突破攝星（Breakthrough Starshot）是由斯蒂芬·霍金于2016年4月宣布的一項計劃，旨在通過開發(fā)數(shù)千個郵票大小的納米小型太空飛船，飛往我們最近的恒星系并發(fā)送回圖像。該項目由互聯(lián)網(wǎng)投資人尤里·米爾納共同發(fā)起，并獲得了Facebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格的支持。突破攝星計劃面臨諸多挑戰(zhàn)，包括如何構(gòu)建能夠?qū)⑤p負載發(fā)射出地球的激光陣列、如何解決材料領(lǐng)域的技術(shù)難題，以及如何跨越星際距離將數(shù)據(jù)傳回地球等問題。
發(fā)展歷程
2015年7月，霍金宣布了“突破聆聽”項目，這是一項為期十年的人類歷史上規(guī)模最大對外星智慧生命的搜索行動，預(yù)計耗資一億美元。2016年4月，斯蒂芬·霍金與尤里·米爾納合作，宣布了一個新的價值一億美元的項目，即“突破攝星”，旨在更深入地了解宇宙。
探索目標
突破攝星項目的目的是開發(fā)能夠達到光速20%的速度的光驅(qū)動“納米飛行器”。這些飛行器將被用于探測我們最近的恒星系，包括半人馬座阿爾法星，其距離地球約為4.3光年。如果成功，科學家們將能夠判斷該星系是否存在類似于地球的行星以及是否有生命存在的可能性。
規(guī)劃
突破攝星計劃的第一步是研制能夠在相對論速度下運行的光驅(qū)動“納米飛行器”。這些飛行器將搭載“星芯片”，這是一種重量僅為克級別的晶片，上面集成了攝像機、光子推進裝置、動力系統(tǒng)、導(dǎo)航和通訊設(shè)備。飛行器將在地球上空展開光帆，然后一組高能激光會依次為其加速，每次加速的時間不會超過幾分鐘。為了冷卻和維護等需求，每間隔一天至兩天就會進行一次加速操作。每個飛行器都將配備用于研究行星或小行星的傳感器，并通過激光將數(shù)據(jù)傳輸回地球。
爭議與觀點
對于突破攝星計劃的可行性，存在著不同的看法。航天科工集團二院研究員楊宇光認為，利用光學性手段將物體加速，在工程上是不可能做到的。他認為，即使具有百分百的效率，將一克的物體加速到光速的20%也需要相當于400多噸TNT炸藥的能量，這是一個巨大的能量需求。此外，他還指出，如此微小的探測器在如此遙遠的距離上無法有任何實際作用，即使拍攝到了照片，也無法通過微弱的信號發(fā)射器將其傳輸回地球。相比之下，《國際太空》雜志執(zhí)行主編、航天專家龐之浩則形容霍金的計劃為“最大膽的計劃”，但他也認為這項計劃不可行。龐之浩解釋說，盡管理論上看，類似太陽帆原理，通過地面產(chǎn)生的強光或激光給小型飛船提供光壓來加速的想法不錯，但實際上，要在如此遠的距離上產(chǎn)生足夠的光壓來加速是非常困難的。此外，由于地面發(fā)射的激光會受到大氣層的衰減影響，再加上飛行距離越來越遠，如何保持有效的通信也是一個難題。然而，突破攝星計劃的聯(lián)合贊助人之一，哈佛大學天體物理中心主席阿維·勒布（Avi Loeb）則表示，雖然突破攝星計劃雄心勃勃，但它并未違背基本的科學原理。斯蒂芬·霍金本人也強調(diào)，“超越極限是我們獨有的品質(zhì)。”
參考資料 >
從網(wǎng)劇《三體》看現(xiàn)實中的外星文明搜索:突破攝星計劃.知新了了.2024-10-25
知科技 | 如何高逼格談?wù)摗巴黄茢z星”計劃. 浦東科協(xié).2024-10-25
且看霍金的“突破攝星”計劃如何突破.央視網(wǎng).2024-10-25
且看“突破攝星”計劃如何突破.科普中國網(wǎng).2024-10-25