霍金开通微博宣布“突破摄星”计划 发射纳米飞船到半人马座阿尔法星

来源:观察者网综合

2016-04-13 12:17

话说科学界大牛英国物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)昨天(12日)开通微博,并向中国网友问好,在其发出问候一个小时内里粉丝数突破30万,截止今早八点,已突破200万。或许大家原本以为从此可以和大牛霍金一起愉快地玩耍了,然而,今早霍金的一条微博瞬间就让网友们彻底懵逼了……

还好,霍金很贴心,给了中文翻译……

我在纽约向中国的各位问好!在纽约城的一号楼观景台,我和尤里·米尔纳启动了“突破摄星”计划 (Breakthrough Starshot),马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会,为“突破摄星”助一臂之力。

在一代人的时间内,“突破摄星”旨在研发出一台“纳米飞行器” —— 一台质量为克级的自动化太空探测器—— 并且通过光束把它推动到1/5的光速。如果我们成功的话,这个飞掠任务将会在发射后20年左右到达半人马座阿尔发星,并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。

爱因斯坦曾经幻想在宇宙中乘着一道光线飞驰,这个思想实验为他的狭义相对论奠定了基础。一个多世纪后,我们有机会可以达到光速的一小部分:一亿英里每小时。只有通过这么快的速度,我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。

这个项目耗资巨大,雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限。能参与这样的项目,非常令人兴奋。

……虽不明但觉厉……

原来是这样的,霍金和俄罗斯科技业巨头尤里·米尔纳(Yuri Milner)共同宣布,数名世界顶级科学家和科技界实业家将合作开展一项人类史上前所未有的太空探索计划,该计划将开发飞行时速高达1亿6000万公里的无人太空探测器,并于是20年内抵达离太阳系最近的星系。

是的,又是他们,如果你还有印象,去年7月,曾由伦敦皇家学会(Royal Society)团体“突破性举措”(Breakthough Initiatives)发起,米尔纳出资,霍金宣布启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动,并誓言要找到答案。这个名为“突破聆听”(The Breakthrough Listen) 的项目将通过使用天文望远镜扫描宇宙的方式进行搜寻,历时10年,并将耗费一亿美金。

而这次,霍金宣布启动的项目名为“突破摄星”(Breakthrough Starshot,也有译作“突破星击”),将是人类史上最大规模、最富雄心的科学探索项目。这个计划已经获得高达1亿美元的研究经费,旨在给科学和太空探索带来革命性的变化。

“突破摄星”计划由美国国家航天局(NASA)艾姆斯研究中心(Ames Research Centre)前主任沃尔登(Peter Worden)带领,包括霍金、米尔纳以及脸书(Facebook)创办人扎克伯格在内的一个委员会将负责监督该计划的落实。

该计划的目标任务是我们这一代人的有生之年,抵达半人马座阿尔法星(Alpha Centauri)。半人马座阿尔法星是距离我们最近的星系,在大约4.3光年(40万亿公里)外。

用今天最快的太空船,要飞抵半人马座阿尔法星,需要3万年。

霍金宣布启动“突破摄星”计划,后排左一为俄罗斯亿万富豪米尔纳

半人马座阿尔法星系人类太空科幻中最繁忙的地点

“突破摄星”的团队提议建造小型无人宇宙探测器,探测器上将装载照相机、导航和通讯器材、能源供应,但其重量将比一部智能电话还要轻。

这个“纳米飞行器”将会以激光驱动,可以光速的20%飞行。

得益于纳米技术,制造这样的太空探测器变得可能。纳米技术可以制造出厚度不超过几百个原子的超物质。

数千个“纳米飞行器”将被发射往半人马座阿尔法星,并可能在20年内抵达该星系。这些太空探测器将在该星系中收集到的数据和图像发回地球,则需要超过4年时间。

如果成功,这将是人类史上最大规模、最富雄心的科学探索项目,并将人类的存在带到另一个星系。而这一切,都会在我们的有生之年实现。

该项目此时公布是为了纪念加加林(Yuri Gagarin)首次人类太空飞行55周年。


尤里·加加林

米尔纳说:“人类的故事是迈出的大步之一。”去年,米尔纳为另一个追寻地外无线电信号的项目资助了1亿美元。

这位来自俄罗斯的科技大亨说:“55年前的今天,加加林成为了第一个太空人。今天,我们准备要迈出下一个大步——走向星际。”

