霍金造激光“飛船”難度究竟有多大？

　　英國著名物理學家史蒂芬.霍金在中國擁有數(shù)量龐大的擁躉。4月12日，霍金老爺子官方認證微博剛開通，中國網(wǎng)友就瘋了，粉絲迅速達到200萬以上。試問誰有這樣的氣場?不僅如此，霍金老爺子還借助微博做了一個大大的推廣。

　　4月13日，霍金在第二條微博上就帶來一個讓人興奮的消息——啟動“突破攝星”(Breakthrough Starshot)計劃，將發(fā)送微型飛行探測器至4光年外半人的馬座阿爾法星。計劃發(fā)起人之一的俄裔億萬富翁尤里.米爾納為項目投資1億美元。

　　這是怎樣一個計劃?又將會如何實現(xiàn)呢?

　　速度是目前最快飛船的1000倍

　　“突破攝星”計劃是這樣的：在一代人的時間內(nèi)，“突破攝星”旨在研發(fā)出一臺“納米飛行器”：—臺質(zhì)量為克級的自動化太空探測器，并且通過激光光束把它推動到五分之一的光速，即每小時1億英里的速度，這是目前最快飛船的1000倍。如果成功的話，這個飛掠任務將會在發(fā)射后20年左右到達距地球4.37光年的半人馬座阿爾法星附近宜居帶，用其攜帶的攝像頭、通訊設備和處理器等捕捉行星和其他科學數(shù)據(jù)的影像，并用4年的時間傳回地球。

　　為何要去半人馬座阿爾法星?因為半人馬座阿爾法星除了是離地球最近的星座，天文學家相信，一顆類似地球的行星可能存在于半人馬座阿爾法星的宜居帶，這是最接近地球的星系。也就是說，可以到那里去考察一下有沒有外星人或者適宜人類居住的環(huán)境。

　　如果使用傳統(tǒng)太空飛船技術(shù)，抵達半人馬座需要3萬年。那個時候人類還在不在地球上存在還兩說?因此，以前無數(shù)的太空探索迷們看到這個事實時心里拔涼拔涼的。現(xiàn)在有了“突破攝星”的這個計劃，時間一下子縮短了這么多，是不是很令人振奮?

　　這個計劃在科學上完全不靠譜?

　　在看到霍金他們的這個計劃以后，一部分人說這次霍金又在說瘋話了。其實，霍金說的并不是瘋話。至少從理論上而言，這個計劃是具有可行性的。

　　首先“納米飛行器”離我們越來越近了。這些年來納米科技進展迅速，納米級的機器器件及其能源供應方式都已經(jīng)成為國際上的熱門研究領域，并取得了一些實質(zhì)性的突破，不久以后納米級的機器將會出現(xiàn)在我們面前，這自然也包括“納米飛行器”了。

　　空間技術(shù)專家、《國際太空》雜志副主編龐之浩說，與霍金提出的以地面激光持續(xù)作用于帆板的航天設想比較，兩種現(xiàn)有方案有著很大相似之處：一是太陽帆飛船，二是光子火箭。只是這兩種方面目前也還無法實現(xiàn)星際航行。

　　太陽帆的概念很早就出現(xiàn)，其誕生于20世紀20年代，由于光是由沒有靜態(tài)質(zhì)量但有動量的光子構(gòu)成的，當光子撞擊到光滑的平面上時，可以像從墻上反彈回來的乒乓球一樣改變運動方向，并給撞擊物體以相應的作用力，這就是太陽帆研制的原理。太陽帆需要一個巨大的反射鏡將陽光照射到面積足夠大的帆板上，如果太陽帆的直徑增至300米，其面積則為70686平方米，由光壓獲得的推力為0.034噸。根據(jù)理論計算，這一推力可使重約0.5噸的航天器在二百多天內(nèi)飛抵火星。若太陽帆的直徑增至2000米，它獲得的1.5噸的推力就能把重約5噸的航天器送到太陽系以外。

　　由于來自太陽的光線提供了無窮盡的能源，攜有大型太陽帆的航天器最終可以以每小時24萬公里的速度前進。這個速度要比當今以火箭推進的最快航天器快4—6倍。即比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。太陽帆接受光壓的作用，它不僅可在需要時改變航天器的運行軌道，而且能不斷加速飛行。