近年来，空天航母的概念越来越火，在漫威电影《复仇者联盟》中，这种会飞的航母带给现实世界中的人们无限遐想。按照目前公认的定义，空天航母是一种能够在大气层内外飞行，并具备搭载空天战机能力的母舰，即这是一款兼具大气层内外作战能力的强悍武器，相较于目前航行在海面，且只能执行大气层内作战任务的航母，空天航母的作战能力和机动性都将达到一个全新的高度。早在冷战时期，美国等国就曾对空天航母这一跨时代武器进行了相关技术论证和研究。
空天航母的诱人应用前景使得各国都想研制出属于自己的空天航母。这种以自身搭载的空天战机、动能武器和激光武器为主要作战武器的空天航母能够随意穿梭大气层，进入外太空，仅需九十分钟就能绕行地球一周，实现全球快速打击，既能在大气层内与敌人战斗，也能在外太空进行厮杀。与此同时，凭借着庞大的身躯和进入外太空的能力，空天航母还能作为侦察平台，监视地面活动，除此之外，空天航母还可搭载卫星、导弹等进入太空，相当于一个发射平台。
空天航母的发展前景十分广阔，其研制难度也高得可怕。漫威电影中的空天航母的原型为美国星座号航母，属小鹰级二号舰，排水量高达82500吨，通过各种特技手法制成了荧幕中威武霸气的空天航母。为了将这艘将近100000吨的空天航母送上天，剧组开了个挂，为这艘航母安装了反重力装置。然而，依照人类目前的技术水平，通过反重力装置将空天航母送上天显然过于科幻，核能、火箭等同样无法产生足够的推力帮助空天航母摆脱地球引力升空，仅仅在动力方面，人类就遇到了大麻烦。
在穿越大气层时，体型庞大的空天航母会面临高温高压的考验，这对空天航母的建造材料和建造技术提出了极高的要求。考虑到减重的需要，建造空天航母的材料必须轻，且具备耐高温高压的特性。目前人类建造过的最像空天航母的飞行器当属美国的航天飞机，而一架航天飞机包含了数百万个大大小小的零件，内部结构极其复杂，参考航天飞机，空天航母的内部结构只会更加复杂，而越复杂的系统就越难设计建造，同时也更加容易出现问题。
实际上，即使造出了空天航母，它也会面临和今天的航母一样的问题，即生存能力，这类武器造价高昂，属于战略武器，集成了一国最先进的武器、技术和官兵，一旦被击毁，势必会对其所有国造成巨大打击。收益与风险成正比，这同样适用于空天航母。
目前看来，空天航母搭载的空天战机似乎是难度最小的项目了。随着五代机的服役，各国六代机的研制工作也早已铺开，虽然六代机的标准尚未明确，但部分国家明确强调六代机应具备一定的空天作战能力，俄罗斯也在近年把空军改为空天军，由此可见，空天作战将成为未来战争的重要形式。相较于体型庞大且复杂无比的空天航母，空天战机显然更容易研制成功。综上所述，在现阶段，研制空天航母不具备可操作性，但空天战机、动能武器、激光武器等空天航母子系统的难度还在当前人类技术能力之内，不少国家已经在这些领域有了一定的技术积累。
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