“突破摄星” 成败难料

半人马座阿尔法星的恒星系统距离太阳超过4光年。资料来源:欧空局/哈勃/美国航天局

■李晨阳，本报见习记者

北京时间4月13日8: 08，著名物理学家和宇宙学家斯蒂芬·霍金在微博上宣布了一个“疯狂”的计划:建造一批激光推进的微型星际飞行器，预计需要20年才能到达太阳系中最近的恒星系统。后者是科幻小说《三体》中提到的4.37光年外的半人马座阿尔法星。

独自聆听令人兴奋。然而，几位专家在接受《中国科学报》采访时表示，这是一个大胆而冒险的计划，成功和失败的风险并存。

该项目名为“突破性星火”，由美国宇航局艾姆斯研究中心前主任瓦尔登领导。除了霍金，俄罗斯互联网投资者尤里·米尔纳和脸书创始人马克·扎克伯格也参加了该项目的监督委员会。目前，该计划已获得高达1亿美元的资金支持。

据说这种“纳米飞行器”能在几分钟内加速到光速的20%。相比之下，目前最快的宇宙飞船只有其速度的千分之一，需要3万年才能到达半人马座阿尔法星。

飞机主要由两部分组成:一个计算机芯片大小的“星芯片”和一个不超过几百个原子的“光帆”。其中，只有几克卫星芯片携带摄影、导航和通信设备。

根据该计划，科学家将发射母宇宙飞船，并将数以千计的纳米飞行器送入临近的太空。进入太空后，这些小家伙将展开光帆，地球上建造的陆基光束枪将击中光帆上的激光，为飞行提供动力。

尽管霍金在场，国家天文台的助理研究员郑永春指出，这并不意味着他将直接参与该项目的具体研究。"在这个项目中，霍金主要是作为一名具有公众影响力的科学家，充当一名‘科学发言人’。"

他说米尔纳去年投资了1亿美元支持外星文明搜索项目，并邀请霍金加入科学家团队。情况类似。

“该计划在很大程度上仍处于酝酿阶段，与实际操作仍有一定距离。”中国科学院紫金山天文台的研究员王熙凤说:“这样一个宏伟目标的实现应该基于纳米技术和量子技术等新技术。”

几位接受采访的专家表示，至少目前还没有成熟的技术可以生产20%的光速飞机。

北京大学地球与空间科学学院教授焦伟新向《中国科学日报》记者指出，报告中提到的太阳帆和激光推进在很大程度上仍停留在概念上。

所谓的太阳帆是一种依靠阳光光子撞击帆表面的结构，从而提供动能。因为太阳光的能量非常小，星际旅行所需的太阳帆面积非常大。如何折叠这些帆，如何展开空间，以及如何控制展开的角度和方向？为了回答这些问题，人类已经进行了许多探索，但还没有取得完全的成功。

至于激光推进，它依靠建立在地面上的强大激光源来持续跟踪和照射飞机。然而，光的能量与距离的平方成反比。随着飞机飞行距离变长，激光提供的动能将迅速衰减。此外，飞机在太空中的运行不是直线的，会慢慢转弯。在这种情况下，很难让激光跟踪小型飞机。

王想了想指出，即使是目前最具定向能力的激光通讯，在这么长的距离上信号也会极其微弱。保持通信和数据传输都将面临严峻的考验。

"总的来说，这个计划极其困难，成败是有可能的."王熙凤说:“但至少可以说，即使失败了，它仍然可以为天文探索者开辟一条全新的思路。”

《中国科学新闻》(第一版集锦，2016年4月14日)

阅读更多

霍金宣布推出“纳米筏”探索宜居星球

霍金开通官方微博分享生活乐趣和工作经历