太陽帆
実際に宇宙船の推力源として太陽帆を利用するためには、極めて軽量かつ極めて広い面積を保持できる薄膜鏡が必要であり、長らくは夢物語に過ぎなかった。初期にはアルミニウムの薄膜などが太陽帆の素材として候補になっていたが、あまりにも強度が不足しており、特に巨大な帆を宇宙空間で広げる際に帆を壊さずに広げる技術の開発が難しかった。しかし21世紀になって炭素繊維など素材の研究開発が進み、太陽帆に使用可能な、強度と軽さを兼ね備えた薄膜の作成に実現性が帯びてきた。
太陽帆の研究は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) を始めとして、世界各国で行われている。最初に打ち上げられたのは、民間の国際NPO惑星協会による太陽帆の実証機コスモス1号で、同協会は2001年に試験機、2005年に実機を打ち上げたが、いずれも打ち上げ用ロケットのトラブルで衛星軌道に乗れず失敗した。惑星協会による実験はその後一時中断するが、2015年のライトセイル1号で帆の展開に、次いで2019年のライトセイル2号で遂に太陽帆の実証に成功した。
それに続くのが2008年に打ち上げられたのがNASAのナノセイルDだが、こちらもロケットのトラブルで打ち上げに失敗している。