突破摄星
——寻找地外生命

突破摄星
——寻找地外生命

4月12日，著名物理学家霍金发出了第一条中文微博，很快就收获了35万条评论和200多万的粉丝，成为新晋“网红”。4月13日，霍金又发出了第二条微博，“我和尤里启动了‘突破摄星’计划……”，即“研发一台质量为克级”的自动化太空探测器，到达半人马座α星。据了解，这项行动主要通过扫描宇宙的方式搜寻外星智慧生命。那么，这个被不少网友评论“虽然不懂但是感觉很厉害的样子”的“突破摄星”计划到底是怎么回事？这个计划是异想天开的“脑洞”，还是即将实现的伟大梦想？

1、主要原理：太阳帆，“小宇宙飞船”以太阳光为动力

“我们计划通过卫星向太空释放数千个纳米飞行器，飞行器的形状如同一只背后有帆的蝴蝶，采用纳米技术，通过光束供能，时速1亿英里，是目前太空飞船速度的1000倍。”

“突破摄星计划，主要采用质量为克级的自动化太空探测器，它们小如邮票，里面包含了相机、光子推进器、能量供应系统、导航和通讯仪器等等，被发射到太空寻找生命迹象。”“小宇宙飞船”的创新之处，其实应用了古老的概念，即“光压”飞行器，通过光“照”在飞行器上使其加速飞行。

光线实际上是光子流，当光子流受到物体阻挡时，光子就撞到该物体上，就像空气分子撞到物体上一样，它的动能就转化成对物体的压力。不过，太阳光产生的力是非常非常小的。不仅人感受不到，就连普通的仪器也测不出来。到了太空中，重力、大气压力、空气阻力、摩擦力等几乎完全消失，只有太阳光的压力持续存在，虽然这个力非常微小，但是经过长时间持续作用，它的效果惊人，一百天左右，就能使航天器的速度超过第二宇宙速度，达到11.23千米/秒；一年后可达到31.54千米/秒，足以飞出太阳系。

2、目标：半人马座α星星系

此次，纳米飞行器将被“指派”到遥远的半人马座α星星系探索。在很多科幻小说的设定中，这个神奇的星系存在发达的宇宙文明，比如科幻小说《三体》中，该星系被描述为拥有与地球截然不同的世界和宇宙生物。

这个格外受人青睐的半人马座α星星系到底有何神秘之处？

它是距离地球最近的比邻星，也是已知距离太阳最近的恒星系统。不过，这个星系里到底有没有行星还不得而知。也就是说，那个星系中是否存在类似地球的行星还无法确定，这或许就是“突破摄星”计划要探测的内容之一。

3、质疑：专家不看好“突破摄星”计划

对于纳米飞行器能否到达半人马座α星星系，并成功传回信息，不少航空专家表示并不看好。很多专家指出，探测器很轻很小，不可能在如此遥远的距离上有任何作为。

“突破摄星“原理上可行，但技术层面上操作难度确实挺大。比如，飞行器收集的信息怎么传回地球，这就是个大难题。飞行器遇到的最大难题是，传回来的“信息”可能会被宇宙射线“打坏”。在浩瀚的宇宙中，宇宙射线是很强的，同时，还有很多的宇宙尘埃等物质，这些物质和飞行器发生碰撞，就有可能破坏其携带的信息。这也是“突破摄星”计划要发射上千个飞行器的原因所在。

霍金曾表示，纳米飞行器将在几分钟内加速到五分之一光速，用20年时间飞到比邻星。半人马座α星星系是距今离地球最近的星系，大约有4.2个光年，那么，纳米飞行器飞到目的地，确实需要20多年的时间。

人类探测器目前到达过的宇宙最远距离只有一个光天，即200个天文单位（地球到太阳的平均距离为一个天文单位）。而太阳系距离半人马座α星星系有4.2个光年，也就是说，当前人类探测器能到达的距离只有“突破摄星”计划中想要行驶距离的千分之一。此外，即使飞行器成功搜集到信号，并以光速传回来，也需要很长时间。