突破摄星

2016-04-14 本文已影响40人 GALAXY_ZMY

最近在科技探索方面有个比较重大的新闻——“突破摄星”计划。

事情是这样的：

霍金联合互联网投资人尤里·米尔纳宣布启动一个新的1亿美元项目，以更好地了解宇宙。该项目的目标是开发数千个邮票大小的纳米小型太空飞船，飞往我们最近的星系，并发回照片。

如果获得成功，那么科学家将可以判断，半人马座阿尔法星星系是否包含类似地球的行星，容纳生命的存在。半人马座α星距离地球约4.3光年。不过需要指出，“Breakthrough Starshot”项目将开发携带摄像头和通讯设备的小型太空飞船。科学家希望这样的小型飞船速度能达到20%光速。这一速度远高于当前的太空飞船，该项目开发需要多年时间，目前尚不能确定是否成功。
　　
史蒂芬霍金认为，在一代人的时间内，人类有可能通过派遣微型飞船前往另一个恒星系统。这些飞船将飞行数万亿公里，比此前任何飞行器经过的距离都要远。
　　
星际旅行一直都是许多人的梦想，但实现这一梦想面临着难以逾越的技术障碍。不过，霍金教授称，梦想实现的速度可能比我们想象的要快得多。“如果我们想作为一个物种存活下来，那就必须最终扩展到星空深处，”他说，“天文学家相信，在半人马座阿尔法星系统中，有相当机会存在一颗类似地球的行星，在围绕着其中一颗恒星运转。接下来20年里，我们将从地面和空间望远镜获得更多的信息。”

“原则上，过去二十年以及未来的技术发展，将使（星际探索）在一代人的时间内成为可能，”霍金补充道。他对尤里?米尔纳的“突破基金会”的一个星际项目表示支持。该基金会是一个非营利性组织，为那些政府官员认为目标太过宏大的科研项目提供资助。

这个探索计划听上去确实眼前一亮，不过仔细想想发现成功的概率不到百分之一。

首先，纳米卫星，不是纳米级的卫星，是指用纳米材料做的卫星，虽然我对纳米材料的认识很浅，但说要把卫星的材料全部实现纳米化本身就是很难完成的一项计划。

对于速度，达到光速的20%，又是一项相当难以实现的目标。目前人类能够实现推进探测器的方式有化学方法（燃料），太阳帆，离子推进。化学方法是完成不可能了，太阳帆获取的动能会随着跟太阳距离的增加而越来越弱，至于离子推进和其他类型的推进方式，由能量守恒就知道达到光速的20%是需要很大的能量的，并且很难将巨大的能量转换到探测器的动能上。还有一些经常听到的比如在飞行器后面持续扔核弹，这完全是一些不着边际的想法。

至于通信技术，你用啥发信号？这么远的距离信号衰减到宇宙背景噪音了吧？用激光本身来通讯或许有实现的可能。

说到这个半人马座阿尔法星，好多人不明觉厉，其实半人马座（Centaurus）阿尔法星包括三颗恒星，分别为半人马座α星A、半人马座α星B、半人马座α星C。其中，半人马座α星A、半人马座α星B靠得很近，是一个双星系统，中国古代称为南门二。半人马座α星C，一般称为比邻星，是距离太阳最近的一颗恒星（4.2光年），恒星分类属于红矮星。很多科幻电影或科幻小说中提到星际旅行的时候就往往以此作为一个例子。刘慈欣的科幻小说《三体》中也提到了半人马座阿尔法星。还是觉得探测这么三个恒星还是很不靠谱的，比邻星作为一颗红矮星很难想像他能提供另一个地球，至于那两颗组成的双星系统或许有可能，但双星系统对内部行星的干扰还是很大的。

下图是三颗恒星和太阳的对比图