霍金联手科技大亨打造“纳米飞船”

作为当今物理学领军人物的英国科学家史蒂芬霍金，日前终于在互联网 上和中国网友有了突破性的“亲密接触”。

2016年4月12日，霍金开通新浪微博，微博名“@史蒂芬霍金_StephenHawking”。此微博才开通，粉丝量便以前所未有的速度剧增，远超很多国内明星的涨粉速度，霍金也因此成为最新的“网红”。同时霍金本人很快通过微博公布了一件大事：他将与两位大咖联手打造大批纳米飞船。

“突破摄星”计划

霍金在微博上宣布将启动一项名为“突破摄星”的太空探索计划。

在“突破摄星”计划里，霍金将联手俄罗斯科技大亨尤里米尔纳和脸书创始人马克扎克伯格，组成计划董事会，研发一种“纳米飞船”。这种纳米飞船的质量极轻，以克为单位，它能够自动进行太空探索。其动力原理为激光照射，在太空中的运行速度将可达到光速的五分之一！

据霍金估计，若纳米飞船研制成功，它们将被发射往距离地球约4.3光年的半人马星座阿尔法星系，且将在发射20年后抵达这个星系。霍金提出，届时将通过人造卫星，向半人马星座发射数千架这种小小的纳米飞船。

“突破摄星”计划董事会成员、科技大亨尤里米尔纳指出，这种新型纳米飞船的体积跟一枚邮票相当，其芯片仅2至3厘米见方。不要小看这看似微不足道的芯片，它集成了摄像机、光子推进器、导航系统、传输部件等等，是纳米飞船的核心，然而其制造成本仅仅和一部IPhone手机差不多。

一个好的计划，需要一个能够建言献策的智囊团。“突破摄星”计划由美国宇航局艾姆斯研究中心前主任皮特沃登牵头执行，一些世界一流的科学家和工程师将组成委员会，为计划提供建议。

这种纳米飞船的开发工作可能会持续数年，尤里米尔纳将率先投入1亿美元以供研发，而整个项目完成后，预计将耗资50亿至100亿美元，因此，董事会希望能够在计划进行期间吸引到更多的国际投资者。

纳米飞船的特点

从外观上看，纳米飞船如同一只背后有帆的蝴蝶，形状小巧，但功能强大，能进行星际旅行，并捕捉星际影像。

既然纳米飞行器的质量以克为单位，意味着其船身将被建造得非常小，其内部芯片包含了光帆、通讯、导航、拍照、装载能源等功能。而这样轻微的体积和质量，意味着它将以极快的速度穿行于宇宙间。据果壳网频道主编虞骏分析，霍金在“突破摄星”计划之时，很可能已经拥有了第一代这种纳米飞船核心芯片的原型。

阿尔法星系距离地球约4.3光年，是离太阳系最近的一个星系。此星系中，有一颗与地球有着差不多质量的行星，假如未来人类想要在太空中开辟新的家园，这颗行星将成为最现实的首选目标。

然而，假如使用传统的太空飞行技术，需要3万年才能抵达阿尔法星系。在如今人类已发射的太空飞行器中，飞得最远的是美国的旅行者一号探测器，其在太空中遨游了40年左右，刚出星际恒星。因此，想要提前目睹未知星系的真实面貌，研发轻便、迅捷、有效率的纳米飞船，势在必行。

据霍金介绍，纳米飞船将依靠光速和光帆作为动力源推动飞行，因此速度可以达到光速的五分之一，也就是约60000km/h。据专家分析，纳米飞船运用的是一种类似于光子火箭所使用的太阳帆动力原理推动，利用高能激光照射产生推力，制造出巨大的光帆，通过光压产生动力，对船体不断进行加速，最终达到60000km/h的飞行速度，实现星际旅行。

如何看待“突破摄星”的难点？

“突破摄星”计划一经，便遭遇热议，有人称之为科幻，有人称之为科学。

“这是一个前所未有的超大胆的计划”，《国际太空》杂志执行主编、空间技术专家庞之浩认为，“突破摄星”计划中的驱动技术和达到光速的理念，更多出现在科幻小说中，目前来看可行性非常低。尤其霍金此次是以私人公司开展研发，与政府行为相比，在资金、人才、技术上会遭遇很大问题。但如果此计划取得技术突破，将会给人类生活带来一系列革命性的变化。

庞之浩表示，对于无论是光火箭，还是邮票大小的飞船，或是地面上超大功率激光阵列及其瞄准问题，从来都没有人做过前期试验，这些因素可能在星际旅行中产生变化，所以飞行器的寿命也难以得到保证。

中科院高能所研究员曹俊认为，目前信息传输主要依赖电磁波，即使纳米飞船能搭载信号发送器，信息的传送也是难题。

虞骏进一步分析，根据“突破摄星”会透露的内容，霍金手上很可能已经有了第一代芯片的雏形，但并没有提到数据的回传问题。“去年新视野号从冥王星回传地球照片，速度只有1kb每秒，要到今年才能传输完。”虞骏说，即使光帆、芯片都有了雏形，激光助推技术可能被实现，但数据回传技术依然很难突破。

无论如何，“突破摄星”计划都将为人类进一步探索太空，甚至找到那茫茫宇宙一隅的“世外桃源”带来新的希望，让我们对科学大咖们拭目以待，期盼那些萌萌的“宇宙小蝴蝶”为我们送回佳音。