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霍金宣布太空計劃:研發達20%光速的飛行器尋找人類新家園


4月12日,英國物理學家霍金(Stephen Hawking)和俄羅斯投資人米爾納(Yuri Milner)在紐約共同宣布一項名為「突破攝星」(Breakthrough Starshot)的太空探索計劃。攝:Lucas Jackson/REUTERS
4月12日,英國物理學家霍金(Stephen Hawking)和俄羅斯投資人米爾納(Yuri Milner)在紐約共同宣布一項名為「突破攝星」(Breakthrough Starshot)的太空探索計劃。攝:Lucas Jackson/REUTERS

4月12日,英國物理學家霍金(Stephen Hawking)和俄羅斯科技業投資人米爾納(Yuri Milner)在紐約共同宣布,將聯合數名科學家和科技界企業家開展一項名為「突破攝星」(Breakthrough Starshot)的太空探索計劃。該計劃的目標是開發出飛行速度高達光速五分之一(時速約2億公里)的微小型無人太空探測器「納米飛行器」(Nanocraft),在發射後20年左右抵達離太陽系最近的星系——半人馬座阿爾法星(Alpha Centauri),並發回照片。

愛因斯坦曾經幻想在宇宙中乘着一道光線飛馳,這個思想實驗為他的狹義相對論奠定了基礎。一個多世紀後,我們有機會可以達到光速的一小部分:一億英里每小時。只有通過這麼快的速度,我們才有希望在人類的時間尺度內到達那些恆星。

英國物理學家霍金(Stephen Hawking)

該計劃已獲得高達1億美元的研究經費,將由美國太空總署(NASA)艾姆斯研究中心(Ames Research Centre)前總監 Peter Worden 帶領,而包括霍金、米爾納和 Facebook 創辦人朱克伯格(Mark Zuckerberg)在內的委員會將負責監督計劃的實施情況。

為達到光速20%的速度,這些納米飛行器將會以激光驅動飛行,飛行器上將裝載照相機、導航系統、通訊器材和能源供應設施等,但其重量僅以「克」為單位計。目前的納米技術可以製造出厚度為幾百個原子的材料,這使得納米飛行器的製造成為可能。

這一項目暫未公布具體時間表,目前亟需解決的問題包括:將照相機等設備及傳感器縮小並置於微小的空間內;開發足夠強勁的太陽帆,能經受數分鐘高強度激光照射等等。

如果研發成功,數千個納米飛行器將被發射往半人馬座阿爾法星,因為其中有一些可能會被星塵撞毀。而倖存者們預計將在20年後抵達該星系,飛行器將收集到的數據和圖像發回地球則需要超過4年時間。

霍金此前認為人類不應再向宇宙發送任何訊息,否則將招致災難。他在2010年曾表示,宇宙有1000億個星系,每個星系含有數億顆恆星,地球不可能是唯一擁有生命的星球。他鄭重警告,外星生物或許已消耗殆盡自己的資源進而侵佔其他星球,因此人類不該再發送訊息意圖與其接觸,否則將給人類帶來毀滅性災難。

但霍金在解釋「突破攝星」計劃的初衷時又稱,「如果我們想作為一個物種存活下來,那就必須最終擴展到星空深處」,因為「把我們所有的雞蛋(人類)放在一個脆弱的籃子(地球)裏並不明智」,而「天文學家相信,在半人馬座阿爾法星系統中,有相當機會存在一顆類似地球的行星,在圍繞着其中一顆恆星運轉」,因此選擇這一星系進行探索。

而早在去年7月,霍金就曾宣布啟動同樣由米爾納全額出資1億美元、為期10年的「突破聆聽」(Breakthrough Listen)計劃,這是人類史上最全面和深入的針對地外生命跡象的科學搜索。研究團隊成員包括劍橋大學天體物理學家 Martin Rees 等,由美國天體物理學家、「搜尋地外文明計劃」(SETI)的設立者 Frank Drake 擔任顧問。「突破聆聽」計劃將通過無線電和光學技術,在整個銀河系及其附近100個星系的範圍內進行搜索。

4月12日,霍金在新浪微博開通帳號,迅速吸引了200多萬關注者。他在第2條微博中便簡要介紹了「突破攝星」計劃,截稿前已獲得近10萬轉發。

30000
半人馬座阿爾法星是距離人類最近的星系,在大約4.3光年(40萬億公里)外;用目前人類最快的太空船要飛抵半人馬座阿爾法星,需要3萬年。

聲音

要解決諸如太空輻射、塵埃環境、設備敏感性、高能加速激光與地球大氣層的反應、太空飛船穩定性和供能等問題,會遇到非常大的困難,但這是一個值得一探究竟的概念,看看我們是否能在一生時間裏真的到達另一個恆星系統。

倫敦大學學院米拉爾太空科學實驗室教授 Andrew Coates

人類的故事就是由偉大的跨越組成的。55年前,加加林成為進入太空的第一人。今天,我們正在準備下一個偉大跨越——前往其他恆星。

俄羅斯科技業投資人米爾納

微小的太空船會在長途的星際旅行中遇到非常多的障礙,比如撞上小小的星塵時,飛行器就會大大減速。即便一部分可以抵達半人馬座阿爾法星,它們也不能送任何數據回地球,因為它們的天線太小了。

北京大學天文學教授徐仁新

半人馬座阿爾法星

即南門二(Alpha Centauri 或 Toliman),雖然肉眼分辨不出來,不過南門二實際上是一個三合星系統,其中一顆恆星是全天空第4明亮的恆星。不過因為其中兩顆恆星距離過近,肉眼無法分辨出來,所以它們的綜合視星等為-0.27等(超過第3亮的大角星),絕對星等為4.4等。南門二也作為南十字星座最外圍的指引而聞名,因為南十字星座的位置太過南邊,所以大部分的北半球都看不到。傳聞當年鄭和下西洋,就是用它來指引方向。南門二是距離太陽最近的恆星系,只有4.37光年(約277,600天文單位)。比鄰星(Proxima Centauri)通常被認為是這個恆星系的成員,距離太陽只有4.24光年。因為南門二距離地球相對較近,所以在關於星際旅行的冒險小說中,理所當然將它當成「第一個停靠港口」,並預測在人口爆炸時甚至會對這個恆星系進行開發與殖民活動。這些觀點通常也在科幻小說與電子遊戲中出現。(資料來自維基百科)

來源:Quartz路透社南早中文網騰訊網

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