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你看到在霍金微博上发布的这个计划的想象图片和科幻世界的封面非常相似吗?
你可能已经知道,霍金最近在新浪微博上开了一个账户,他一打开微博,就开始用一个飞往另一个星系的“突破明星”计划来愚弄中国观众。我不知道你的感受,但我开始把它看做科幻小说。
霍金在微博上写道:“在一代人的时间里,‘突破恒星’的目标是开发一种‘纳米飞行器’——一种质量为克级的自动探测器,其速度是光束速度的五分之一。”如果我们成功,这次飞越任务将在发射后大约20年到达半人马座阿尔法星,并发回在该星系发现的行星的照片。”
考虑到霍金过去常常愚弄黑洞和时间简史,当时我嘲笑他的微博。至少我是一个认真研究物理的科学研究者。
但是后来,我在《自然》和《科学》的网站上看到了严肃介绍这个“Taking Stars的突破”项目的报道,发现有人实际上已经投资了1亿美元,而且这个项目得到了很多老板的支持,所以我笑不出来,人们真的打算把这个项目当成一个职业来认真对待。
让我们先来看看“突破明星”计划的支持者
脸书创始人马克·扎克伯格和英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金。这两个支持者确信闻到老虎气味的读者彼此认识,所以他们不会介绍他们。
普林斯顿大学著名物理学家弗里曼·戴森。哥哥自1953年以来一直是普林斯顿高等研究院的教授。他是爱因斯坦的同事,也是量子电动力学的重要创始人之一——至今仍在世的最负盛名的科学家之一。
美国宇航局艾姆斯研究中心主任皮特·沃顿去年退休。他现在负责“突破星空”项目。过去,他的身份大致相当于中国航天局下属一个研究中心的主任。当然,美国国家航空航天局(nasa)是中国航天局无法比拟的。美国宇航局2016年的预算总额高达193亿美元,约合人民币1253亿元(中国正处于整个“十三五”计划中)。在这五年里,它是/123650/房间。因此,无论从管理空任务的经验,还是在航空航天领域处理各种关系的能力来看,nasa中心主任都是世界一流的航天任务管理人才。
那么,谁为“突破星空”项目提供了1亿美元的初始资金?
尤里·米尔纳,一位著名的俄罗斯技术投资者。尤里·米尔纳创立了投资公司dst,是facebook、twitter、京东、小米、阿里巴巴等公司的股东。尤里·米尔纳最著名的投资是在2009年以2亿美元收购了Facebook的股份。据说,尤里·米尔纳在马云身上的5亿投资已经变成了25亿,在雷军身上的5亿投资已经变成了32亿美元,而在董强身上的5亿投资已经变成了至少30亿*。
上述人员在4月12日一起召开了新闻发布会,宣布了“突破星空”的计划。在下面的照片中,站在最左边的是投资者尤里·米尔纳,坐在霍金右边的是93岁的弗里曼·戴森。
因此,从领导团队的角度来看,“破星”计划是丰富的、有技能的、有才华的、有影响力的,并且能够被愚弄。
那么,“突破星空”计划的技术前景如何?
事实上,“流星”是“星火”一词的翻译。该计划的实施路径如下:通过传统的火箭将许多像手机一样大的微型航天器发射到泰空,然后从地球上发射一束激光,照亮这些航天器的光帆,并通过光压将微型航天器加速到光速的20%,最后使它们到达离地球最近的恒星系统——阿尔法半人马座系统(4.37光年远)。以这样的速度,微型飞船“突破恒星”可以通过冥王星,并在3天内飞离太阳系。
然而,去年飞越冥王星的美国宇航局新视野号花了9年时间才到达冥王星的轨道,所以当我看到这个时,我仍然觉得“突破恒星”的科幻小说太大了。然而,太阳帆是一项成熟的技术。它的优点是它不需要携带任何燃料,而且它可以被吹来的太阳和照耀的阳光加速。
每个微型航天器还将携带用于研究行星和小行星等天体的传感器,并在飞行过程中使用微型激光通信设备将观测数据传回地球。
激光通信技术是下一代空通信技术,已经在美国航天局、欧空局(欧洲空办事处)和日本宇宙航空研究开发机构(日本航天局)的许多卫星实验中得到验证。2014年,美国宇航局用激光将蒙娜丽莎的肖像传送到月球轨道上的月球探测器上。因为激光强度不会像射频无线电那样随着通信距离的增加而减弱,所以在探测和飞出太阳系的深空空任务中采用这种通信技术是非常明智的。
下面是美国宇航局通过激光通信传输的蒙娜丽莎肖像。左侧未编码,右侧由里德-所罗门编码:
技术可实现性分析
