前天,史蒂芬·霍金开通微博,一天时间粉丝量突破200万;昨天上午8:08,霍金发了一条微博,这条微博的内容是:将研发“纳米飞行器”,以五分之一光速的速度,飞往半人马座阿尔法星,并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。
五分之一光速是什么概念?这是否意味着,未来我们真的可以在宇宙中乘着一道光线飞驰了?现代快报记者采访了相关专家。
现代快报记者 胡玉梅 安莹
霍金宣布“突破射星”计划
4月13日上午8:08,霍金发了一条微博,一天下来,这条微博的转发量达6万多,评论7.7万左右。这条微博宣布了一项让人感觉非常科幻的计划。霍金在微博里说:
我在纽约向中国的各位问好!在纽约城的一号楼观景台,我和尤里·米尔纳启动了“突破射星”计划 (Breakthrough Starshot),马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会,为“突破射星”助一臂之力。在一代人的时间内,“突破射星”旨在研发出一台“纳米飞行器”——一台质量为克级的自动化太空探测器——并且通过光束把它推动到五分之一的光速。
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法星,并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。
爱因斯坦曾经幻想在宇宙中乘着一道光线飞驰,这个思想实验为他的狭义相对论奠定了基础。一个多世纪后,我们有机会可以达到光速的一小部分:一亿英里每小时。只有通过这么快的速度,我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。
五分之一光速有多快?
光线几乎每时每刻都在我们身边,乘着一道光线旅行,这让人想都不敢想。
那么,五分之一光速是什么速度?江苏省天文学会秘书长李旻介绍说,光的速度是30万公里/秒,五分之一光速是6万公里/秒,波音747的飞行速度为0.22公里/秒,计算下来,这个探测器的飞行速度是波音747飞行速度的27万倍。
当然,要想使得“纳米飞行器”以这么快的速度飞行,必须要有一个非常棒的助推器。中科院紫金山天文台科普部主任张旸说,用地面激光可以助推。
而另有科学家认为,这需要在一个高海拔的干燥地区,比如西藏建一个陆基的、长约1公里的光束枪才行。之后,科学家们会发射母体太空船,将数千个“纳米飞行器”带往近太空。一旦进入太空,这些小小的太空船将各自扬起可延展数米的光帆。光束枪会将光束聚焦在光帆上,驱动“纳米飞行器”飞向目标。
飞掠半人马座阿尔法星的目的是什么?
“突破射星”计划的目的明确,飞掠半人马座阿尔法星,并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。
半人马座阿尔法星由三颗恒星组成,编号分别为A星、B星和C星,其中半人马座阿尔法星C星为“比邻星”,是距离太阳最近的恒星,距离为4.22光年。用今天最快的太空船飞抵半人马座阿尔法星,需要3万年。“因为太远,所以尽管是五分之一光速,也要20年才能抵达。而要接收到它传回的数据,还需要4年多。”
那么,霍金的目的是什么?“突破射星”计划是一项投资达1亿美元的研究与工程计划,旨在为最终的星际航程奠定基础。飞掠半人马座阿尔法星的真实目的,其实是去寻找地球的孪生兄弟,看看那里是否有适宜人类居住的星球。
怎样给半人马座阿尔法星拍照?
给地球以外的星球拍照,似乎已经不新鲜,“嫦娥二号”就给小行星4179拍了一张全身照。但到现在为止,半人马座阿尔法星的全身照都还没有呢!
怎么给半人马座阿尔法星拍照?据了解,“突破射星”计划的团队提议建造小型无人宇宙探测器,探测器上将装载照相机、导航和通讯器材、能源供应系统等设备,飞掠半人马座阿尔法星的时候,照相机就开始工作了,然后,数据通过探测器携带的激光发回地球。“拍照的时候并不需要非常近,1.4亿公里左右的距离就可以了。”张旸介绍。
计划建造的“纳米飞行器”由一块名为“星片”的电脑芯片作为船体,该芯片仅有两三厘米见方,几克重,但集成了摄像机、光子推进器、导航和传输部件,是具有完整太空探测功能的飞行器,成本仅相当于一部iPhone手机。