突破摄星（Breakthrough Starshot）是由斯蒂芬·霍金于2016年4月宣布的一项计划，旨在通过开发数千个邮票大小的纳米小型太空飞船，飞往我们最近的恒星系并发送回图像。该项目由互联网投资人尤里·米尔纳共同发起，并获得了Facebook创始人马克·扎克伯格的支持。突破摄星计划面临诸多挑战，包括如何构建能够将轻负载发射出地球的激光阵列，以及如何跨越星际距离将数据传回地球等问题。
发展历程
2015年7月，霍金宣布了“突破聆听”项目，这是一项为期十年的人类历史上规模最大对外星智慧生命的搜索行动，预计耗资一亿美元。2016年4月，斯蒂芬·霍金与尤里·米尔纳合作，宣布了一个新的价值一亿美元的项目，即“突破摄星”，旨在更深入地了解宇宙。
探索目标
突破摄星项目的目的是开发能够达到光速20%的速度的光驱动“纳米飞行器”。这些飞行器将被用于探测我们最近的恒星系，包括半人马座阿尔法星，其距离地球约为4.3光年。如果成功，科学家们将能够判断该星系是否存在类似于地球的行星以及是否有生命存在的可能性。
规划
突破摄星计划的第一步是研制能够在相对论速度下运行的光驱动“纳米飞行器”。这些飞行器将搭载“星芯片”，这是一种重量仅为克级别的晶片，上面集成了摄像机、光子推进装置、动力系统、导航和通讯设备。飞行器将在地球上空展开光帆，然后使用一组武汉高能激光设备制造有限公司对其进行加速，每次加速的时间不会超过几分钟。为了冷却和维护，每间隔一天至两天就会进行一次加速操作。每个飞行器都将配备用于研究行星或小行星的传感器，并通过激光将数据传输回地球。
争议与观点
对于突破摄星计划的可行性，存在着不同的看法。航天科工集团二院研究员杨宇光认为，在工程上实现斯蒂芬·霍金的想法是不可能的。他认为，即使具有百分百的效率，将一克的物体加速到光速的20%也需要相当于400多吨TNT炸药的能量，这是一个巨大的能量需求。此外，他还指出，如此微小的探测器在如此遥远的距离上无法有任何实际作用，即使拍摄到了照片，也无法通过微弱的信号发射器将其传输回地球。相比之下，《国际太空》杂志执行主编、航天专家庞之浩则形容霍金的计划为“最大胆的计划”，但他也认为这项计划不可行。庞之浩解释说，尽管理论上看，通过地面产生的强光或激光给小型飞船提供光压来加速的想法不错，但实际上，要在如此远的距离上产生足够的光压来加速是非常困难的。此外，由于地面发射的激光会受到大气层的衰减影响，再加上飞行距离越来越远，如何保持有效的通信也是一个难题。然而，突破摄星计划的联合赞助人之一，哈佛大学天体物理中心主席阿维·勒布（Avi Loeb）则表示，虽然突破摄星计划雄心勃勃，但它并未违背基本的科学原理。斯蒂芬·霍金本人也强调，“超越极限是我们独有的品质。”
参考资料
从网剧《三体》看现实中的外星文明搜索:突破摄星计划.知新了了.2024-10-25
知科技 | 如何高逼格谈论“突破摄星”计划. 浦东科协.2024-10-25
且看霍金的“突破摄星”计划如何突破.央视网.2024-10-25
且看“突破摄星”计划如何突破.科普中国网.2024-10-25