霍金打造1/5光速光帆飛船：弄不好就尸骨無存

2016年4月12日，物理學家史蒂芬·霍金與投資人尤里·米爾納在紐約共同宣布了突破攝星（Breaktdivough Starshot）項目正式啟動。

這項最終耗資可能達50-100億美元的太空搜索項目，旨在研發(fā)名為“星片”（StarChip）的光帆飛行器，以期能以五分之一光速（每秒6萬千米），經(jīng)過約20年的航行時間抵達半人馬座α星，并在到達后再經(jīng)過約4年的時間向地球傳回信息。

事實上，“突破攝星”計劃的雛形至少在10年前就已被提出。這類恒星際計劃都準備向距離太陽系最近的恒星發(fā)射速度至少為十分之一光速的飛船，這樣的速度可以保證世界上有相當一部分人可以在有生之年見證整個探測結(jié)果。

盡管恒星際探測計劃在理論上沒有違反任何已知的物理和數(shù)學規(guī)律，但計劃的諸多細節(jié)卻仍必須審慎推敲。

近日，在“突破攝星”項目的資助下，由4名天文學家組成的團隊在arXiv上發(fā)表了1篇該計劃的技術可行性研究論文。

該論文探討了一艘以光速的幾分之一飛行的飛船安全到達目標恒星的可能性，其結(jié)論是：宇宙塵埃是恒星際準光速飛行的重大威脅，因此飛船必須考慮適當?shù)姆雷o措施。

此外，技術可行的防護措施并不能完全避免足以毀滅飛船的災難性碰撞的發(fā)生。

危險的極速旅行

“突破攝星”項目計劃發(fā)射速度達五分之一光速的飛船。

在這個速度下，飛船即使同一個單原子發(fā)生碰撞也可能發(fā)生損壞；若同一粒塵埃相撞則會徹底毀滅，因此，研究團隊從理論上估計了碰撞發(fā)生的概率。

要知道，地球與最近恒星之間的空間并非真空。數(shù)十億年前，創(chuàng)造太陽系的超新星爆發(fā)將一批塵埃散布到太陽系周圍，此外還有其他一些宇宙物理過程把單原子散布在恒星際空間。

于是，研究團隊分別研究了塵埃和單原子的威脅。

與單原子發(fā)生撞擊并不足以直接破壞飛船的結(jié)構，但是撞擊能量仍能把撞擊區(qū)域加熱到很高的溫度。

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