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(xué)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(xiàng)目正式啟動(dòng)。

這項(xiàng)最終耗資可能達(dá)50-100億美元的太空搜索項(xiàng)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(shí)間抵達(dá)半人馬座α星，并在到達(dá)后再經(jīng)過約4年的時(shí)間向地球傳回信息。

事實(shí)上，“突破攝星”計(jì)劃的雛形至少在10年前就已被提出。這類恒星際計(jì)劃都準(zhǔn)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(dāng)一部分人可以在有生之年見證整個(gè)探測結(jié)果。

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

近日，在“突破攝星”項(xiàng)目的資助下，由4名天文學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在arXiv上發(fā)表了1篇該計(jì)劃的技術(shù)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(dá)目標(biāo)恒星的可能性，其結(jié)論是：宇宙塵埃是恒星際準(zhǔn)光速飛行的重大威脅，因此飛船必須考慮適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

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

危險(xiǎn)的極速旅行

“突破攝星”項(xiàng)目計(jì)劃發(fā)射速度達(dá)五分之一光速的飛船。

在這個(gè)速度下，飛船即使同一個(gè)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(huì)徹底毀滅，因此，研究團(tuán)隊(duì)從理論上估計(jì)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(tuán)隊(duì)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(gòu)，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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