突破攝星

在2015年7月，霍金曾宣布啟動一項人類歷史上規模最大的外星智慧生命的搜索行動，名為“突破聆聽”(The Breakthrough Listen)。這項行動將通過掃描宇宙的方式進行搜尋，歷時十年，並將耗費一億美金。

2016年4月，霍金聯合網際網路投資人尤里·米爾納(Yuri Milner)周二宣布啟動一個新的1億美元項目，以更好地了解宇宙。

突破攝星項目的目標是開發數千個郵票大小的納米小型太空飛船，飛往我們最近的恆星系，併發回照片。

如果獲得成功，那麼科學家將可以判斷，半人馬座阿爾法星星系是否包含類似地球的行星，容納生命的存在。半人馬座α星距離地球約4.3光年。不過需要指出，Breakthrough Starshot項目將開發攜帶攝像頭和通訊設備的小型太空飛船。科學家希望這樣的小型飛船速度能達到20%光速。這一速度遠高於當前的太空飛船，該項目開發需要多年時間，目前尚不能確定是否成功。

計劃第一步是研發能達到相對論速度的光碟機動“納米飛行器”——航行速度最高可達光速的20%，作為探測器。

由常規火箭一次發射上千個這樣的探測器進入地球軌道。探測器除了光帆之外，還帶有“星晶元”：一種質量為克級的晶片，攜帶有攝影機、光子推進裝置、動力系統、導航和通訊設備。

探測器在軌道上張開光帆，一組高能激光會依次為探測器加速，每個加速時間不超過幾分鐘；出於冷卻和維護等需求，大約每一到兩天進行一次加速任務。每個探測器都裝備有研究行星或小行星的感測器，數據將會通過探測器攜帶的激光發回地球。

突破攝星計劃面臨著來自激光、材料和通訊等領域的許多挑戰。如：怎樣建造能將小載荷發射出地球的激光陣列？怎樣穿越星際距離，將數據傳回給我們？

航天科工二院研究員楊宇光認為，霍金的想法在工程上是不可能實現的。

楊宇光表示，即使具備百分之百的效率，將一克的物體加速到光速的20%，也需要相當於是400多噸TNT炸藥的能量，這是非常巨大的。而且目前利用光學性手段，將物體加速，不可能在工程上做到這一點。另一方面從技術上即使你做到了這一點，那麼一克的探測器，它是不可能在這麼遙遠的距離上有任何作為的，它即使拍到了照片，那麼這個照片也不可能在這麼微弱的信號發射器的基礎上傳到地球，被地球接收到。我們可以類比太陽系的例子，就是說我們所有的行星探測器飛到遙遠這個冥王星附近，那麼幾十億公里的範圍，它的信號也是非常微弱的，那麼地球接收也是非常困難的。

《國際太空》雜誌執行主編、航天專家龐之浩用“最大膽的計劃”來形容霍金的“突破攝星”計劃，而在他看來，這項計劃同樣不可行。龐之浩表示，這個類似太陽帆原理，通過地面產生強光或激光給小型飛船通過光壓的方式來加速，從理論上說，這種想法似乎不錯。但是這個光，這麼小的一個東西，這麼遠，尤其是越飛越遠的情況下，如何產生強烈的激光也好，還是其他光也好，給它表面產生巨大的光壓來使它加速，這個非常困難。而且由於從地面去發射激光，還有一個大氣層衰減的問題，還有飛得那麼遠，如何跟它通信也是一個問題，現在這個技術，幾十年恐怕很難實現這件事。

突破攝星計劃的聯合贊助人之一，哈佛大學天體物理中心主席阿維·勒布（Avi Loeb）表示：“突破攝星計劃的確野心勃勃，但並沒有任何背離基本科學原理的地方。”

霍金說：“什麼是讓人類獨一無二的品質？在我看來，超越極限是我們獨有的品質。今天，我們邁出了駛向宇宙的又一大步，因為我們是人類，我們的本質就是飛翔。”