4月13日,自然网站报道了“突破恒星”计划,称“突破恒星”计划的规模和成本将与欧洲“大型强子对撞机”(lhc)计划相当。
(lhc是世界上最大的粒子加速器,也是世界上最大的机器。它由40多个国家共同建造,耗资数十亿美元。(
4月12日,科学网站报道并分析了星火计划的三大技术挑战:
1.微制造技术。尤里米尔纳表示,这项技术目前由手机行业推动,未来的微型航天器芯片将集成相机、螺旋桨、能源供应系统(放射性同位素)、定位系统和通信设备。今天,最轻的这种芯片可以在370毫克左右制造,到2030年可以减少到220毫克。尤里·米尔纳还说,到那时,微型飞船可以以iphone的价格大规模生产。
2.纳米技术。微型航天器的轻帆材料的厚度只能限制在几百个原子,从而形成一个长度大约几米的帆,同时保证质量不超过几克。
3.激光技术。尤里·米尔纳的团队构想的激光阵列大约有1千米长,包括数百到数千个激光器,可以从电网产生100吉瓦的合成激光束,并使微型航天器每天加速几分钟。尽管如此强大的激光还没有生产出来,但该团队相信,如果遵循摩尔定律,所需的技术将在未来几十年内成熟。
激光阵列每次加速需要存储数百吉瓦小时的能量,因此它需要电池或其他能量存储技术,如飞轮。粒子加速器和受控核聚变反应堆采用类似的技术。此外,这些激光器需要利用先进的自适应光学来补偿地球大气的扰动,并确保激光束保持在目标上。
尤里·米尔纳还声称,由于微型飞船数量巨大,它可以承受一定数量的飞船损失;当微型航天器向地球传输探测数据时,光帆可以用作反射器;如果最初的研究表明“突破恒星”的概念是可行的,将需要大量的金钱和一代人来实现它。
各方的反应和评论
1.哈佛大学的理论物理学家avi loeb在2012年被《时代》杂志评为空领域最具影响力的25人之一,他认为,尽管“突破恒星”计划看似雄心勃勃,但从基础物理学的角度来看,并不存在致命的障碍;飞到遥远的星系进行物理探索和从远处观察它们是不同的,所以这个计划比空望远镜更有意义。
当微型飞船飞向目标星系时,由于以20%的光速飞行,预计飞船将在一小时内穿越半人马座阿尔法星系;根据狭义相对论,宇宙飞船的视野会改变,会看到恒星和行星的扭曲图像。
2.前面提到的美国宇航局艾姆斯研究中心(arc)前主任皮特·沃顿认为,激光驱动的宇宙飞船帆是一个世纪以来第一种新的推进形式。尽管穿过大气层的高功率激光束可能需要政策批准,但还是有渠道获得这种批准(的确,熟悉如何与政府打交道的人)。
3.然而,一些反对者认为星火的科学回归是不够的。乔治·华盛顿·university/きだよきだよきだよききだだよきききだだだよ123653研究所所长斯科特·佩斯说:“如果我戴上一顶‘科学’帽子,有一点钱可以花,我会把它扔进系外行星望远镜里。”
好的,这是“突破星空”节目的最新介绍。我个人认为,如果他们真的想这么做,还是有希望的。毕竟,还有一个梦想。如果它实现了呢,对吗?当我看到ligo时,我认为探测引力波是一派胡言。结果,人们取得了获得诺贝尔奖的成就。我不是唯一反对ligo项目的人。20世纪90年代初,当LIGO项目寻求美国政府资助时,在国会听证会上反对该项目的主要来源是天文学家。
但是如果你飞到一个外星星系,拍摄一个外星星球是没有用的,除非你在飞船上带一些细菌孢子什么的,这样你就可以把地球的生命基因传播到另一个星球,这真的很有意义。
参考文献:
[1]俄罗斯亿万富翁公布建造小型星际飞船的大计划。
自然/新闻/亿万富翁支持计划发送小型星际飞船-太阳系外-1.19750
[2]亿万富翁巴克斯计划将小型星际飞船送至太阳系之外。
science mag/news/2016/04/Russian-亿万富翁-揭开大计划-建造-微小-星际-宇宙飞船
[3]中国科学院绘制了中国空未来15年的科学路线图——空提出了23项科学计划,“十四五”计划的投资估计超过100亿元
cas/cm/201603/t 20160321 _ 4550058 . shtml
[4]嫁给著名模特的俄罗斯首富是硅谷的头号投资者。他是尤里·米尔纳
chinaz/start/2016/0421/524200 . shtml
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标题:一起来看看这个霍金、扎克伯格都支持的 获1亿美元投资的“正经”空间计划
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