曾经警告过与外星生物联络的风险的霍金,解释了他为什么要参与这个全球最有野心的、寻找宇宙生命的计划。

“地球是一个美妙的地方,但也许不能永久。”

“我们迟早必须转向其他行星。突破摄星是这场旅程非常激动人心的第一步。”

1977年,NASA发射了全球第一个太空探测器“旅行者1号”,这也是迄今飞行距离最远的人造物体,但“旅行者1号”用了超过30年,才离开了太阳系。

项目可行性被质疑

“突破摄星”计划的1亿美元起步资金,将被用于科学和工程研究,以证明项目所需技术的可行性。

要完成这一步,需要“好几年”。之后,飞向半人马座阿尔法星的任务需要“史上最大笔科学实验资金”去支持。

一个陆基的、长约1公里的光束枪将被建于一个高海拔的干燥地区,比如西藏。

之后,科学家们会发射母体太空船,将数千个“纳米飞行器”带往近太空。

一旦进入太空,这些小小的太空船将各自扬起可延展达数米的光帆。

光束枪会将光束聚焦在光帆上,驱动“纳米飞行器”飞向目标。这些“纳米飞行器”将在数分钟内加速到时速1亿6000万公里。有价值的数据会通过飞行器上的一个激光通讯系统传回地球。

这是人类史上最大胆的科学探索计划之一。

米尔纳是脸书、推特、阿里巴巴和其他成功互联网平台的初期创办人之一。

“突破摄星”项目呼吁全球合作,因为向半人马座阿尔法星的处女航将面对资金和技术的双重挑战,没有任何一个国家可以单独解决。

浙江大学微小卫星研究中心研究员王昊教授说,该项目会引起中国许多领域的科学家的兴趣。

今天,在近地轨道上负责简单任务的卫星的重量,可以减少到只有几克,但要进行星际旅行,则要克服巨大的困难。

“突破摄星”还计划用非常巨大的激光光束作为接收器,收取“纳米飞行器”发回的微弱的光信号。王昊说,至少在理论上这是可行的。

王昊说,“纳米飞行器”预计将会被大批量生产,生产成本与iPhone相似,而作为iPhone产地的中国,似乎可以做“纳米飞行器”的生产中心。

而项目得负责人NSASA艾姆斯研究中心前主任沃尔登表示:“这样的设备看起来就是在非常小的飞船中搭载手机芯片。飞船的长度大约是10或12英尺(约合3至3.6 米)。”

根据他的设想,人类可以发射体积较大的传统太空飞船进入轨道,而这样的太空飞船将携带数千个小飞船,并从轨道上依次发射。

两年前,康奈尔大学的KickSat曾尝试过这样的技术。当时的太空飞船携带了104个微型卫星,但这些微型卫星最终未能成功发射。

当然沃尔登承认,这一领域存在挑战,例如小型飞船在发射中会受到冲击。此外,这些小型飞船需要在严酷的星际环境中飞行20年时间才能抵达半人马座阿尔法星,而星际尘埃将会碰撞飞船。沃尔登表示:“问题仍有待解决。”

他认为,由于设想过于激进,因此政府不太可能进行此类研究。不过,技术已经做好了准备,并非没有一试的可能性。

但主流科学界对于“突破摄星”计划有所质疑。

北京大学天文学教授徐仁新说,他完全不相信该计划会成功。

“生活会继续,就像这从未发生过一样。”

微小的太空船会在长途的星际旅行中遇到非常多的障碍,比如撞上小小的星尘时,飞行器就会大大减速。

“即便一部分可以抵达半人马座阿尔法星,它们也不能送任何数据回地球,因为它们的天线太小了。”

北京天文馆的高级工程师寇文说,该项目应该考虑西藏作为安置大型光束枪的一个备选地点。

寇文说,西藏是全球海拔最高的高原,其干冷的气候将减少对激光光束的大气吸收和干扰,这个条件比地球而上其他地方都要优越。

“突破摄星”项目并未给出发射时间表。有关项目的更多详细资讯,可于项目官方网站查询: www.breakthroughinitiatives.org

责任编辑:梁福龙
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