由于时间和距离的巨大挑战，太空探索仍然是一项艰巨的努力。虽然利用传统的推进方式已经成功地完成了探测近地天体的任务，但太阳系最外层的行星距离太阳有20到37亿英里。在任何合理的时间框架内达到这些目标，都需要超越传统推进方法能力的推进系统。
太阳帆利用光线施加在反射材料上的辐射压力为航天器提供推力。由于很少的运动部件和舷外的推进剂，太阳帆提供了低成本的操作和较长的运行寿命。这项技术已经被证明是可行的，并且在2010年日本的IKAROS任务中成功地通过了金星。
玩必威棋美国航空航天公司正在研究太阳帆技术的新方法，以指数级增加其已经相当可观的潜力，为突破性科学任务的新时代铺平道路。
利用太阳推进
与加州大学洛杉矶分校的机械和航空航天工程系和美国宇航局的马歇尔太空飞行中心合作，航空航天现在正在探索使用太阳帆作为一种途径，以更快地探索外太阳系和星际空间。极限太阳帆船赛的概念是利用太阳作为一个形象化的发射台，利用一个“弹弓”机动来推动轻量级的立方体级航天器达到极高的速度。
这项技术有可能在更短的时间内完成前往遥远世界的任务，为太空探索开辟新的可能性。航空航天物理科学实验室的高级科学家Henry helvajan博士说:“使用化学推进，你可以获得每年2到5个天文单位(AU)的速度，其中一个天文单位是地球和太阳之间的距离。”“极限太阳航行的美妙之处在于，你可以获得几乎超过我们今天所知道的任何一种推进方式的速度，根据你想离太阳多近，速度可以达到2到10到30倍。”
利用这种机动，太阳帆可以达到光速的0.1%(即，大约。300公里/秒)，到达太阳系最远的行星只需要几个月，到达星际空间只需几年，到达1000个天文单位只需不到20年。
然而，这些能力也有一些让步。太阳帆驱动航天器的巨大速度需要大大降低质量，这就需要新的航天器结构和材料来承受最初接近太阳的时间。此外，太阳帆必须具有弹性，能够提供持续的推力，同时还能承受路径上的灰尘和碎片的冲击。
推进太阳帆深入太空探索
极限太阳航行计划在2020年获得了NASA的创新先进概念(NIAC)第一阶段拨款。虽然第一阶段的研究证明了极端太阳航行的概念可行性及其所需的材料，但下一阶段将需要为任务成功开发关键元素和系统。这项研究已经获得了NIAC第二阶段拨款，用于开发、制造和测试新的、超轻的太阳帆超材料，以及提供极低质量和最大有效载荷功能的航天器结构设计，并进行任务研究。
第二阶段所得格兰特还将探索极端的应用太阳能航行两个突破任务概念:快速交通星际探测器,旨在发送调查500年10年,非盟和Corona-Net先驱任务,旨在传达一个舰队的太阳帆检查内部日球层在高倾角。这两项任务的概念还将评估航天器通信和动力需求，并将探索更高保真度的航行控制系统的设计，以确保围绕太阳和星际位置的精确导航。
除了在太阳帆速度方面的进步，航空航天公司还在努力扩展太阳帆的其他方面的功能，如用于轻量级探索的原子平面动力(APPLE)概念，该概念最近也获得了2021年NIAC第一阶段的拨款。
原子能与能源储存
尽管太阳能帆具有利用太阳光的几乎无限推进力的独特优势，但目前正在进行研究，以探索在太阳能帆技术中添加能量发电和存储的可行性，以增加弹性和功能。
虽然核能通常用于传统航天器，质量上的限制使它不能用于太阳帆。航空航天公司的APPLE概念允许放射性同位素能源与能量存储相结合，以扁平的“能量瓦”电池的形式，可以连接到太阳帆本身。
“通过APPLE，我们整合了一些通常在航天器架构中分离的元素。在深空为航天器提供动力的放射性同位素衰变产生热量，热量在另一种材料中转化为电能，航天器随后使用，”赫尔瓦吉安博士说。“对于苹果公司，我们正在将一种锂电池集成到放射性同位素本身。我们之前没有集成电池的原因是，当你把传统电池放在放射性同位素衰变源附近时，放射性同位素发射会破坏电池。所以，我们正在探索开发一种独特的，同位素选择的锂来制造一种抗辐射的电池。”
如果成功的话，这种新一代的可充电电池可以储存由放射性同位素衰变产生的电能，以便以后在更高功率的应用中使用。此外，放射性同位素衰变产生的余热(通常是消散的)，可以直接用于使宇宙飞船的电子设备在寒冷的深空深处保持温暖。苹果的概念可能会为更有弹性的电池架构铺平道路，可以在严酷的太空条件下生存，同时进一步延长任务寿命。
航天团队的博士。Joseph Nemanick, Kristine Ferrone和helvjian目前正在提供系统和任务模型，以确定任务的功率需求，如柯伊伯带物体飞越任务和太阳引力焦点任务，辐射测试将由橡树岭国家实验室(ORNL)完成。
扩大能力，扩大准入
在其他形式的推进变得实用和可行之前，太阳帆技术可能会为我们提供一种绕过传统航天器推进的限制的方法，并可能最终扩大进入太空的途径，使私营企业和有初步太空计划的国家更容易进行太空探索。航空航天继续为太阳帆技术的发展贡献其技术专长，并可能带来太空探索的新时代。
