去半人馬座α星！億萬(wàn)富翁聯(lián)手霍金、扎克伯格開啟億元太空項(xiàng)目

近日，億萬(wàn)富翁 Yuri Milner 與物理學(xué)家霍金一起，宣布了有史以來對(duì)星際旅行進(jìn)行的最大投資：用一億美元資助研究和制造出的宇宙飛船的原型，這種飛船能在20 年內(nèi)到達(dá)距太陽(yáng)系最近的恒星。

不過先把星際飛船放一邊。這些 「晶圓大小的飛船」(wafersats) 體積很小，只有手掌般大，非常輕盈。Milner 和他的科學(xué)顧問團(tuán)隊(duì)相信，激光與納米技術(shù)的最新發(fā)展，能將數(shù)千個(gè)晶圓飛船傳送到半人馬座阿爾法星（Alpha Centauri），在那，它們能夠把軌道上任何行星的圖像及科研數(shù)據(jù)傳回地球。

「我們已經(jīng)與各地的科學(xué)精英合作研究。驚喜的是，我們得出的結(jié)論指出，這可以在約三十年間完成。」Milner 說道。但是個(gè)這名為突破攝星（Breakthrough Starshot）的雄心勃勃計(jì)劃可能會(huì)在科學(xué)界引起不滿。

這個(gè)計(jì)劃涉及把宇宙飛行器送人太空，這些飛行器不比直徑 10 厘米的硅晶圓大多少，和智能手機(jī)大小相似。這些飛行的探測(cè)儀將使用由反光材料制作、寬達(dá)一米的光帆用來捕捉光子碰撞時(shí)的動(dòng)量，從而推動(dòng)自身前進(jìn)。

目前，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的光帆已投入建設(shè)，但僅靠太陽(yáng)能并不能產(chǎn)生足夠的推動(dòng)力。因此，會(huì)有一千億瓦特的激光從地球射向太空以給光帆提供巨大能量，把飛行器的速度提升到光速的五分之一 ——這足夠它在 20 年間沿著人馬座阿爾法星航行4 光年。

雖然這種技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)，但 Milner 對(duì)他的團(tuán)隊(duì)充滿信心，認(rèn)為他們能成功開發(fā)�！肝覀円呀�(jīng)研究了大約 20 種技術(shù)困難，我們相信沒有哪個(gè)困難是不可克服的�！顾�說�！高@個(gè)模型并沒有違反任何物理法則�！�

星際旅行處于科學(xué)的邊緣領(lǐng)域。盡管已經(jīng)提出了不少理論計(jì)劃，但像 NASA 這樣的航天機(jī)構(gòu)并未注入多少資源來為這些計(jì)劃補(bǔ)充實(shí)施細(xì)節(jié)。Milner 不僅為科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)以及外星人搜索行動(dòng)提供資金支持，還希望該現(xiàn)狀能得到改變。

所以，他創(chuàng)立了一個(gè)科學(xué)咨詢委員會(huì)，決定實(shí)施來自加州大學(xué)的 Philip Lubin 和他同事 Santa Barbara 提出的計(jì)劃。Lubin說，「他們讓我們的想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)�！�

Lubin對(duì)星際旅行描繪的藍(lán)圖依賴于兩種技術(shù)的發(fā)展。其一，需要技術(shù)把許多小束激光組合為一大束激光。這種叫做相控陣的技術(shù)最近由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署（DARPA)）成功研發(fā)。

「相控陣一直以來都是小面積的，然而似乎并沒有什么根本性的限制能阻止我們制造更大面積的相控陣�！顾�說。但是，能夠發(fā)射一千億瓦特激光的相控陣需要覆蓋一公里的地區(qū)。

其二就是小型飛船的誕生，這在某種程度上得益于智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的微型化。小型立方體衛(wèi)星（Cubesats）棱長(zhǎng)僅為10厘米，已是目前軌道上的主流衛(wèi)星。Lubin 認(rèn)為半導(dǎo)體制作工藝上的改進(jìn)能夠?qū)�飛行器碾成平面晶體，卻不影響把傳感器遍布它的表面。

