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  原标题:霍金:“星芯片”可达光速1/5,20年到达半人马座α星系

  有些重要的事物看起来可能毫不起眼。11月5日在2017腾讯WE大会现场,Pete Worden手里的那块“玻璃”就是如此,如果换个场合很多人大概都不会看它一眼。这块边长约1厘米、厚度约两三毫米的四边形透明状物体实际上是一个迷你外空探测器,它是当今世界炙手可热的“突破摄星”计划要验证的概念之一,学名“星芯片”。

  “事实上,几个月前我们已经推出星芯片较早的版本,并把它放在拉脱维亚的一颗卫星上,用印度的推进器送入太空。”“突破摄星”执行董事、美国航空局艾姆斯研究中心原主任Worden说,“几个月前较大的版本显然已经发挥了作用,现在我们正进一步把它缩小,希望未来发射升空后能发挥作用。”

  

  地球正在“缩水”。霍金指出,在过去200年中,人口呈现指数级增长(目前约为1.9%),这意味着世界人口每40年就会翻一番。“这样的增长不能维系到下一个千年。到2600年,世界将拥挤得‘摩肩接踵’,电力消耗将让地球变成炽热的‘火球’。”霍金认为,避免这样的世界末日最好的方法就是移民太空。

  在他看来,今天的情况在某种程度上就如同1492年前的欧洲。当时的人们坚信哥伦布的探险注定徒劳无功,然而新世界的发现对旧世界带来了深远的影响,新世界成为那些被剥夺权利地位、走投无路者的乌托邦。“人类向太空的拓展,甚至将会产生更深远的影响,这将彻底改变人类的未来,甚至会决定我们是否还有未来。”霍金说。

  

  在其他条件适宜的星球上,霍金认为,生命的存在必定是可能的。尽管这种可能性极小,概率极低。

  “如果持续寻找,我们可以找到更多宜居的星球。但问题在于即便它们宜居,我们是否真能移居过去。”Worden说。如果按照今天最高的发射速度可能要8万年才能到达想要到达的目的地,所以问题的关键是给太空旅行“提速”。“如果我们能提速到现在的1万倍,才能在20年之内飞到想去的星球。”

  “星际航行必然是一个长期的目标。”霍金说。而向太阳系最近的半人马座α星系发送探测器的“突破摄星”计划则是人类初步迈向外太空的真正机会。霍金介绍,这个使命涉及三个概念:迷你太空飞行器、光动力推进和锁相激光器。“星芯片”是尺寸仅几厘米但功能完备的太空探测器,附着在由超材料制成、仅有几克的“光帆”上。然后,1000个由 “星芯片”和 “光帆”组成的纳米飞行器被送入轨道。而在地面上,激光器阵列将共同形成一道超强光束,穿过大气,以数十吉瓦(1吉瓦等于10亿瓦)的功率射向太空中的“光帆”。

  “这项创新背后的想法,是以光束驱动纳米飞行器的前进。这样产生的速度虽然不及光速,但能达到其1/5,约合每小时1亿英里。”霍金说。这样的系统可在1小时内抵达火星,几天内到达冥王星,一周内可追上并超过“旅行者”号探测器,并在仅20年后到达半人马座α星系。重要的是,“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”。

  

  “如果可以保证飞船用20%光速持续20年的航行,并不间断给地球传回相关信息,”Worden说,“那么,到2050年左右,人们或将收到整个银河系中其他星球上一些生命迹象的图片。”

  “目前看来,这些都可能成为现实。”霍金说。但其中也存在一些重大挑战。比如1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力,不过因为纳米飞行器只有几克,恰好可以克服这一问题。但其工程方面的挑战却是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子以及与太空粉尘的碰撞。另外,由于大气湍流,将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆也是很困难的事情。

  还有一些严峻的问题,比如如何让数百道激光穿过大气波动后聚合?如何推动纳米飞行器又不烧毁它们?如何让它们瞄准正确的方向?此外,科学家还需要让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作20年,这样它们才能将信号传回到4光年外的地球。这些都是工程设计要解决的问题。“如果‘突破摄星’计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像,这对人类的未来必将产生深远影响。”霍金说。

  “人类作为独立的物种,已经存在了大约200万年。我们的文明始于约1万年前,其发展一直在稳步加速。”霍金说,“如果人类想要延续下一个100万年,我们就必须大胆前行,涉足前人未及之处!”

