴就可以及時給他施行外科手術了。
水中高速通道
當麵對江河等比較窄的水域時，人們往往借助橋梁、隧道等快速通過，但是，一旦麵對浩瀚的湖泊、峽灣甚至海洋時，人們隻能采用沿襲了幾千年的緩慢的船舶航行。
繼開辟陸地和空中的快速通道後，如何快速跨越廣袤的水域便是人類要實現的下一個目標，而懸浮隧道最終將使人類的這一夢想得以實現。
當人們需要跨越某個水域時，往往有多種選擇。比如從上海的浦西去浦東，可以選擇坐輪渡、過橋、過隧道。盡管橋有浮橋、懸索橋、斜拉橋、拱橋等形式，隧道又有沉管隧道和盾構隧道等形式，但都是要麼從水麵上通過要麼從水底或地下通過。有人禁不住設想：為什麼不能直接從水中穿過呢？如果能夠像魚兒一樣直接在水中穿行，將是一件多麼奇妙的事情。
1966年，英國工程師格蘭特首次提出建造懸浮在水中的隧道的想法，並申請了專利。
水中懸浮隧道也叫阿基米得橋，從原理上來說非常簡單，主要是利用水的浮力。將在幹塢（陸地上製造管段的工地）裏製造好的鋼盤混凝土管段（每段的長度大約為100米）拖到水中一節一節地接起來。
由於管段的中間是空的，整個管段的體積很大，獲得的浮力也就很大，管段也因此浮在水中，形成一條橫貫在水中的隧道。
其方法和我們在地下埋管道相似，土壤好比湖泊或海峽裏的水，地下管道好比浮在水中的隧道。不同的是，地下管道借助的是土壤的支撐，而水中懸浮隧道借助則的是水的浮力。
但是，水中懸浮隧道麵臨的問題要遠比地下管道複雜得多，因為管段所受到的重力可能大於也可能小於所獲得的浮力。而且，管段在水中遠沒有在土壤中那麼穩定，那麼容易控製。這也是為什麼多年來人們沒有貿然建造水中懸浮隧道的原因。
水中懸浮隧道按照支撐結構可分成四種：浮箱懸浮隧道、打繩懸浮隧道、橋式懸浮隧道和自由懸浮隧道。
當隧道本身所受到的重力大於浮力以及水很深時，一般采用浮箱懸浮隧道，浮箱本身也可以建成水中住房、旅館或其他用途的建築物。隧道也可能會因為所受到的重力小於浮力而浮起來，這時就需要采用拉繩懸浮隧道，用銅纜或鋼管將隧道拉住，鋼纜或鋼管則固定在海底的錨錠上。在水較淺的水域，建造橋式懸浮隧道或許更為適用，此時的隧道就像一座水下橋梁，基座上有沉箱和支柱。
最理想的水下懸浮隧道是自由懸浮隧道，隧道直接與陸地相連，在水中既不需要錨錠，也不需要基座，未來的水下懸浮隧道可能會建成這個樣子。建造自由懸浮隧道的難度當然很大，也許，我們可以先建一段比較短以作為實驗用的，比如長度隻有100米的供步行或騎自行車用的自由懸浮隧道，積累經驗後再建長的可供汽車甚至火車通行的自由懸浮隧道。
2102年5月小行星撞擊地球
對近地小行星進行跟蹤的天文學家稱，發現了新的天體可能會對地球造成威脅。據稱，這顆小行星可能在2102年與地球撞擊。但是美國國家宇航局位於加利福尼亞州帕薩德納市噴氣推進實驗室負責“近地物體項目”的堂-尤曼斯認為：“到目前為止，最可能的情形是，進一步的觀測可能會發現它並無威脅。我們更可能在這期間被其他我們不知道的一個物體撞擊。”
這顆小行星最初由麻省理工大學的LINEAR項目組發現，並被命名為“2004VD17”。
在新的觀測中，研究人員更加準確的計算出了它的軌道。雖然觀測有了改進，但是目前仍然無法排除“2004VD17”會在2102年5月4日與地球撞擊的可能，因此研究人員將它列入了“杜林危險指數表”（TorinoScale）第二級的位置。
“杜林危險指數表”啟用於1999年，它就像“裏氏震級表”，是一個表示小行星對地球造成危險程度的分級表。到目前為止，人們觀測到的4000顆近地物體中，多數都已被歸入“杜林危險指數表”的零級，即不可能對地球產生威脅。“杜林危險指數表”中一級的顏色是綠色，表示有與地球發生撞擊的可能性，值得小心監控，越往後危險程度越高，二到四級是黃色，五到七級是橙色，八到十級是紅色。
曆史上，最危險的一次是在2004年12月，當時小行星“阿波菲斯”（2004MN4）的危險指數被定為四級，但是隨後的計算將它的危險指數降到了一級。所以現在，美國宇航局列出的可能與地球發生撞擊的“危險名單”中，“2004VD17”排在最高的位置。
神舟七號預定2008年發射
“神舟七號”飛船將於2008年升空，它肩負的使命是實現航天員太空行走；2009年至2011年之間，“神舟八號”飛船將帶著一項更重要的任務升空，即在太空中完成交會對接；而航天技術發展的第三步就是建立空間站。
從“神舟一號”到“神舟六號”每一艘神舟飛船都有一個新的技術飛躍，“神舟七號”挑戰的就是讓航天員實現太空行走。
“神舟七號”預定於2008年發射，仍然采取一船多人的形式。但與“神六”不同的是，“神七”航天員到達太空後並不會僅僅滿足於呆在船艙，而是嚐試走到太空中去“透透氣”。
宇航員們將穿著我國自行研製的航天服走進太空，棄進行相關空間試驗活動。走出船艙、在太空行走的航天員最多有1至2人，行走的時間約半小時，最終的行走時間將根據任務最後確定。
完成了太空行走，下一步就是實現空間交會對接的目標，這將是‘神八’的任務。大概在2009年至2011年，“神舟八號”也將上天，屆時它將突破空間交會對接技術。
所謂交會對接就是指飛船與飛船之間，或者飛船與空間艙之間在太空中實現對接。完成這項技術後，我國便可以開展太空救援、空間合作等高層太空活動了。屆時那些在電影中常見的太空飛船相互救援、補給的鏡頭將會在中國電視中節目出現。
發展航天技術的第三步計劃，便是建立我國的空間站。目前我國航天技術的開發也正向國際接軌，這樣將會使中國在國際上開展合作時更為便利。
飛向冥王星
美國“新地平線”號探測器正在向冥王星飛去，它將經過約50億公裏的長途跋涉，9年後抵達太陽係最遙遠的行星附近。
“新地平線”號遠行目的何在項目科學家認為，這次探索如果獲得成功，有望澄清圍繞冥王星的爭議，更可以將人類對太陽係最後的“地平線”——柯伊伯帶的認識向前推進一大步。
在太陽係的行星家族中，冥王星算得上是一名“新”成員。它1930年才被美國天文學家湯博觀測到，是太陽係傳統意義上諸多大行星中最後被發現的一個。
正因為它的“新”，科學家對冥王星的研究一直停留在望遠鏡觀測的水平上。比起太陽係其他行星，人類對冥王星的研究可以說是最少的。迄今為止，天文學家對冥王星的看法可以用“小”、“冷”和“奇”這幾個字來歸納。