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霍金要造激光“飞船”:挑战究竟有多大?

来源:    发布日期:2016-04-19 15:19:21   阅读量:0

  文/记者 李鹏

  激光“飞船”现在很超前,实施难度相当大,可以先在技术上力求实现,而不必现在就追求它在跨越太阳系的星际航行方面的实用价值,比如可以先在地球和月球、地球和火星之间进行一些相关的工程实验,等到成功了再尝试数光年以外宇宙空间的探索行动,这样投入也要少得多。

  英国著名物理学家史蒂芬·霍金在中国拥有数量庞大的拥趸。这不,霍金老爷子开通官方认证微博后才一天,粉丝数就将近200万。谁有这样的气场?就在众多各路网友还沉浸在霍金带来的惊喜问候之时,霍金又在微博上带来一个让人兴奋的消息——启动“突破摄星”(Breakthrough Starshot)计划,让激光“飞船”去半人马座阿尔法星。

  在看到霍金他们的这个计划以后,一部分人说这次霍金又在说疯话了。其实,霍金说的并不是疯话。至少从理论上而言,这个计划是具有可行性的。在现有太阳帆技术的进展过程中,提出激光“飞船”的设想并不是很难,也许在2050年左右人类会研制出一个这种微型飞行器的雏形。但是要跑到半人马座还是不太现实。这里主要有下面四大挑战:

  第一大挑战:能源供应技术挑战

  据了解,“突破摄星”计划将通过卫星向太空释放数千个重量在1克以下的微型航天器。其设计如同一只背后有帆的蝴蝶,采用纳米技术,通过激光光束供能。但是这也面临着巨大的挑战。4.37光年远的距离,而光能在传输的过程中能量会衰减。因此如何保证充足的能量供应是个挑战。

  第二大挑战:通信问题如何解决?

  进行深空探索,通信问题一直是一个令人十分头痛的问题。对于前往半人马座的航天器来说,还要解决地面能否收到探测数据,可否在如此遥远的距离上实现测控通信。不过空间技术专家、《国际太空》杂志副主编庞之浩认为,通信问题倒也不是没有解决的办法。目前科学家们已经在进行激光通信实验,激光通信比电磁波要快6倍。

  第三大挑战:如何准确奔赴目的地?

  采用光能驱动的“纳米飞行器”,其在奔赴半人马座阿尔法星的旅途中会受到万有引力、星际尘埃碰撞等多种太空中其他因素的干扰,这将让探测器奔赴目的地的行走路线出现很大的偏差,而在浩瀚的宇宙这种大尺度的背景下,往往出现很小的偏差就会离目的地相去甚远。该如何纠正这种偏差呢?

  第四大挑战:国家力量的支持

  《纽约时报》日前撰文称,该项目将由美国宇航局(NASA)艾姆斯研究中心前主任皮特·沃登牵头,世界一流科学家和工程师组成的委员会提供建议,其开发可能需要数年时间。尽管米尔纳先期投入1亿美元,但整个项目研发可能耗资50亿至100亿美元,目前霍金他们希望能吸引到其他国际投资者。但是有多少大富豪会参与这个烧钱的事业呢?这在未来充满了相当大的不确定性。

  也正是面临着这些重重挑战,目前科学界并不认为这个雄心勃勃的太空探索计划能够很快得以推行。中国科学院紫金山天文台研究员王思潮认为,霍金提出的这个方案大胆冒险,从理论上讲思想很先进,对科学界具有很大的启发意义,就像人类第一个想到利用火箭飞天、被称为“世界航天第一人”的明朝探险狂人万户对今天航天的启发一样,但是目前还是具有科幻的色彩。因此,急于随着霍金进行星际探索的霍金迷们可能要失望了。■