  来源:中国科学报

责任编辑:张玉

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  有些重要的事物看起来可能毫不起眼。11月5日在2017腾讯WE大会现场,Pete Worden手里的那块“玻璃”就是如此,如果换个场合很多人大概都不会看它一眼。这块边长约1厘米、厚度约两三毫米的四边形透明状物体实际上是一个迷你外空探测器,它是当今世界炙手可热的“突破摄星”计划要验证的概念之一,学名“星芯片”。

  “事实上,几个月前我们已经推出星芯片较早的版本,并把它放在拉脱维亚的一颗卫星上,用印度的推进器送入太空。”“突破摄星”执行董事、美国航空局艾姆斯研究中心原主任Worden说,“几个月前较大的版本显然已经发挥了作用,现在我们正进一步把它缩小,希望未来发射升空后能发挥作用。”

  

  地球正在“缩水”。霍金指出,在过去200年中,人口呈现指数级增长(目前约为1.9%),这意味着世界人口每40年就会翻一番。“这样的增长不能维系到下一个千年。到2600年,世界将拥挤得‘摩肩接踵’,电力消耗将让地球变成炽热的‘火球’。”霍金认为,避免这样的世界末日最好的方法就是移民太空。

  在他看来,今天的情况在某种程度上就如同1492年前的欧洲。当时的人们坚信哥伦布的探险注定徒劳无功,然而新世界的发现对旧世界带来了深远的影响,新世界成为那些被剥夺权利地位、走投无路者的乌托邦。“人类向太空的拓展,甚至将会产生更深远的影响,这将彻底改变人类的未来,甚至会决定我们是否还有未来。”霍金说。

  

  在其他条件适宜的星球上,霍金认为,生命的存在必定是可能的。尽管这种可能性极小,概率极低。

  “如果持续寻找,我们可以找到更多宜居的星球。但问题在于即便它们宜居,我们是否真能移居过去。”Worden说。如果按照今天最高的发射速度可能要8万年才能到达想要到达的目的地,所以问题的关键是给太空旅行“提速”。“如果我们能提速到现在的1万倍,才能在20年之内飞到想去的星球。”

  “星际航行必然是一个长期的目标。”霍金说。而向太阳系最近的半人马座α星系发送探测器的“突破摄星”计划则是人类初步迈向外太空的真正机会。霍金介绍,这个使命涉及三个概念:迷你太空飞行器、光动力推进和锁相激光器。“星芯片”是尺寸仅几厘米但功能完备的太空探测器,附着在由超材料制成、仅有几克的“光帆”上。然后,1000个由 “星芯片”和 “光帆”组成的纳米飞行器被送入轨道。而在地面上,激光器阵列将共同形成一道超强光束,穿过大气,以数十吉瓦(1吉瓦等于10亿瓦)的功率射向太空中的“光帆”。

  “这项创新背后的想法,是以光束驱动纳米飞行器的前进。这样产生的速度虽然不及光速,但能达到其1/5,约合每小时1亿英里。”霍金说。这样的系统可在1小时内抵达火星,几天内到达冥王星,一周内可追上并超过“旅行者”号探测器,并在仅20年后到达半人马座α星系。重要的是,“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”。

  

  “如果可以保证飞船用20%光速持续20年的航行,并不间断给地球传回相关信息,”Worden说,“那么,到2050年左右,人们或将收到整个银河系中其他星球上一些生命迹象的图片。”

  “目前看来,这些都可能成为现实。”霍金说。但其中也存在一些重大挑战。比如1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力,不过因为纳米飞行器只有几克,恰好可以克服这一问题。但其工程方面的挑战却是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子以及与太空粉尘的碰撞。另外,由于大气湍流,将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆也是很困难的事情。

  还有一些严峻的问题,比如如何让数百道激光穿过大气波动后聚合?如何推动纳米飞行器又不烧毁它们?如何让它们瞄准正确的方向?此外,科学家还需要让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作20年,这样它们才能将信号传回到4光年外的地球。这些都是工程设计要解决的问题。“如果‘突破摄星’计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像,这对人类的未来必将产生深远影响。”霍金说。

  “人类作为独立的物种,已经存在了大约200万年。我们的文明始于约1万年前,其发展一直在稳步加速。”霍金说,“如果人类想要延续下一个100万年,我们就必须大胆前行,涉足前人未及之处!”

