北京時(shí)間9月16日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，星際旅行不僅是許多人孩提時(shí)期的幻想，更是科幻作品的常見(jiàn)題材，隨著火箭和太空探索技術(shù)不斷發(fā)展，有人甚至有了更大膽的想法：我們能殖民其它恒星嗎?或者稍微降低一點(diǎn)難度，能否至少發(fā)送一些太空探測(cè)器到其它行星上、借此一窺外面的世界呢?

從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，星際旅行和探索的確是有可能實(shí)現(xiàn)的，至少?zèng)]有物理法則直接否認(rèn)這種可能性，但“有可能實(shí)現(xiàn)”并不意味著“很容易實(shí)現(xiàn)”，也許我們終其一生也無(wú)法見(jiàn)到這一日的來(lái)臨，更別提在本世紀(jì)結(jié)束之前實(shí)現(xiàn)了。簡(jiǎn)而言之，星際旅行是塊很難啃的硬骨頭。

飛向外太空

要開(kāi)展星際探索，首先要有足夠的耐心。我們已經(jīng)發(fā)射了幾枚按逃逸軌道飛行的探測(cè)器，這意味著它們的目標(biāo)是飛出太陽(yáng)系，此生將永遠(yuǎn)有去無(wú)回。

NASA的先驅(qū)號(hào)、旅行者號(hào)、以及新視野號(hào)任務(wù)都是如此，它們都已踏上了漫漫征程。如果將太陽(yáng)系邊界定義為星系背景粒子和塵埃密度超過(guò)太陽(yáng)風(fēng)的界限，那么旅行者號(hào)目前應(yīng)該已經(jīng)離開(kāi)了太陽(yáng)系。

因此好消息是，我們已經(jīng)有了正在運(yùn)行的星際空間探測(cè)器;但壞消息是，它們短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法抵達(dá)任何目的地。

每枚探測(cè)器的運(yùn)行速度約為每小時(shí)幾十萬(wàn)公里，聽(tīng)上去似乎挺快的，但事實(shí)并非如此。它們并未瞄準(zhǔn)某顆特定的恒星，因?yàn)樗鼈兊娜蝿?wù)原本是探索太陽(yáng)系內(nèi)的行星。假設(shè)它們的目標(biāo)是距地球最近的恒星比鄰星的話，大約要8萬(wàn)年才能走完這段長(zhǎng)約4光年的旅程。

NASA肯定沒(méi)準(zhǔn)備這么大的預(yù)算，況且這些探測(cè)器的核電池也堅(jiān)持不了這么長(zhǎng)時(shí)間，最終這些探測(cè)器都會(huì)變成一塊塊毫無(wú)作用的金屬，在虛空中呼嘯而過(guò)。創(chuàng)造了這些太空垃圾也可以算是一項(xiàng)前無(wú)古人的“功績(jī)”，但和我們想象中的星際旅行顯然大相徑庭。

太空競(jìng)速

星際飛行要想有所收獲，探測(cè)器必須飛得足夠快才行，至少要達(dá)到光速的十分之一。這樣一來(lái)，太空飛船只要幾十年就能飛到比鄰星了，傳回的圖片也只要幾年就能到達(dá)地球，很多人有生之年都有機(jī)會(huì)一飽眼福。如果能讓項(xiàng)目參與者們做到“有始有終”，豈不是很好嗎?

宇宙飛船需要耗費(fèi)大量能量才能達(dá)到這樣的速度。我們可以讓飛船以燃料的形式攜帶所需能量，但這樣一來(lái)，飛船就會(huì)過(guò)重，很難加速到所需速度，已經(jīng)有人設(shè)計(jì)出了采用該模式的核動(dòng)力飛船、并畫出了草圖，但這相當(dāng)于在一艘飛船上攜帶數(shù)十萬(wàn)顆核彈，顯然不切實(shí)際，因此我們還要想想別的辦法才行。

也許最好的辦法是，讓能量的源頭固定不動(dòng)，然后在飛船行進(jìn)過(guò)程中、設(shè)法將能量運(yùn)送到飛船上。利用激光也許可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，因?yàn)檩椛浜苓m合用于將能量從一處轉(zhuǎn)移到另一處，尤其適合長(zhǎng)距離傳輸，這些能量隨后會(huì)被飛船捕獲，推動(dòng)飛船向前運(yùn)行。

這就是“突破攝星”項(xiàng)目的基本原理。該項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一款能在幾十年內(nèi)抵達(dá)鄰近恒星的宇宙飛船。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)目計(jì)劃在宇宙飛船上安裝一面反光率極高的大型太陽(yáng)帆，將飛船送入繞地軌道，然后用一束功率達(dá)數(shù)百兆瓦的激光瞄準(zhǔn)飛船，從而為其提供飛行動(dòng)力。

問(wèn)題是，一道100兆瓦的激光只能推動(dòng)一個(gè)書包那么重的物體。因此，假設(shè)我們用激光瞄準(zhǔn)飛船10分鐘，為了讓飛船達(dá)到光速的十分之一，飛船的質(zhì)量必須小于一克才行，和一枚回形針差不多重。

袖珍飛船

有了基本思路還不夠，實(shí)際操作才是最大的挑戰(zhàn)。100兆瓦的激光遠(yuǎn)比我們目前造出過(guò)的激光功率高好多個(gè)數(shù)量級(jí)，相當(dāng)于美國(guó)所有核電站發(fā)電功率的總和。

此外，飛船的質(zhì)量不能超過(guò)一克，卻必須“五臟俱全”，攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、電源、電路、外殼、天線和光帆一個(gè)都不能缺。光帆的反光率還必須接近百分之百，因?yàn)槟呐滤晃樟艘欢↑c(diǎn)激光輻射，也會(huì)將該能量轉(zhuǎn)化為熱能。在激光功率達(dá)100兆瓦的情況下，轉(zhuǎn)化的熱能會(huì)將飛船瞬間融化，這對(duì)飛船來(lái)說(shuō)可不是什么好事。

等設(shè)法加速到了光速的十分之一后，真正的旅程才剛剛開(kāi)始。在接下來(lái)的40年里，這艘小小的飛船將會(huì)經(jīng)受來(lái)自星際空間的各種考驗(yàn)，它會(huì)受到塵埃顆粒的高速?zèng)_擊，盡管這些顆粒很小，但運(yùn)行速度極快，因此破壞力十分驚人。

此外，宇宙中各類天體都會(huì)發(fā)射由高能粒子構(gòu)成的宇宙射線。飛船剛剛踏上旅途，就會(huì)受到這些宇宙射線永不停歇的轟炸，飛船內(nèi)部精密的電路系統(tǒng)也會(huì)因此受到干擾。

那么，“突破攝星”項(xiàng)目有可能實(shí)現(xiàn)嗎?從原理上來(lái)說(shuō)是可以的。正如前文所說(shuō)，沒(méi)有任何一條物理法則明確排除了這種可能性，但利用我們現(xiàn)有的技術(shù)(或短期內(nèi)可能出現(xiàn)的新技術(shù))，星際旅行必將困難重重、甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。我們真能造出這么小、這么輕的飛船嗎?我們真能造出如此強(qiáng)大的激光嗎?這樣的任務(wù)真的能經(jīng)受住深空環(huán)境中的種種挑戰(zhàn)嗎?

對(duì)于這些問(wèn)題，我們不能用簡(jiǎn)單的“能”或“不能”來(lái)回答。真正的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是：我們真的愿意投入巨資、僅僅為了弄清這些可能性嗎?