霍金聯(lián)手科技大亨打造“納米飛船”

郭錳

作為當(dāng)今物理學(xué)領(lǐng)軍人物的英國(guó)科學(xué)家史蒂芬霍金，日前終于在互聯(lián)網(wǎng) 上和中國(guó)網(wǎng)友有了突破性的“親密接觸”。

2016年4月12日，霍金開(kāi)通新浪微博，微博名“@史蒂芬霍金_StephenHawking”。此微博才開(kāi)通，粉絲量便以前所未有的速度劇增，遠(yuǎn)超很多國(guó)內(nèi)明星的漲粉速度，霍金也因此成為最新的“網(wǎng)紅”。同時(shí)霍金本人很快通過(guò)微博公布了一件大事：他將與兩位大咖聯(lián)手打造大批納米飛船。

“突破攝星”計(jì)劃

霍金在微博上宣布將啟動(dòng)一項(xiàng)名為“突破攝星”的太空探索計(jì)劃。

在“突破攝星”計(jì)劃里，霍金將聯(lián)手俄羅斯科技大亨尤里米爾納和臉書(shū)創(chuàng)始人馬克扎克伯格，組成計(jì)劃董事會(huì)，研發(fā)一種“納米飛船”。這種納米飛船的質(zhì)量極輕，以克為單位，它能夠自動(dòng)進(jìn)行太空探索。其動(dòng)力原理為激光照射，在太空中的運(yùn)行速度將可達(dá)到光速的五分之一！

據(jù)霍金估計(jì)，若納米飛船研制成功，它們將被發(fā)射往距離地球約4.3光年的半人馬星座阿爾法星系，且將在發(fā)射20年后抵達(dá)這個(gè)星系。霍金提出，屆時(shí)將通過(guò)人造衛(wèi)星，向半人馬星座發(fā)射數(shù)千架這種小小的納米飛船。

“突破攝星”計(jì)劃董事會(huì)成員、科技大亨尤里米爾納指出，這種新型納米飛船的體積跟一枚郵票相當(dāng)，其芯片僅2至3厘米見(jiàn)方。不要小看這看似微不足道的芯片，它集成了攝像機(jī)、光子推進(jìn)器、導(dǎo)航系統(tǒng)、傳輸部件等等，是納米飛船的核心，然而其制造成本僅僅和一部IPhone手機(jī)差不多。

一個(gè)好的計(jì)劃，需要一個(gè)能夠建言獻(xiàn)策的智囊團(tuán)。“突破攝星”計(jì)劃由美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心前主任皮特沃登牽頭執(zhí)行，一些世界一流的科學(xué)家和工程師將組成委員會(huì)，為計(jì)劃提供建議。

這種納米飛船的開(kāi)發(fā)工作可能會(huì)持續(xù)數(shù)年，尤里米爾納將率先投入1億美元以供研發(fā)，而整個(gè)項(xiàng)目完成后，預(yù)計(jì)將耗資50億至100億美元，因此，董事會(huì)希望能夠在計(jì)劃進(jìn)行期間吸引到更多的國(guó)際投資者。

納米飛船的特點(diǎn)

從外觀上看，納米飛船如同一只背后有帆的蝴蝶，形狀小巧，但功能強(qiáng)大，能進(jìn)行星際旅行，并捕捉星際影像。

既然納米飛行器的質(zhì)量以克為單位，意味著其船身將被建造得非常小，其內(nèi)部芯片包含了光帆、通訊、導(dǎo)航、拍照、裝載能源等功能。而這樣輕微的體積和質(zhì)量，意味著它將以極快的速度穿行于宇宙間。據(jù)果殼網(wǎng)頻道主編虞駿分析，霍金在發(fā)布“突破攝星”計(jì)劃之時(shí)，很可能已經(jīng)擁有了第一代這種納米飛船核心芯片的原型。

阿爾法星系距離地球約4.3光年，是離太陽(yáng)系最近的一個(gè)星系。此星系中，有一顆與地球有著差不多質(zhì)量的行星，假如未來(lái)人類想要在太空中開(kāi)辟新的家園，這顆行星將成為最現(xiàn)實(shí)的首選目標(biāo)。

然而，假如使用傳統(tǒng)的太空飛行技術(shù)，需要3萬(wàn)年才能抵達(dá)阿爾法星系。在如今人類已發(fā)射的太空飛行器中，飛得最遠(yuǎn)的是美國(guó)的旅行者一號(hào)探測(cè)器，其在太空中遨游了40年左右，剛出星際恒星。因此，想要提前目睹未知星系的真實(shí)面貌，研發(fā)輕便、迅捷、有效率的納米飛船，勢(shì)在必行。

據(jù)霍金介紹，納米飛船將依靠光速和光帆作為動(dòng)力源推動(dòng)飛行，因此速度可以達(dá)到光速的五分之一，也就是約60000km/h。據(jù)專家分析，納米飛船運(yùn)用的是一種類似于光子火箭所使用的太陽(yáng)帆動(dòng)力原理推動(dòng)，利用高能激光照射產(chǎn)生推力，制造出巨大的光帆，通過(guò)光壓產(chǎn)生動(dòng)力，對(duì)船體不斷進(jìn)行加速，最終達(dá)到60000km/h的飛行速度，實(shí)現(xiàn)星際旅行。

如何看待“突破攝星”的難點(diǎn)？

“突破攝星”計(jì)劃一經(jīng)發(fā)布，便遭遇熱議，有人稱之為科幻，有人稱之為科學(xué)。

“這是一個(gè)前所未有的超大膽的計(jì)劃”，《國(guó)際太空》雜志執(zhí)行主編、空間技術(shù)專家龐之浩認(rèn)為，“突破攝星”計(jì)劃中的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和達(dá)到光速的理念，更多出現(xiàn)在科幻小說(shuō)中，目前來(lái)看可行性非常低。尤其霍金此次是以私人公司開(kāi)展研發(fā)，與政府行為相比，在資金、人才、技術(shù)上會(huì)遭遇很大問(wèn)題。但如果此計(jì)劃取得技術(shù)突破，將會(huì)給人類生活帶來(lái)一系列革命性的變化。

龐之浩表示，對(duì)于無(wú)論是光火箭，還是郵票大小的飛船，或是地面上超大功率激光陣列及其瞄準(zhǔn)問(wèn)題，從來(lái)都沒(méi)有人做過(guò)前期試驗(yàn)，這些因素可能在星際旅行中產(chǎn)生變化，所以飛行器的壽命也難以得到保證。

中科院高能所研究員曹俊認(rèn)為，目前信息傳輸主要依賴電磁波，即使納米飛船能搭載信號(hào)發(fā)送器，信息的傳送也是難題。

虞駿進(jìn)一步分析，根據(jù)“突破攝星”發(fā)布會(huì)透露的內(nèi)容，霍金手上很可能已經(jīng)有了第一代芯片的雛形，但并沒(méi)有提到數(shù)據(jù)的回傳問(wèn)題。“去年新視野號(hào)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(shuō)，即使光帆、芯片都有了雛形，激光助推技術(shù)可能被實(shí)現(xiàn)，但數(shù)據(jù)回傳技術(shù)依然很難突破。

無(wú)論如何，“突破攝星”計(jì)劃都將為人類進(jìn)一步探索太空，甚至找到那茫茫宇宙一隅的“世外桃源”帶來(lái)新的希望，讓我們對(duì)科學(xué)大咖們拭目以待，期盼那些萌萌的“宇宙小蝴蝶”為我們送回佳音。