史上最小全功能空間探測器入軌重量僅4克

科技 07-30

「精靈」空間探測器，尺寸3.5×3.5厘米，重量只有4克。

「突破攝星」項目計劃在三十至四十年內向比鄰星派遣一支微型星際探測器「艦隊」。這款探測器名為「精靈」（Sprite），只有晶元大小，於6月23日被送入近地軌道。「精靈」堪稱「晶元上的衛星」，尺寸只有3.5×3.5厘米,是迄今為止送入軌道的體積最小的全功能空間探測器。

「精靈」探測器是康奈爾大學的梅森·派克及其研究團隊不斷努力的結晶，團隊成員包括「突破攝星」項目的扎克·曼切斯特。2011年，曼切斯特在Kickstarter發起「精靈」眾籌項目。「精靈」在一塊電路板上製造，重量只有4克。它裝有太陽能電池板、計算機、通訊裝置和一個感測器陣列，可謂麻雀雖小，五臟俱全。這款微型探測器的電子設備全部運轉僅需100毫瓦。

俄羅斯企業家尤里·米爾納投入1億美元，支持「突破攝星」計劃最初五年的研發工作。這項計劃的目標是研製重約1克的晶元，將其裝入輕型太陽帆，而後利用1000億瓦功率的激光將它們發射入太空。「突破攝星」顧問委員會主席阿維·羅布表示：「之所以要研製超輕量級的探測器是因為，如果想在我們的有生之年造訪最近的恆星，探測器需以五分之一光速的速度飛行。」

如果「精靈」的厚度足夠薄，它本身即可充當太陽帆。計算結果顯示，如果厚度做到20微米左右——當前的製造技術可以辦到——一個7.5毫克的「精靈」將擁有理想的表面積-體積比，加速度可達到0.06 mm/s2，相當於日本「伊卡洛斯」太陽帆飛船的10倍，足以執行星際探索任務。如果「精靈」能夠印刷到更薄的材料上，最終加速度甚至可以讓它飛出太陽系，奔赴遙遠的系外恆星。

「突破攝星」計劃執行主任皮特·沃登表示：「『精靈』是星際探測器的一個非常初期的版本。」打造微型星際探測器面臨巨大挑戰，需要在相關技術領域取得革命性突破，方能讓這一夢想成為現實。在發射這種類晶元探測器時，你需要考慮諸多問題。它們沒有輻射防護盾，在飛行中很容易遭受破壞。不過，星際探測任務也能幫助我們分析相關問題，進一步打磨這項技術。

派克建議利用等離子體相互作用讓「精靈」帶上電荷，而後利用類似木星的巨型磁場充當粒子加速度器，將「精靈」的速度提升到每秒數千公里。據派克透露，康奈爾大學團隊已讓「精靈」擁有了聯網能力。「現在，我們將它們連入一個對等網路，彼此之間可以交流。它們將保持步調一致，就像螢火蟲一樣。」

來源：https://www.nextbigfuture.com

責編：鍾狼將

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