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如果“反物质引力”就是我们需要的排斥力，虽然工程量巨大，理论上我们仍可以制造出由反物质推进的火箭。首先要解决的问题是，我们如何将反物质存储在火箭内？已有的尝试是，2011年，瑞典科学家列夫（Leif Holmlid）在哥德堡大学发现了超高密度状态的氘，它可以用于产生一个磁场，将反物质限制其中避免其接触物质。
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另一种可能性是使用由物质和反物质大爆炸释放的能量。当物质和反物质相撞爆炸后，它们的质量会转换为能量，发射出高能量光子。1953年，欧根·桑格（Eugen Sanger）曾设想物质和反物质反应后产生的能量可以驱动一个飞船。桑格可不是异想天开，他早在1940年（早于世界第一颗卫星发射时间）就和妻子艾琳·布雷特（Irene Bredt）发明了一种称为“Silbervogel”的航天器，这种航天器的运作原理跟（NASA）1977年设计的航天飞机极为相似。桑格在他写的《航天工程手册》（Handbook of Astronautical Engineering，1961）里对光子推进飞船做了大量的计算，这本手册着实让人着迷。
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1995年，波尔·安德森（Poul Anderson）的科幻小说《收获火种》（Harvest the Fire，1995）里就出现了一个“物质—反物质”火箭。2011年，物理学家温特伯格（Friedwardt Winterberg）尝试将桑格的想法付诸实践，但说它到底能否工作还言之尚早。
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科幻小说里出现的新发明往往都是现实里已有科研基础，或能为科研提供灵感的。比如，1958年，阿瑟·克拉克（Arthur Clarke）的《遥远地球之歌》（Songs of Distant Earth），描述了一个使用真空能量的太空飞船，真空能量是量子力学预测的遍布整个宇宙的能量，因此，它的能量级几乎是无限的。
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安德烈·萨哈罗夫（Andrei Sakharov）和哈罗德·帕特霍夫（Harold Puthoff）这样伟大的物理学家都分别在1968年和1989年对真空和重力之间的可能联系进行了著述。
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太空电梯在阿瑟·克拉克的小说《天堂的喷泉》（The Fountains of Paradise，1979）里也出现过。1895年，俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）就曾计划发明一台能将太空飞船带到地球大气层以外的太空电梯。
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1959年，另一位苏联科学家尤里·阿特苏塔诺夫（Yuri Artsutanov）让这一想法再次流行起来。那时候面临的主要问题是航天器的重量，但如今的纳米技术正在研发的碳纳米管新材料可以解决这个问题，让航天器集坚固和轻巧于一身，太空电梯很可能会变得可行。
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美国航空航天局的布拉德利·爱德华兹（Bradley Edwards）一直在研究太空电梯，甚至出版了一本叫作《太空电梯》（2003）的书。2014年，谷歌旗下的Google X开始了太空电梯的设计和研发。
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加州大学圣巴巴拉分校的天体物理学家菲利普·鲁宾（Philip Lubin）有更实际的想法：造一个非常轻的飞船，然后用激光推动它。据他计算，这种方式可以让人们在三天之内抵达火星。
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俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner）对鲁宾的另类想法青睐有加。2016年，尤里·米尔纳启动了“突破摄星”计划（Breakthrough Starshot），想要研发一台“纳米飞行器”——质量仅在20克的太空探测器，由它来探索半人马座阿尔法星，他将“突破摄星”组织建在了门罗公园的沙丘路（Sand Hill Road，这条街素以推动硅谷泡沫的大量风投而著称）上。该计划想用分布在特定区域的成千上万的激光装置来推动大量极小的太空飞船。
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如果尤里·米尔纳用激光推动纳米飞行器的计划成功，这次旅行将“仅仅”需要20年就可以到达半人马座阿尔法星，并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。
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“突破摄星”计划目前由前美国航空航天局埃姆斯研究中心的高管皮特·沃登（Pete Worden）牵头进行，著名宇宙学家史蒂芬·霍金（现在是中国网红，还在微博上发布了该项目）和Facebook创始人马克·扎克伯格均为董事会成员，华丽的顾问团则包括加州大学伯克利分校的天体物理学家索尔·珀尔马特（Saul Perlmutter），哈佛大学的天文学家阿维·勒布（Avi Loeb），普林斯顿高等研究院的数学家弗里曼·戴森（Freeman Dyson），当然还少不了菲利普·鲁宾。哈佛科学家扎卡里·曼彻斯特（Zachary Manchester）曾在2011年众筹过一个类似的项目，但因为没有米尔纳雄厚的财力支持，他的实验没有成功。让我们期待接下来的20年吧。
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我也曾开玩笑说，也许有一天我们能够发明一个你的数字克隆体。然后我们可以仅将一台电脑和一台3D打印机通过飞船送到恒星上。当飞船到达后，电脑会按照设定的程序自动运行，3D打印机将直接打印出来你的克隆体，你的克隆体听到的第一个声音会是“您已到达目的地”，就好像现在我们开车时Waze会告诉我们的一样。
