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霍金独家演讲:突破摄星或让星际旅行变现实

17-11-06 09:13 来源:夏宾 编辑:刘姗

  剑桥大学物理学教授、宇宙学家斯蒂芬·霍金的独家演讲视频,5日在北京举行的“2017腾讯WE大会”上播放。霍金表示,其去年与企业家尤里·米尔纳共同推出的“突破摄星”研发计划的目标是让星际旅行变成现实。

  “如果我们成功的话,这个飞掠任务将会在发射后二十年左右到达半人马座阿尔发星,并发送回来在那个星系中发现的行星的图片,”霍金称。

  霍金认为,“突破摄星”是人类初步迈向外太空的真正机会,为了探索和考量移居太空的可能性。

  “突破摄星”带有概念验证的使命,其中涉及三个概念:迷你太空飞行器、光动力推进和锁相激光器。

  霍金指出,“星芯片”是尺寸被缩小到仅几厘米、但功能完备的太空探测器,它将附着于“光帆”上,而“光帆”由超材料制成,重量仅有几克。“我们设想,一千个由‘星芯片’和‘光帆’组成的纳米飞行器将被送入轨道,在地面上,激光器阵列将共同形成一道超强光束,光束穿过大气,以数十吉瓦的功率射向太空中的‘光帆’。”

  霍金表示,上述创新背后的想法是以光束来驱动纳米飞行器前进,由此产生的速度虽不及光速,但也能达到其五分之一,约合每小时1亿英里。上述系统可在一小时内抵达火星,几天内到达冥王星,一周内就可追上并超过旅行者号探测器,并在仅二十年后到达半人马座阿尔法星系。

  重要的是,“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”,这颗位于半人马座阿尔法星系宜居带的行星,与地球的大小类似,而正是在今年,“突破摄星”与欧洲南方天文台合作,进一步探寻半人马座阿尔法星系的宜居行星。

  上述计划都可能变成现实,但也要看到挑战。

  霍金举例,1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿推力,不过因为纳米飞行器只有几克重量,恰恰可以克服这个问题,但对于工程方面的挑战是巨大的,因为纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子,以及与太空粉尘等垃圾的碰撞。

  此外,由于大气湍流,将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆,也是困难的事情。同时,还需解决如何让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作二十年,如此它们才能将信号传回到四光年外的地球。

  霍金直言:“这些都是工程设计要解决的问题,而工程挑战往往最终都会被解决。随着技术进步日趋成熟,我们可以展望更多令人兴奋的使命。如果‘突破摄星’计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像,这对人类的未来必将产生深远影响。”

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