霍金走了，他的“突破摄星”计划还能实现吗？

科学界的一代传奇斯蒂芬·霍金逝世，震惊世界。在中国，霍金早已成为“网红”，2016年他在新浪开通微博，很快收获了数百万粉丝。微博上，他曾发布了“突破射星”计划，如今有不少网友担忧：霍金走了，这项计划还能实现吗？

突破摄星计划，是利用激光推进微型航天器探测比邻星的超级科研项目。2017年11月，霍金在腾讯WE大会上表示，人口的增长使地球很难维持到下一个千年，或许在2600年就会变成炽热的火球。要避免这样的世界末日，最好的方法就是移民太空，“突破摄星”计划则是人类初步迈向外太空的真正机会。

比邻星距离地球约4.2光年，是离我们最近的恒星系统，被认为有可能存在生命。但即使按照人类目前最快航天器“新视野号”的峰值速度计算，从地球飞到比邻星也需要一万四千年以上。

霍金提出，希望研制1000个几厘米大小、功能完备的探测器，在地球上建立激光器列阵，用超强光束让它们加速到光速的五分之一，可以在20年后到达比邻星并传回相关信息。“目前看来，这些都可能成为现实。”霍金说。

中科院国家天文台研究员郑永春表示，这项计划史无前例的大胆，也面临巨大的挑战。他说，激光推进需要在地面建设强大激光源，不断跟踪、照射飞行器，但激光源从遥远距离怎样才能一直瞄准这么小的“纳米飞行器”？由于光的能量与距离平方成反比，随着飞行器离地球越来越远，激光所能提供的动能也会迅速衰减。这都是难题。

航天专家、中国航天科工集团二院研究员杨宇光更是认为，按照目前的技术，突破摄星计划在工程上根本无法实现。

“要将几克量级的飞行器加速到每秒钟6万公里，提供给飞行器的能量相当于400吨左右TNT炸药的当量。同时要考虑激光器作用距离有限，能达到100万公里就不错了，这就要求加速过程要在极短时间内完成。”杨宇光说，“目前无论用什么材料都无法承受。”

即使能实现加速，也不意味着探测器能准确飞到比邻星。杨宇光说，例如月球探测器，并不是发射以后就能直接飞到月球，而要在中途进行轨道修正、接近时还要精确地制动减速，才能进入月球轨道。这对测量手段有很高要求。且不说比邻星在40万亿公里以外，就算对于几百亿公里的距离，目前的技术也无法提供足够精确的测量数据。

此外，突破摄星计划还面临信号传输难题。杨宇光说，目前航天器是借助天线向地球发射无线电波。人类飞行最远的探测器“旅行者一号”，如今与地球相距大约200亿公里，传回的信号已极其微弱。与几百公斤量级的“旅行者一号”相比，几克重的探测器怎能从40万亿公里之外把信号传回来？郑永春认为，要想解决这个问题，需要一种既轻便，又能避免能量衰减的全新通信体制。

“作为一个伟大的物理学家，霍金不仅在物理学方面有巨大贡献，而且写出了《时间简史》这样的科普著作，让公众对物理学有一定了解。包括我自己也是从这部著作中获益匪浅。”杨宇光说，“但我认为，基于现有的物理学，人类不可能实现跨星际航行，除非对物质世界的认识发生质的飞跃。”

郑永春表示，虽然在我们看来，突破摄星计划有点像在“烧钱”，但成功科学家既需要一往无前的勇气，也需要严细慎实的精神。好奇是人类的天性，科学是被好奇心驱动的。“我们有理由期待。”郑永春说，“霍金已逝，他的突破摄星计划才刚刚开始。” 

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