Si chiama una nave generazionale o un’arca interstellare ad un’ipotetica astronavetta che viaggia attraverso grandi distanze tra le stelle ad una velocità molto bassa rispetto alla velocità della luce (vedi viaggi interstellati). Le diverse geometrie possibili per le navi potrebbero corrispondere in forme come la sfera di Bernal, il toro di Stanford o quello noto come cilindro di O’Neill, proposto nel suo lavoro delle città spaziali del 1977 (illustrazioni).
Da allora Questa nave potrebbe usare da circa cento anni a centinaia o da decine di migliaia di anni per raggiungere una stella vicina, i viaggiatori iniziali o gli abitanti potrebbero crescere o morire durante il viaggio, lasciando che i loro discendenti continuino il viaggio, a seconda dell’aspettativa di vita di I suoi abitanti e gli effetti relativistici della dilatazione del tempo.
Si stima che, al fine di garantire la diversità genetica durante un viaggio di secoli, una nave generazionale richiederebbe almeno 150 e 180 abitanti. L’uso di banche dello sperma può ridurre questo numero. Inoltre, la nave dovrebbe essere quasi completamente autonoma (vedere la biosfera e il sistema di supporto vitale), fornendo cibo, aria e acqua per tutti a bordo. Ciò comporta con sistemi straordinariamente affidabili che possono essere conservati dagli abitanti della nave per lunghi periodi di tempo.
La possibilità di creare grandi habitat spaziali autosufficienti è stato suggerito prima di inviare navi generazionali ad altre stelle. Ogni habitat spaziale potrebbe essere efficacemente isolato dal resto dell’umanità durante un secolo o più, ma allo stesso tempo rimanendo sufficientemente vicini alla terra per essere in grado di ricevere aiuto in caso di necessità. Ciò dimostrarebbe se un gruppo di popolazione può sopravvivere solo prima di essere inviato oltre lo scopo di un possibile aiuto.
La vita è stata confrontata su un pianeta con la vita nelle navi generazionali; Questa idea è generalmente nota come astronave della terra.