突破摄星

2016年霍金宣布联合互联网投资人尤里·米尔纳启动的计划

突破摄星（Breakthrough Starshot）是霍金于2016年4月宣布联合互联网投资人尤里·米尔纳启动一项计划，以更好地了解宇宙，给科学和太空探索带来革命性的变化。

发展历程

在2015年7月，霍金曾宣布启动一项人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动，名为“突破聆听”(The Breakthrough Listen) 。这项行动将通过扫描宇宙的方式进行搜寻，历时十年，并将耗费一亿美金。

2016年4月，霍金联合互联网投资人尤里·米尔纳(Yuri Milner)周二宣布启动一个新的1亿美元项目，以更好地了解宇宙。

探索目标

突破摄星项目的目标是开发数千个邮票大小的纳米小型太空飞船，飞往我们最近的恒星系，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，尚不能确定是否成功。

规划

计划第一步是研发能达到相对论速度的光驱动“纳米飞行器”——航行速度最高可达光速的20%，作为探测器。

由常规火箭一次发射上千个这样的探测器进入地球轨道。探测器除了光帆之外，还带有“星芯片”：一种质量为克级的晶片，携带有摄影机、光子推进装置、动力系统、导航和通讯设备。

探测器在轨道上张开光帆，一组高能激光会依次为探测器加速，每个加速时间不超过几分钟；出于冷却和维护等需求，大约每一到两天进行一次加速任务。每个探测器都装备有研究行星或小行星的传感器，数据将会通过探测器携带的激光发回地球。

挑战

突破摄星计划面临着来自激光、材料和通讯等领域的许多挑战。如：怎样建造能将小载荷发射出地球的激光阵列？怎样穿越星际距离，将数据传回给我们？

各方意见

航天科工二院研究员杨宇光认为，霍金的想法在工程上是不可能实现的。

杨宇光表示，即使具备百分之百的效率，将一克的物体加速到光速的20%，也需要相当于是400多吨TNT炸药的能量，这是非常巨大的。而且利用光学性手段，将物体加速，不可能在工程上做到这一点。另一方面从技术上即使你做到了这一点，那么一克的探测器，它是不可能在这么遥远的距离上有任何作为的，它即使拍到了照片，那么这个照片也不可能在这么微弱的信号发射器的基础上传到地球，被地球接收到。我们可以类比太阳系的例子，就是说我们所有的行星探测器飞到遥远这个冥王星附近，那么几十亿公里的范围，它的信号也是非常微弱的，那么地球接收也是非常困难的。

《国际太空》杂志执行主编、航天专家庞之浩用“最大胆的计划”来形容霍金的“突破摄星”计划，而在他看来，这项计划同样不可行。庞之浩表示，这个类似太阳帆原理，通过地面产生强光或激光给小型飞船通过光压的方式来加速，从理论上说，这种想法似乎不错。但是这个光，这么小的一个东西，这么远，尤其是越飞越远的情况下，如何产生强烈的激光也好，还是其他光也好，给它表面产生巨大的光压来使它加速，这个非常困难。而且由于从地面去发射激光，还有一个大气层衰减的问题，还有飞得那么远，如何跟它通信也是一个问题，这个技术，几十年恐怕很难实现这件事。

突破摄星计划的联合赞助人之一，哈佛大学天体物理中心主席阿维·勒布（Avi Loeb）表示：“突破摄星计划的确野心勃勃，但并没有任何背离基本科学原理的地方。”

霍金说：“什么是让人类独一无二的品质？在我看来，超越极限是我们独有的品质。今天，我们迈出了驶向宇宙的又一大步，因为我们是人类，我们的本质就是飞翔。”

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