宇宙飞船只要达到第三宇宙速度，即每秒16.7千米，就可以离开太阳系，到别的恒星旅行了。但是，离我们最近的恒星是半人马座的比邻星，它离太阳有4.3光年，差不多有40万亿千米 。如果宇宙飞船以每秒20千米的速度飞行，就要6.34万年才能飞到。所以，科学家根据理论提出建造一种新的运载工具，叫光子飞船。
光子飞船是用光子火箭发动机作动力的。光子火箭发动机类似手电筒，手指一按它的按钮，一股光就射了出去。射出去的光线，就像气体从火箭喷口喷出去一样，也会产生反作用力。如果光线十分强烈，这股力量就会很大。
科学家发现，原子中有带正电的质子、带负电的电子及不带电的中子。另外，在宇宙中还有一种质子是带负电的，叫做反质子；一种电子是带正电的，叫做反电子；还有一种中子和前面所说的中子性质相反，叫做反中子。这些反质子、反电子和反中子，统称为反物质。反物质一旦同正物质接触，两种物质就会全部转化为光。在这种情况下，一克物质放出的能量，就相当于世界上最大的水电站12个小时发出的能量。光子火箭发动机中有这两种物质，所以它可使飞船的速度接近于光速。
光子飞船前面是宇航员的座舱，后面是光子火箭发动机；中间有一层很厚的保护屏，使宇航员不致受到燃料发出的辐射线的伤害。光子火箭发动机很大部分是燃料箱，由一面巨大的凹面反射镜代替喷管。发动机开动的时候，燃料箱中的正物质和反物质被输送到凹面镜前，立刻转化为强烈的光，由凹面镜反射出去，产生强大的反作用力，推动飞船前进。
现在制造光子飞船还有许许多多的困难。例如，目前地球上只有正物质，几乎没有反物质 ；即使找到反物质，又用什么容器储藏呢?如果用正物质做容器，它们一接触立刻就化为光了；两种物质接触不仅产生强烈的光，还会产生极高的温度，会使一切物质顿时变为气体。在这样高的温度下，又怎样使飞船不被熔化呢?科学家正在不断地探索着。
