霍金聯手科技大亨打造“納米飛船” 用20年飛抵半人馬座α星
通過微博登陸中國的霍金已經成為一名超級“網紅”。昨日8時,霍金發布微博,將聯手俄羅斯大亨尤里·米爾納和美國臉書創始人扎克伯格合作建造大批納米飛船,并以五分之一光速的速度將它們發射前往半人馬座阿爾法星。
啟動“突破攝星”計劃
12日,名為“@史蒂芬霍金_StephenHawking”的微博用戶出現,聲明為霍金教授的官方微博,其內容由霍金團隊以及某社交媒體公司共同管理維護。昨早8時,霍金在微博上宣布啟動一項名為“突破攝星”的太空探索計劃。
在該計劃中,霍金打算研發出一臺“納米飛船”,其質量為克級,能夠進行自動化太空探測,并通過激光照射使其速度達到光速的五分之一。霍金估計,如果這種納米飛船研發成功,這些微型飛船將會在發射后二十年左右到達半人馬座阿爾法星。
“愛因斯坦曾經幻想在宇宙中乘著一道光線飛馳”,霍金在聲明中說,這為愛因斯坦的狹義相對論奠定了基礎。一個多世紀后,霍金認為,人類有機會可以達到的速度是每小時一億英里,雖然只是光速的一小部分,但已經有希望在人類的時間尺度內到達一些恒星。
米爾納先期投1億美元
霍金還透露,俄羅斯科技大亨尤里·米爾納和臉書創始人馬克·扎克伯格也加入了該計劃的董事會,為“突破攝星”助一臂之力。
米爾納昨日指出,“55年前的今天,尤里·加加林成為了人類進入太空的第一人。今天,我們正在準備下一個前往星星的巨大飛躍。”他說,這種新型飛船只有郵票那么大,重量只有幾克重。納米飛船的芯片僅有二三厘米見方,但集成了攝像機、光子推進器、導航和傳輸部件,制造成本僅相當于一部iPhone手機。
據外媒報道,“突破攝星”計劃將由美國宇航局艾姆斯研究中心前主任皮特·沃登牽頭,世界一流科學家和工程師組成的委員會提供建議,納米飛船的開發可能需要數年時間。米爾納先期投入1億美元,整個項目研發可能耗資50億至100億美元,希望能吸引到其他國際投資者。
■ 釋疑
納米飛船有何特別之處?
形狀小功能強,能進行星際旅行,捕捉星際影像
媒體報道稱,霍金提出的“突破攝星”計劃,打算通過衛星向太空釋放數千個納米飛船,這種微型飛船的形狀如同一只背后有帆的蝴蝶,攜帶有攝像頭、通訊設備等,可加速至光速五分之一,在發射后20年左右到達半人馬座阿爾法星,并將捕捉到的星際影像回傳到地球。
這個飛行器的質量是以克計算的。果殼網頻道主編虞駿對新京報記者表示,這意味著這個飛行器會做得非常輕非常小,因為越小的東西加速越快。質量為克級,意味著這個集納了光帆、通訊導航、能源、通訊、拍照的設備可能是一塊芯片,全部重量只有幾克。虞駿分析,霍金發布這一計劃時,可能意味著他已經有了第一代芯片的雛形或者原型。
“可能像是一枚郵票”,《國際太空》雜志執行主編、空間技術專家龐之浩告訴新京報記者,目前確實出現了芯片衛星,但是完全處于試驗階段,只在地球軌道試運行,壽命也不長,“有的幾個月,有的一兩年”。按照霍金的規劃,這枚郵票大小的飛船上還要加上自控、通訊、攝影攝像系統,技術難度更高。
納米飛船能到達半人馬座?
技術原理可行,多國進行研究,只有初步進展
公開資料顯示,阿爾法星系是距離太陽系最近的星系,其中還有一顆和地球有著近似質量的行星,有可能成為人類下一個家園。
如果使用傳統的太空飛船技術,需要3萬年才能抵達。龐之浩表示,目前人類發射的太空飛行器中,走得最遠的是美國的旅行者一號探測器,“走了四十年左右,剛出星際恒星”。
霍金說,這個納米飛船依靠激光束和光帆推動飛行,因此可以達到光速的五分之一,用20年時間到達半人馬座阿爾法星。龐之浩對此分析,這是一項類似于光子火箭所使用的太陽帆的動力,“這個概念早就提出來了,只是看上去很美”,龐之浩說,通過用光壓產生動力從而不斷加速,美國、日本都曾有過設計方案,但目前只有初步進展。按照目前使用的化學能、電能等常規技術,要到半人馬座阿爾法星需要三萬年到四萬年的時間。核動力火箭的研制也取得了一定突破,可以把去火星的時間從八九個月縮短到兩個月左右。
虞駿說,光帆技術并不新鮮,曾在2010年時研發出應用品,原理就是利用光照射到物品上產生小而微弱的推力,制造出非常大非常輕的光帆,實現加速。再加上高能激光,能讓光帆達到非常快的速度,實現星際旅行。
“突破攝星”計劃有何難點?
未做前期試驗,數據回傳未獲得突破
“突破攝星”計劃一經發布便遭遇熱議,有人稱之為科幻,有人稱之為科學。
“這是一個前所未有的超大膽的計劃”,龐之浩說,“突破攝星”計劃中的驅動技術和達到光速的理念更多出現在科幻小說中,目前來看可行性非常低。特別是霍金此次是以私人公司開展研發,與政府行為相比,在資金、人才、技術上會遭遇很大問題。如果取得技術突破,會給人類生活帶來一系列革命性的變化。
龐之浩表示,無論是光火箭,還是郵票大小的飛船,再到地面超大功率激光陣列及其瞄準問題,從來沒有人做過前期試驗,這些都可能在星際旅行中產生變化,飛行器的壽命也難以保證。
中科院高能所研究員曹俊介紹說,目前信息傳輸主要依賴電磁波,即使納米飛船上能搭載信號發送器,傳送信息也是難題。虞駿進一步分析,根據發布會透露的內容,霍金手上很可能已經有了第一代芯片的雛形,但霍金沒有提到數據的回傳問題。“去年新視野號從冥王星回傳地球照片,速度只有1kb每秒,要到今年才能傳輸完。”虞駿說,即使光帆、芯片都有了雛形,激光也有可能實現,但數據回傳技術很難突破。記者黃穎實習生郭錳