世代飞船是一种设想中的以远低于光速进行长期宇宙航行的飞船。在这样的宇宙飞船上，有足够的空间和物质支撑一个人类群体的繁衍生息。也许第一代人类不能到达几百乃至几千光年外的目的地，但是他们的后代终有一天会到达那里。在抵达目的地之前，船上的居民并不会自我冷冻，而是照常生老病死、结婚生子，他们的后代也会一直生活在船上，不断繁衍生息。
　　 除非科学家在宇宙飞船的推进方式上有所突破，又或者实现了宇宙飞船的空间跳跃技术，否则人类很可能只能用世代飞船进行星际航行了。
　　 最近的恒星与世代飞船
　　 距离太阳最近的恒星叫做“比邻星”，它于1915年被苏格兰天文学家罗伯特·英尼斯发现。比邻星与太阳相隔约4.25光年（40万亿千米左右），是一颗红矮星。这是一种表面呈红色，大小、表面温度和质量都比太阳小很多的恒星。科学家认为在比邻星的宜居区里可能存在具有液态水的星体，加上比邻星星系是距离地球最近的恒星星系，所以人类将来星际旅行的第一站极可能是那里。
　　 不过，即使是最近的恒星，世代飞船在理想的条件下仍然需要至少100年才能到达那里。太空旅行者和他们的后代将在飞船上生活一个世纪，甚至是更长时间。世代飛船可以说是一个大型的、自给自足的“太空殖民地”。
　　 世代飞船将以核聚变反应来获得动力，另外，它们所制造出的能量还会被用来“创造”地心引力。跟大多数科幻电影中不同，船员们并不住在柱形船体当中，而是住在环绕柱形船体旋转的圆环里。科学家们就利用高速旋转的圆环所产生的离心力来模拟地心引力。飞船顶部还会安装一个被称为“磁泡”的磁场生成系统，这个系统能够制造出类似于地球磁场的磁场，以使宇宙飞船及其居民免受宇宙辐射的伤害。
　　 不过，科学家们要造出这样一个漂浮于太空的殖民地，要面临各种挑战和难题。
　　 核污染与减震器
　　 在1958～1963年间，美国科学家正在着手一个“猎户座计划”。在这个计划中，科学家们设想通过在宇宙飞船的尾部“引爆”原子弹，来推动飞船起飞和前进。不过这个计划最后被美国政府终止了，其中一个主要的原因就是飞船起飞时所造成的核污染。
　　 根据科学家估计，一艘高60米、直径为40米、重4000吨的猎户座火星飞船，它的一次出行所排放的核污染最终会被地球的磁场吸回。届时全球将有数百人死于这场污染，更不用说更大的世代飞船了。所以，科学家们正在绞尽脑汁，看看能不能至少从理论上设计出核污染极小甚至是没有的引擎。
　　 另外，正如我们在一些媒体中看到的那样，火箭飞船被推进时会剧烈震动。世代飞船原本也不例外，只不过它在底部会多出一个大圆盘形的减震器，这个减震器会吸收核爆炸、核裂变反应或核聚变反应所产生的核脉冲，然后再把核脉冲以一种更“温和”的方式释放，从而使世代飞船获得强大的推进力，同时又不会剧烈震动。不过，能够吸收核脉冲的减震器不是那么好制作的，因为它不仅要耐受至少67000℃的冲击波高温，还要能抵挡住冲击波所造成的压强，不过，科学家直到现在还没能找到合格的材料，来制作吸收核脉冲的减震器。
　　 倫理道德与心理健康
　　 不仅世代飞船遭遇到技术挑战，在那样漫长、狭窄的空间里，每个乘客还将遭遇伦理道德、心理健康等的挑战。
　　 科学家们通过研究得出，世代飞船出发时需至少搭载160人，才能确保飞行期间船员后代遗传的多样性。这样，只有两个遗传基因差异足够大的人才能在一起，这也意味着无法自由恋爱和结婚，必要的时候，两个毫无感觉或者相互厌恶的人甚至可能被指定为夫妻。这样的举措又会对在飞船出生的孩子产生怎样的影响呢？
　　 此外，为了保证世代飞船的安全和高效运行，每个人只能接受被指定的工作，并严格按照指示行事。这意味着人们无法像在地球上那样自由选择职业，只能痛苦地接受选择权被剥夺的现实。这会给人类带来什么样的影响呢？
　　 而且，如果一个人病情严重，被治愈的可能性不大，那么为了其他船员的安全，这个人极可能会被“人道”毁灭，即便这个病人并没放弃治疗。
　　 另外，船员们的心理健康也是一个不可忽视的问题，毕竟他们要在一个封闭的环境中至少生活100年，而且资源有限。船员们还会清楚地知道一旦发生意外，他们将无处可逃。在这两种条件的共同作用下，对于船员个人来说，较容易滋生抑郁、精神崩溃和狂躁等心理问题;对于船员群体来说，则较为容易引起极权主义和暴动等“社会”问题。
　　 在100年之内，科学家们很可能就具备制造世代飞船的技术，但因为上述的种种问题，地球上的人很可能会阻止世代飞船发射。因此，移民外星也许是下下之策，更为重要的是保护好如今的地球，这才是上上之策。