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物理学家霍金和科技业巨头米尔纳开发时速1.6亿太空探测器

来自 实验室仪器网

我在纽约城的一号楼观景台,我和尤里·米尔纳启动了突破摄星计划(Breakthrough Starshot),马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会,为突破摄星助一臂之力。

在一代人的时间内,突破摄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发星,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。

这个项目耗资巨大,雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限。能参与这样的项目,非常令人兴奋。

----------【科研立项背景】----------

英国物理学家霍金(Stephen Hawking)和科技业巨头米尔纳(Yuri Milner)共同宣布,数名世界顶级科学家和科技界实业家将合作开展一项人类史上前所未有的太空探索计划,该计划将开发飞行时速高达1亿6000万公里的无人太空探测器,并于是20年内抵达离太阳系最近的星系。

这个突破摄星(Breakthrough Starshot)计划已经获得高达1亿美元的研究经费,旨在给科学和太空探索带来革命性的变化。计划由美国太空总署(NASA)艾姆斯研究中心(Ames Research Centre)前总监沃尔登(Peter Worden)带领,包括霍金、米尔纳以及脸书(Facebook)创办人扎克伯格(Mark Zuckerberg )在内的一个委员会将负责监督该计划的落实。

该计划的目标任务是我们这一代人的有生之年,抵达半人马座阿尔法星(Alpha Centauri)。半人马座阿尔法星是距离我们最近的星系,在大约4.3光年(40万亿公里)外。

用今天最快的太空船,要飞抵半人马座阿尔法星,需要3万年。

突破摄星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,但其重量将比一部智能电话还要轻。

这个纳米飞行器将会以激光驱动,可以光速的20%飞行。

得益于纳米技术,制造这样的太空探测器变得可能。纳米技术可以制造出厚度不超过几百个原子的超物质。

数千个纳米飞行器将被发射往半人马座阿尔法星,并可能在20年内抵达该星系。这些太空探测器将在该星系中收集到的数据和图像发回地球,则需要超过4年时间。

如果成功,这将是人类史上最大规模、最富雄心的科学探索项目,并将人类的存在带到另一个星系。而这一切,都会在我们的有生之年实现。

该项目此时公布是为了纪念加加林(Yuri Gagarin)首次人类太空飞行55周年。

米尔纳说说:55年前的今天,加加林成为了第一个太空人。今天,我们准备要迈出下一个大步——走向星际。

曾经警告过与外星生物联络的风险的霍金,解释了他为什么要参与这个全球最有野心的、寻找宇宙生命的计划。

地球是一个美妙的地方,但也许不能永久。

我们迟早必须转向其他行星。突破摄星是这场旅程非常激动人心的第一步。

西藏将作为实施该计划的一个备选地点?

突破摄星计划的1亿美元起步资金,将被用于科学和工程研究,以证明项目所需技术的可行性。

要完成这一步,需要好几年。之后,飞向半人马座阿尔法星的任务需要史上最大笔科学实验资金去支持。

一个陆基的、长约1公里的光束枪将被建于一个高海拔的干燥地区,比如西藏。

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达数米的光帆。

光束枪会将光束聚焦在光帆上,驱动纳米飞行器飞向目标。这些纳米飞行器将在数分钟内加速到时速1亿6000万公里。

并非所有纳米飞行器都能抵达半人马座阿尔法星,有一些可能会被星尘撞毁。有价值的数据会通过飞行器上的一个激光通讯系统传回地球。

这是人类史上最大胆的科学探索计划之一。

米尔纳是脸书、推特、阿里巴巴和其他成功互联网平台的初期创办人之一。

突破摄星项目呼吁全球合作,因为向半人马座阿尔法星的处女航将面对资金和技术的双重挑战,没有任何一个国家可以单独解决。

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文章标签:纳米飞行器太空探索物理学 评论收藏分享

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