在接下來的幾年，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對(duì)該類型飛船進(jìn)行開發(fā)及測(cè)試。這種飛船最后有可能被「母船」放置在軌道上，然后再由巨型激光發(fā)射器加速。團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是將探測(cè)儀的制造成本減低至與一臺(tái) iPhone 的成本相同，這樣才有可能發(fā)射數(shù)千個(gè)探測(cè)儀。發(fā)射大量的探測(cè)儀是有必要的，因?yàn)樾⌒惋w船有可能在星塵的高速碰撞中遭到毀壞。

「在頭兩年我們想要做很多事情�！构�佛大學(xué)的 Avi Loeb 說道，她是 Milner 咨詢會(huì)的負(fù)責(zé)人�！肝覀兿胍�證明我們有發(fā)送上百艘該類型飛船的能力，飛船也會(huì)配有攝像機(jī)以供拍攝月球�！筁oeb 表示，目前團(tuán)隊(duì)正在洽談中，有望在未來兩年通過常規(guī)火箭把飛船送到月球。

有人懷疑 Lubin 的計(jì)劃能否簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)�！副M管沒有物理上的限制，但仍有許多工程性的挑戰(zhàn)�！孤槭±砉�學(xué)院的 Paulo Lozano 說道。這些挑戰(zhàn)包括制造出遠(yuǎn)比現(xiàn)存的面積更大的激光發(fā)射器，發(fā)展同時(shí)能用于飛船推進(jìn)和溝通的技術(shù)，以及研究出保護(hù)小型探測(cè)儀使其免受惡劣星際環(huán)境破壞的方法�！咐蠈�(shí)講，我認(rèn)為只有現(xiàn)存的技術(shù)，我們并沒有準(zhǔn)備好。」

「因?yàn)榧夹g(shù)上的困難以及高企的經(jīng)濟(jì)成本，該計(jì)劃并不可行，而且在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)可能不會(huì)成功�！箓惗卮髮W(xué)伯貝克學(xué)院的 Ian Crawford 說道。體積如此小的飛船，能采集到和傳回的數(shù)據(jù)也有限，但是技術(shù)值得一試�！溉绻�我們想要仔細(xì)研究太陽(yáng)系外行星系，我們需要能夠把飛船傳送到這些地方�！笴rawford 稱。「探索這些低質(zhì)量荷載、由光束推進(jìn)的系統(tǒng)就是其中一步。」

即使團(tuán)隊(duì)能夠克服技術(shù)上的困難，但這并不能保證我們很快可以看到從半人馬座阿爾法星傳回的照片。100 萬(wàn)美元的資金只夠供研究所用，并不能資助整個(gè)計(jì)劃。Milner 稱這是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)幾十年，需要幾十億美元的工程，是像詹士韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope)或大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)那樣的世界級(jí)大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

誰(shuí)會(huì)繼續(xù)資助這趟科學(xué)冒險(xiǎn)仍然未知�！竃uri 很樂觀，他認(rèn)為自己可以說服很多朋友投資�！筁oeb 說。

與諸如 NASA 的機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系也有可能，但是這些太空機(jī)構(gòu)可能不感興趣。在 2013 年，億萬(wàn)富翁 Dennis Tito 宣布資助一個(gè)同樣雄心勃勃的項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃在 2018 年成功將私人載人飛船發(fā)射至火星，但他很快就不得不尋求 NASA 的幫助。NASA 拒絕了這個(gè)項(xiàng)目，而這個(gè)項(xiàng)目似乎永遠(yuǎn)不會(huì)付諸實(shí)施了。

「我們并不是說這很簡(jiǎn)單。我們只是對(duì)未來若干年就能夠?qū)崿F(xiàn)的東西進(jìn)行投資，然后再一步一步向著這個(gè)目標(biāo)前進(jìn)�！筂ilner 說道�！敢�到達(dá)其他星系遠(yuǎn)比只在太陽(yáng)系里航行要復(fù)雜。我們只是想說，我們能從技術(shù)上做到這一點(diǎn)�！