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“突破摄星”计划是否可行?

 博科园 2020-02-14


霍金教授在开通微博的第二天,即4月13日在微博宣布启动“突破摄星”计划。



“突破摄星”计划意在研发出一台质量在克级别的探测器。然后用激光束(利用光压,即辐射压强加速)将探测器加速至光速的五分之一(即每秒6万千米)。目标是半人马座α星(即离我们最近的恒星:比邻星和南门二所组成的三星系统。注:南门二是一对双星)。然后在哪里拍摄照片发回地球,拍摄比邻星b (意想中:那里的日出是三颗太阳,后羿只射落了六颗。中午占据绝大部分天空的是比邻星,因为离得近。南门二依稀分辨得出一团白色的和一团稍小偏黄的光团。扯远了)。


我们假设一下,如果这个计划成功。那么我们就能在有生之年内真正看到除太阳外的另一颗恒星了。而不是以前望远镜里那一颗颗被增亮了的或红或蓝的光点。



那么,突破摄星计划真的可行吗?

答案,也许没那么振奋人心。
这个计划现在已经做出了质量在1克以下的检测器原型,由星之芯片和光帆组成,前者将照相机,导航,通讯设备的集成在一起。最大的困难不在于检测器本身,而是激光。


就算探测器质量很小,为使其达到五分之一倍光速,所需的激光能量还是非常巨大的。大约需要100GW ,也就是1亿千瓦,差不多相当于5个三峡水电站的总功率。人类会付出这个代价去发射这么一颗小小的检测器吗?答案或许是否。


退一万步说,就算人类真付出了这个代价。那么,这个探测器本身真能承受住这么巨大的能量的照射吗?或许,探测器在被激光照射的瞬间就气化了,化为茫茫宇宙的一团小小的尘埃,风(此处指太阳风,外太空是不可能刮风的)一吹就散了。


如果人类解决了探测器的材料问题,使其能够承受住1亿千瓦功率的激光照射呢?

这样的话,它能飞到半人马座,甚至更远,它也能被加速至光速的五分之一,甚至更快。它只存在一个困难了,一个目前人类无法突破的困难。它如何瞄准半人马座α星?在这个距离上瞄准半人马座,跟一个狙击手从地球上开枪打冥王星上的一只苍蝇没有什么区别。
就算人类能瞄准半人马座也无济于事。它的全部动力来自于外部加速,不能对自身的轨道,速度,方向等做出调整,因为它没有引擎。
而且,外部环境因素也在影响着它,它的轨道会受到太阳及八大行星的引力拉扯,使其偏离预定轨道。那怕它的轨道每一千米只偏离1纳米,4光年啊,这个距离足够使它最后连半人马座的“边”都摸不到的了。


所以,综上所述,“突破摄星”计划不可行。

探索是人类的本性,从人类祖先第一次仰望星空至今,探索从未停止过。我相信,人类真正踏上星际航行时代的那一天,半人马座α星是第一个探索的地方,也是第一个人类星际航行的基地。比邻星b 也会是第一个人类移民系外行星。

作者:从渺小里看无限

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