自美蘇等超級大國在上世紀率先完成工業化之後，技術的先進使得它們開始向地球之外探索，路西開展了近地軌道飛行、載人飛行、無人及載人登月等活動。然而一個不爭的事實是，宇航員們雖然對人類航天貢獻很大，但是一定程度上他們都是“小白鼠”，原因在於在地面上進化來的人類，生理上不適應太空空間微重力、高宇宙輻射等環境因素。

起初，為了進行載人飛行，美蘇率先蒐集動物作為太空飛行的先驅，第一個進入地球軌道的地球動物是一隻流浪狗，前蘇聯利用它來了解發射、入軌、太空飛行等等過程中，飛船以及太空環境對人類的影響。對於人類而言，人類是最寶貴的，尤其是那些花費大量的人力物力財力培養起來的宇航員。國際慣例，早期的宇航員都是資深飛行員，只是因為航空和航天在訓練內容上有一定的相似，飛行員更容易接受。

在初步確定了短期的太空飛行對人類身體沒有太大的影響之後，人類才開始進行太空飛行。注意，這裡我用了一個詞語“初步”，由於截至目前，在太空待得最久的宇航員也不過兩年多一點，即便是太空環境對人體存在危害，也許很多危害都還在人體的生理代償範圍之內。大多數人比較清楚的是，由於在微重力環境中肌肉缺乏鍛鍊，因此宇航員的肌肉會有一定萎縮，而微重力環境也不利於骨頭鈣的沉積，因此在太空待幾個月回到地球后，腿腳無力，需要重新適應地球的重力環境。

然而太空對於人類的損傷遠不止這一點，前年一項研究指出，因為微重力的影響，在太空中的血液容易發生倒流，原因在於靜脈靠血液的重力而關閉，在太空微重力環境中靜脈血管的靜脈瓣可能發生關閉不全的現象，所以血液會有倒流，進而在頸部血管等部位，發生雪霜的機率會增加。此外，太空對於生物尤其是哺乳動物這種進化比較完全的生物有較為嚴重的影響，目前人類還從未實現哺乳動物在太空環境中的繁育實驗。

而在NASA的一項研究中，發現宇宙環境對於人的基因也有暫時或者永久的影響。NASA剛好有一對同卵雙胞胎兄弟，同卵雙胞胎則基因基本相同，只是基因的表觀遺傳等方面存在一定差異。兄長是宇航員，進行過總數約700天的太空飛行任務，而弟弟則是地面支援人員，沒有參與過太空飛行。NASA對兩者進行了基因檢測和比對，發現兩者的基因差異增加，尤其是基因的表觀遺傳。表觀遺傳是透過基因的甲基化等作用實現的，也就意味著不同的環境導致兩者基因的表達差異較大。

而兄長因為宇宙輻射等因素，存在一些基因的永久改變，當然這種只是極少數，而更多是基因的表觀遺傳的改變，據NASA預測，這對兄弟中的兄長未來罹患癌症的可能性有所增加，而弟弟則表現相對正常。透過這些案例，人類和其它哺乳動物對於地球引力環境的需求更高，離開了這樣的重力環境之後人類將受到比較大的影響，似乎意味著人類無法進行星際旅行，因為在太空飛行中人類連最基本的生育都無法實現。

然而這也不是絕對的，原因在於人類可以模擬重力。其中一個方式就是飛行員和宇航員訓練中會用到的離心機，透過旋轉使人需要一定的向心力，在離心機中是透過作為的側邊支撐力實現的。同理，在太空中，若是可以建造一艘巨大的、可以旋轉的飛船，一定程度上也可以這樣模擬重力，這樣就可以減少頸部血栓的發生機率，減少微重力環境對人體的影響，使人類胚胎可以在太空中正常發育。至於宇宙輻射，其實相對好處理，大不了用專門的遮蔽材料將飛船包起來。

不過話又說回來了，限制人類星際旅行的最大因素還不是生殖的問題，而是人類的能源模式問題。如今以化學能源為動力的火箭作用很有限，只是從地面開始加速，將飛船加速到第一或者第二宇宙速度匯入軌道，火箭的使命就結束了，不能對飛船持續加速，因此現代的飛船飛行距離還很短。若是採用類似反物質、核聚變等高效的能源模式，採用離子推進器等無工質推進器，則可以在更長時間內對飛船加速。

當飛船的速度達到光速的幾分之一的時候，由於相對論的時間效應，跨光年飛行對於飛船上的人來說，所需要的時間短於地面上人類需要等待的時間。不過能源技術或者生物技術的提升都有助於星際旅行的實現，畢竟就算是靠慣性，不考慮時間，人類也可以使飛船飛出太陽系，只是所需時間長罷了，而提升壽命也有助於人類走的更遠。