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太空探索领域值得一提的还有毕格罗宇航公司（Bigelow Aerospace），它由亿万富翁罗伯特·毕格罗（Robert Bigelow）创立于拉斯维加斯，主要瞄准“太空游客”的市场，服务于那些想在一个绕地球飞行的太空旅馆里过周末的有钱人。虽然该公司一直努力生存，但太空旅行还是太昂贵了，现在这家公司却逐渐有了新的生机，这要感谢NASA的一项发明（NASA之后并未再继续投资该发明）：2000年发明的可充气式太空舱，该太空舱能像气球一样膨胀：它对发射来说非常轻便，也非常小巧紧凑，但到达目的地充气后能膨胀10倍，毕格罗宇航公司将该发明命名为BEAM（毕格罗扩展活动模块）。
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2016年，SpaceX将BEAM送入了国际空间站，在那里BEAM的“气球”扩展成了一个额外的房间。当然，国际空间站的宇航员需要花上7个小时才能将BEAM充好气，但未来可能就只需要几分钟。毕格罗宇航公司计划到2020年，将一个用于太空旅行的商业化空间站放到轨道上去，但我们首先需要的是SpaceX的Dragon V2（载人太空船，据称可带7个人到太空），它计划在2017年运行。
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“张拉整体”结构在这些空间探险中将扮演着重要的角色，这个结构的创意最先来自1948年的艺术家肯尼思·斯内尔森（Kenneth Snelson），但这个词是由美国著名建筑师富勒（Buckminster Fuller）发明的，他用这个词来形容一种完美平衡又非常适应各种变化的建筑结构。最简单的张拉整体的例子就是你自己。我们人类是进化的作品，被设计为在环境中生存并适应变化的最佳结构。一个张拉整体结构看起来似乎违反物理法则，因为它只受自身内部力量的驱动，根本不需要外部的能量来适应变化。比如，一个张拉整体结构可以在从重力状态到零重力状态的转换中自动改变形状。科学家们喜欢的表述是，它在自身周围产生自己的引力，与此同时，又对世界其他地方产生一股反引力，因此，它可以完美地将自己跟外力隔离开来。
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张拉整体可以用来在太空中设计便宜便捷的建筑结构，还可以用来设计在这些地方工作的机器人。BEST（伯克利紧急空间张拉整体结构的缩写）实验室是加州大学伯克利分校的艾丽丝·阿戈吉诺（Alice Agogino）和美国航空航天局的埃姆斯研究中心的维塔斯（Vytas Sunspiral）之间的合作项目，就是为了研发星际探索所需的张拉整体结构的机器人。
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众多私人公司进入该领域，这是一件耐人寻味的事。
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我们必须承认，全世界还生活在一个“不平等”的时代：总有一些人特别有钱，而很多人连支付其每月的账单都很困难。现在很多重要的基础研究项目基本上都是来自那一小撮特别有钱的人的赞助，比如比尔·盖茨、杰夫·贝索斯和埃隆·马斯克。政府很难在明知道很难成功或永远不会成功的前提下花大钱做研究，但这对那些满是情怀和好奇心的亿万富翁来说根本不是问题，他们乐于把钱花在尝试上。
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美国航空航天局NASA成立于1958年，是现在最资深也最有名的空间研究机构。它是怎么建起来的呢？答案是，在1957年10月苏联成功发射了第一颗人造卫星“伴侣号”（Sputnik）后成立的。这件事对整个西方世界的刺激太大了：苏联的航空技术怎么可能，怎么可以比西方更先进？苏联一直保持世界领先地位到1961年，当年尤里·加加林（Yuri Gagarin）成为第一个宇航员。与此同时，美国找到了一个简单的动机启动了“太空竞赛”：击败苏联。
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美国的总统约翰·肯尼迪制定了一个把人类送上月球的计划，并确保NASA有充足的资金支持，该计划在1969年成功完成，宣告着美国战胜了苏联。“太空竞赛”之所以对西方人这么重要，是因为西方人一向坚定地认为自己的民主制度优于苏联，要证明这一点就不能允许在任何一方面比苏联差，这是非常重要的心理防线。不过，现实中美国和苏联的科学家们总是更像朋友而不是敌人。事实上，每一年美国的科学家都会庆祝4月12日（即第一个苏维埃宇航员加加林离开地球的日子），但美国并不总是庆祝7月20日（这一天是美国登陆月球的日子）。
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窃以为，美国航空航天局和苏联的科研对手们是喜欢对方的：因为只要也只有对方的存在，另外一方才有理由从自己国家和政府那里得到最多的关注和支持。“我们不能让苏联在太空中击败我们”就是美国航空航天局用来拿钱的一个绝佳的理由。
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毕竟，太空探索在那个时代还没有军事价值，即使在今天，除了通信卫星外，它带来的价值也还非常有限。换句话说，我们要为美国在20世纪60年代、70年代和80年代的一切进步深深感谢“冷战”和苏联。1991年苏联解体后，美国从上至下就突然对“太空竞赛”丧失了兴趣，尽管NASA也尝试过给自己的科研项目找各种动听的理由，比如太空探索在科技、商业乃至人类生存等各方面的巨大价值，但美国人已不再关心，NASA也不像它以前那么有钱了。
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当然，NASA在执行科学研究任务上还是有用的，有时候其他国家的研究机构也会付钱请它帮忙做研究，但我们如今面临的一个事实是：我们并不需要再把人类送往太空。无人机任务比载人飞行任务便宜得多，而且也不必冒着宇航员丧命的危险。虽然没有多少人会公开承认这一点，但大多数政治家们都心照不宣：让机器人执行太空科研任务就好了。很多科学家也都有这样的感觉，甚至还有一个传奇的天文学家詹姆斯·范·艾伦（James Van Allen），专门在2004年写了一篇文章认为载人航天是不合理的。
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不可或缺的太空使者：卫星
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