「射星」計劃試圖探索人類新家園

在南方的夜空中，最顯眼的要屬又亮又藍的半人馬座阿爾法星系，它距離地球足足有4.37光年，而且擁有三顆恆星。

供圖：ESO

撰文：Nadia Drake

某位矽谷的億萬富翁看上了距離地球最近的恆星，於是帶上票子與好友物理學家史蒂芬?霍金，以及企業家尤里?米爾納一起創建了「突破射星」項目（Breakthrough Starshot），近日該項目總算公之於眾了。這麼炸天的計劃能一帆風順嗎？還是讓我們來看下具體分析吧。

這麼小的飛船能有什麼能耐？

我們的目標是把郵票大小的飛船送往距離地球最近的恆星半人馬座阿爾法星（Alpha Centauri）。每架飛船或者說「星片」（StarChip）都會攜帶相機、推進器，以及導航和通信設備，這種迷你的多功能晶元恰好是矽谷的拿手好戲。進入太空後，微型飛船將依賴光能來驅動，而不是燃料，每個小傢伙都會撐起薄薄的激光帆，足有1米寬。

且慢，激光帆是啥？

由於目標星體實在太遠，常規的星際旅行完全不適用，必須把微型飛船加速到以光速為單位的速度上。我們放棄了太陽帆技術，因為太陽光子的推進動力只能用溫柔來形容；「射星」所採用的激光帆將受益於1000億瓦的激光陣列。據推算，從地面發射的高能激光能把小傢伙助推到五分之一的光速。

聽起來超快有沒有，但實際上還是要花20年才能抵達目的地。可以想像，那時的小傢伙們呼嘯而過，一通狂拍，然後把影像發回地球。

萬一微型飛船半路翻車該怎麼辦？

如此高速飆車的飛船就算撞到微小的塵粒，那也是場災難，報廢是必然的。但總體來說，太空還是蠻空曠的，項目團隊認為發生車禍的概率並不高。

那趕緊滴，什麼時候爆照呢？

這就難說了。發射飛船隻是未來幾十年的任務，目前著重考慮的還是設計本身和完善計劃。畢竟這是個1億美元的豪賭，沒有各種資源的優化配置，「射星」哪都去不了。而且可以想像的是，整個計劃最終花掉數十億美元也是完全可能的。

為什麼要把眾多資源投入到半人馬座阿爾法星之旅呢？

該項目只是星際旅行宏偉藍圖的第一步。從宇宙尺度來說，4.37光年遠的半人馬座阿爾法星系就像我們的鄰居一樣。

半人馬座阿爾法星系擁有三顆恆星，單單這一點就吊足了科學家的胃口。其中又小又暗淡的微紅恆星「比鄰星」（Proxima Centauri）距離地球最近，有4.24光年之遠。另兩顆更類似於我們的太陽，更值得我們探索。它們相互間的繞行每80年循環一次。

半人馬座阿爾法星系也有行星嗎？

有可能。2012年，科學家曾宣稱在半人馬座阿爾法星B，也就是類似於太陽的雙星中較小的那一顆附近發現了疑似行星的岩態星體。可惜的是，之後的反覆觀察再也沒有發現能暗示行星存在的引力作用。

我們能看見半人馬座阿爾法星嗎？

如果你在南半球的話就一定能看到。作為半人馬座的一部分，三顆恆星在裸眼看來就像單獨一顆明亮的藍星，其亮度高居夜空第三位，距離閃閃發光的南十字星座也很近。在北半球則較難觀察，因為半人馬座阿爾法星距離地平線較近，當然如果你選對時間，並且身處德克薩斯州以南的維度，還是可以一瞥其容顏的。

微型飛船將如何觀察半人馬座阿爾法星呢？

「射星」團隊仍在研究這一問題。由於速度實在太快，微型飛船將承受空間壓縮，能拍攝到的畫面很可能是一片亮斑。團隊正在研發相應的光學高速成像技術，這是必須攻克的難關，否則我們只能收到各種失焦的照片。另外，接收照片也是場漫長的等待，大約需要4年多，畢竟傳輸速度再快也快不過光速。

若是把激光陣列設在太空又會怎樣呢？

這是個好主意，實際上這也是早前的計劃內容。但近幾十年來，我們的理念一直在不斷徘徊與探索，需要提及的是科學家Robert Forward。他曾致力於太空激光陣列技術，其優勢在於可以避免地球大氣層的吸收，使得能量利用更為高效。

但「射星」項目擬採用陸基激光陣列，因為把1000億瓦的裝置送入地球軌道將引發政治災難，而且成本也是高的離譜。其次，自適應光學儀器的使用可以極大緩解地球大氣層的負面作用，而且該技術已得到天文學界的普遍應用，成熟度越來越高。再者，為了增強信號，項目團隊正綜合考慮陸基激光陣列的安裝地和成本優勢，乾燥的高海拔地區是首選，例如智利的阿塔卡馬沙漠（Atacama Desert）。

這些新技術真能幫助我們找到新家園嗎？

完全可能！如果該方案行之有效，我們還可以把微型飛船送到太陽系的某個地方，例如土衛二或者冥王星，若以光速的五分之一運行，它們只需要1天或者3天就能抵達這兩個星球。相比於「新視野號」探測器的十年之旅，微型飛船能帶給我們帶來更多驚喜。

看來你很有信心咯？

人總要樂觀一點嘛。你也可以大膽預言一番呀。

（譯者：清泉石上流）

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