  来源:中国科学报

责任编辑:张玉

  原标题:霍金:“星芯片”可达光速1/5,20年到达半人马座α星系

  有些重要的事物看起来可能毫不起眼。11月5日在2017腾讯WE大会现场,Pete Worden手里的那块“玻璃”就是如此,如果换个场合很多人大概都不会看它一眼。这块边长约1厘米、厚度约两三毫米的四边形透明状物体实际上是一个迷你外空探测器,它是当今世界炙手可热的“突破摄星”计划要验证的概念之一,学名“星芯片”。

  “事实上,几个月前我们已经推出星芯片较早的版本,并把它放在拉脱维亚的一颗卫星上,用印度的推进器送入太空。”“突破摄星”执行董事、美国航空局艾姆斯研究中心原主任Worden说,“几个月前较大的版本显然已经发挥了作用,现在我们正进一步把它缩小,希望未来发射升空后能发挥作用。”

  

  地球正在“缩水”。霍金指出,在过去200年中,人口呈现指数级增长(目前约为1.9%),这意味着世界人口每40年就会翻一番。“这样的增长不能维系到下一个千年。到2600年,世界将拥挤得‘摩肩接踵’,电力消耗将让地球变成炽热的‘火球’。”霍金认为,避免这样的世界末日最好的方法就是移民太空。

  在他看来,今天的情况在某种程度上就如同1492年前的欧洲。当时的人们坚信哥伦布的探险注定徒劳无功,然而新世界的发现对旧世界带来了深远的影响,新世界成为那些被剥夺权利地位、走投无路者的乌托邦。“人类向太空的拓展,甚至将会产生更深远的影响,这将彻底改变人类的未来,甚至会决定我们是否还有未来。”霍金说。

  

  在其他条件适宜的星球上,霍金认为,生命的存在必定是可能的。尽管这种可能性极小,概率极低。

  “如果持续寻找,我们可以找到更多宜居的星球。但问题在于即便它们宜居,我们是否真能移居过去。”Worden说。如果按照今天最高的发射速度可能要8万年才能到达想要到达的目的地,所以问题的关键是给太空旅行“提速”。“如果我们能提速到现在的1万倍,才能在20年之内飞到想去的星球。”

  “星际航行必然是一个长期的目标。”霍金说。而向太阳系最近的半人马座α星系发送探测器的“突破摄星”计划则是人类初步迈向外太空的真正机会。霍金介绍,这个使命涉及三个概念:迷你太空飞行器、光动力推进和锁相激光器。“星芯片”是尺寸仅几厘米但功能完备的太空探测器,附着在由超材料制成、仅有几克的“光帆”上。然后,1000个由 “星芯片”和 “光帆”组成的纳米飞行器被送入轨道。而在地面上,激光器阵列将共同形成一道超强光束,穿过大气,以数十吉瓦(1吉瓦等于10亿瓦)的功率射向太空中的“光帆”。

  “这项创新背后的想法,是以光束驱动纳米飞行器的前进。这样产生的速度虽然不及光速,但能达到其1/5,约合每小时1亿英里。”霍金说。这样的系统可在1小时内抵达火星,几天内到达冥王星,一周内可追上并超过“旅行者”号探测器,并在仅20年后到达半人马座α星系。重要的是,“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”。

  

  “如果可以保证飞船用20%光速持续20年的航行,并不间断给地球传回相关信息,”Worden说,“那么,到2050年左右,人们或将收到整个银河系中其他星球上一些生命迹象的图片。”

  “目前看来,这些都可能成为现实。”霍金说。但其中也存在一些重大挑战。比如1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力,不过因为纳米飞行器只有几克,恰好可以克服这一问题。但其工程方面的挑战却是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子以及与太空粉尘的碰撞。另外,由于大气湍流,将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆也是很困难的事情。

  还有一些严峻的问题,比如如何让数百道激光穿过大气波动后聚合?如何推动纳米飞行器又不烧毁它们?如何让它们瞄准正确的方向?此外,科学家还需要让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作20年,这样它们才能将信号传回到4光年外的地球。这些都是工程设计要解决的问题。“如果‘突破摄星’计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像,这对人类的未来必将产生深远影响。”霍金说。

  “人类作为独立的物种,已经存在了大约200万年。我们的文明始于约1万年前,其发展一直在稳步加速。”霍金说,“如果人类想要延续下一个100万年,我们就必须大胆前行,涉足前人未及之处!”

  来源:中国科学报

责任编辑:张玉

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