設計目標
伊卡洛斯工程是由TauZero基金會和英國星際學會牽頭的伊卡洛斯星際航行工程，最終目標是建造一艘具備恆星間航行能力無人飛船，前往距離太陽系最近的恆星系統進行勘察，理論上星際航行將耗時100年。該計畫目前正在進行之中。
計畫提出
星際導航問題早在上世紀70年代就困擾“代達羅斯計畫”，當時希望研究出核動力引擎作為宇宙飛船的動力，並以此前往6光年之遙的巴納德星，由於人類航天水平確實跟不上理論中的計畫，而且星際導航的問題需要強大的空間觀測能力做鋪墊。在GPS導航系統還未問世前，進行長途旅行主要依靠指南針、天體運行位置等辨認方向，而通過觀測天體位置是一種古老又現代方法。由於地球自轉和公轉的影響，觀測到的天體似乎出現明顯的運動，但是這些恆星或者星系都距離非常遙遠，可以說是掛在天上不動的，這就是現代以及未來星際導航的基本理論基石。但是，進行恆星際的航行，所前往的恆星距離飛船越來越近，要想得知此刻飛船的位置和速度就非常棘手。就像代達羅斯飛船抵近巴納德星時，這個時候巴納德星就不能作為導航星了，由於“視差效應”作用，最近的恆星會出現位置上的移動，也就是說飛船要重新選擇新的導航星以推算自己的位置。另外，以當時的技術條件，精確測量地球與巴納德星之間的距離也成為一個嚴重問題，並且對巴納德星周圍的恆星同樣沒有精確的距離，誤差可以達到10%，這個誤差對星際航行而言是非常致命的。而除了這點外，要知道飛船現在是以極高的速度進行飛行，據代達羅斯計畫科學家GeoffRichards介紹：按設計的思路，飛船目前是以12%的光速進行高速航行，對其進行精確控制的非常必要的，科學家目前已經計算出其相對應的狀態方程，以在這個速度下進行航向的調整。這些前人的積累以及數據的修正都被納入未來的星際航行計畫中，這其中也包括伊卡洛斯計畫。
具體實施
在地球軌道上進行組裝的飛船在目的地的定位上，一直是伊卡洛斯計畫的意義所在，科學家將通過天文觀測，對太陽系周圍15光年距離內的恆星系統進行一次較為全面的了解，在整個範圍內確定目的地，還將對目標恆星系統內的行星做充分的研究，這是為飛船達到目的地前得減速做準備工作。減速過程主要使用飛船動力系統的反推作用和太陽帆等減速方法，以及利用各行星間的引力作用減速。這就必須對目標恆星系統內部各種軌道參數有一個全面的掌握。
組裝
由於路途遙遠，無人飛船體積可能較為龐大，這就需要在地球軌道上進行組裝，飛船的組裝可以在一個環形結構中完成，就像國際空間站一樣。
飛行
科學家通過研究風箏的的設計原理，將其運用到星際航行上。而風箏則是通過巧妙的布局，以最低的質量來匹配其所產生的升力。星際航行也存在著這樣的定律，雖然宇宙空間不存在空氣阻力，但是從材料上入手，從而降低飛船質量並提供足夠的推重比，以產生更大的加速度。
科學家估計，飛船將使用先進的超導材料建造。同時還必須更輕更強，使得飛船得以實現借鑑風箏的設計思路。
科學家估計，一旦飛船進行完長距離的航行加速後，主發動機需要被關閉，並且進行減速，這時候飛船就需要有另一套的電力供應體系，這可能是某種結構緊湊而且非常先進的核反應堆。
動力系統
動力方面，飛船使用大量的氦同位素作為動力，氦-3在地球上很少，但是在月球以及氣態行星（木星）上蘊藏量豐富。科學家認為採集木星氦-3的方式可以用一根“空心繩”，在軌道上將木星大氣中的氦-3吸取上來，由於這根“空心繩”還切割木星磁感線，所以還可以用來發電。
姿態控制
在星際航行過程中，姿態控制和導航相當重要，科學家設計了出發的方法：操縱飛船向太陽移動，然後快速全功率背向太陽運行，即“軌道彈弓”，利用太陽引力進行加速。由於靠太陽近，還可以使用太陽帆進行推動。另外，航行途中拋棄的燃料箱將作為中繼通信站，科學家傾向於使用同位素髮電機（已在旅行者探測器上使用）。針對航行途中發生的故障，研究小組決定在飛船上設計自主式機器人和機械臂，後者的技術已經相當成熟。
經過漫長的星際航行和減速後，需要進行哪些科學探測，還要根據空間望遠鏡對目標恆星系統進行觀測研究後的結果決定。有一點可以肯定的是，飛船抵達目的地後，將釋放探測器對相關行星進行著陸探測，目前在太陽系內行星上著陸，主要使用降落傘和氣囊，還有反衝發動機，這些都是較為成熟的技術儲備。但是要保持飛船上各系統在100年後還能正常工作，這需要在設計、製造和測試上有著嚴格的控制標準。
導航模式
伊卡洛斯飛船的一個探測器釋放著落系統（效果圖）讓飛船進行全自主的飛行後，接下來會發生的情況就不在設計師的控制範圍之內了，飛船將釋放探測器並自動導航降落在太陽系之外的行星上，雖然這是激動人心的時刻，但是這一切都是在未知環境中進行，沒人知道會發生什麼。與飛船上其他系統一樣，導航系統將需要工作長達100多年，不僅要能自動處理設備故障，同時也要抵禦複雜不利的星際空間。而像代達羅斯計畫中的導航設備，只能確保在15年內不出現故障，飛船則需要自動機器人和一堆的零部件進行更換，這也是伊卡洛斯飛船航行中需要解決的問題。其中一個可行的構想是：在路途上提前發射多個探測器，作為中繼制導的導航站，這就是“星座導航”模式。 “星座導航”模式的最大優點是：如果整體式的導航系統出現故障，那整個飛船航行就失敗了，而由許多導航探測器組成導航網不會受到全軍覆沒的危險，而探測器上的小發動機還可以為飛船減速提供動力。這種星座模式導航可能將使用干涉網平台進行聯網。
與地球的通訊
飛船航行時需要有通訊設備，而且到達目標恆星進行探測後也要把數據傳回地球。科學家準備了40米直徑的天線進行通訊，而且還要保證天線要精確指向地球，這對飛船在另一個恆星系統中的定位又提出了更高的要求，這事也星際航行計畫真正挑戰之處。目前也有研究表明：利用雷射進行星際通訊可以增加伊卡洛斯飛船的數據傳輸量。意義
伊卡洛斯星際航行工程的實施，顯然需要巨額的資金支持，且該計畫在時間跨度上較長。但是其是人類真正將星際航行作為一項計畫付諸實施，是人類真正踏出太陽系，探索恆星際空間的重要一步，這也是其意義所在。
