著名物理学家霍金的突破摄星的计划是怎样的

霍金是如何阐述“突破摄星”计划的？~

11月5日下午消息，著名物理学家斯蒂芬·霍金通过视频在腾讯we大会上发表了关于寻找宜居星球的演讲。霍金表示，去年他和企业家尤里•米尔纳共同推出了“突破摄星”计划，将向太阳系最近的星系——半人马座阿尔法星系发送一个探测器，探索该星系的宜居行星。
霍金介绍到，突破摄星”是人类初步迈向外太空的机会，方式是以光束来驱动纳米飞行器的前进，速度能达到光速的五分之一。二十年后到达半人马座阿尔法星系。其轨迹可能包括“比邻星b”，这颗颗位于半人马座阿尔法星宜居带的行星，与地球的大小类似。

目前看来，这些都可能成为现实。只是1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力，不过因为纳米飞行器因为只有几克重量，恰恰可以克服这个问题。霍金进一步表示，及时如此，挑战依然存在。工程方面的挑战是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子，以及与太空粉尘等垃圾的碰撞。另外，由于大气湍流，将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆，也是很困难的事情。

以下是霍金的演讲全文：
你好，北京！我是史蒂芬•霍金。欢迎来到腾讯WE大会。
我今天的演讲，是关于在宇宙这一背景下，地球和人类所扮演的角色。为了最好地阐述，我需要从两个维度出发，一是思考人类的未来，二是研究我们探索太空、寻求其他潜在宜居星球的选择。我今天的目的，是问大家两个问题。首先，我们需要做什么才能够确保，在力所能及的范围内，人类的未来达到尽可能完美？其次，我们为什么要考虑探索其他宜居星球？
一个原因是，对我们来说，地球变得太小了。在过去二百年中，人口增长率是指数级的，即每年人口以相同比例增长。目前这一数值约为1.9%。 这听起来可能不是很多，但它意味着，每四十年世界人口就会翻一番。 2022年，我将庆祝自己80岁的生日，而在我人生的这段历程中，世界人口比我出生时膨胀了四倍。
这样的指数增长不能持续到下个千年。 到2600年，世界将拥挤得“摩肩擦踵”，电力消耗将让地球变成“炽热”的火球。这是岌岌可危的。然而我是个乐观主义者，我相信我们可以避免这样的世界末日，而最好的方法就是移民到太空，探索人类在其他星球上生活的可能。
但是理由充分吗？难道留在地球上不是更好？ 在某种程度上，今天的情况就如同1492年前的欧洲。当时的人们很可能坚信，哥伦布的探险注定是徒劳无功。 然而，新世界的发现，对旧世界带来了深远的影响。对于那些被剥夺权利地位、走投无路的人来说，新世界成为了他们的乌托邦。人类向太空的拓展，甚至将会产生更深远的影响，这将彻底改变人类的未来，甚至会决定我们是否还有未来。它不会解决地球上任何迫在眉睫的问题，但它将提供解决这些问题的全新视角，让我们着眼于更广的空间，而不是拘泥眼下。希望这能够让我们团结起来，面对共同的挑战。

当我们进入太空时，会有怎样的发现呢？会找到外星生命，还是发现我们终将在宇宙中踽踽独行？我们相信，生命在地球上是自然而生的，是在漫长的进化后，实现了与地球资源的高度契合。因此，在其他条件适宜的星球上，生命的存在也必定是可能的。即使这种可能性极小，但宇宙是无限的，我们还是可以假设，生命会在某处出现。不过，如果概率很低，那么出现生命的两个星球间的距离，可能将异常遥远。
在太阳系中，月球和火星是太空移民地最显而易见的选择。水星和金星太热，而木星和土星是巨大的气体星球，没有坚实的表面。火星的卫星非常小，并不比火星本身更优。木星和土星的一些卫星也存在可能。比如木星的卫星之一欧罗巴，它的表面是冰层，但其下可能会有液态水，也就可能会孕育生命。那么我们如何确定这种可能？是否必须登陆欧罗巴，然后钻一个洞？
星际航行必然是一个长期的目标。我所说的长期，是指未来二百到五百年。
但是，还有另一种选择。去年，我与企业家尤里•米尔纳（Yuri Milner）一起，推出了长期研发计划——“突破摄星”，目标是让星际旅行变成现实。如果成功，在座各位有些人的有生之年内，我们将向太阳系最近的星系——半人马座阿尔法星系发送一个探测器。
“突破摄星”是人类初步迈向外太空的真正机会，为了探索和考量移居太空的可能性。 这是一项概念验证的使命，其中涉及三个概念：迷你太空飞行器、 光动力推进和锁相激光器。“星芯片”是尺寸被缩小到仅几厘米、但功能完备的太空探测器，它将附着于“光帆”上。“光帆”由超材料制成，重量仅有几克。我们设想，一千个由“星芯片”和“光帆”组成的纳米飞行器将被送入轨道。 在地面上，激光器阵列将共同形成一道超强光束，光束穿过大气，以数十吉瓦的功率射向太空中的“光帆”。
这项创新背后的想法，是以光束来驱动纳米飞行器的前进。这样产生的速度虽然不及光速，但也能达到其五分之一，约合每小时1亿英里。这样的系统可以在一小时内抵达火星，几天内到达冥王星，一周内就可以追上并超过旅行者号探测器，并在仅二十年后到达半人马座阿尔法星系。重要的是，“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”，这颗位于半人马座阿尔法星宜居带的行星，与地球的大小类似。正是在今年，“突破摄星”与欧洲南方天文台携手合作，进一步探寻半人马座阿尔法星系的宜居行星。



目前看来，这些都可能成为现实。但我们也看到重大的挑战。1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力，不过因为纳米飞行器因为只有几克重量，恰恰可以克服这个问题。但是工程方面的挑战是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子，以及与太空粉尘等垃圾的碰撞。另外，由于大气湍流，将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆，也是很困难的事情。
还有一些严峻的问题。如何让数百道激光穿过大气波动时聚合，如何推动纳米飞行器又不烧毁它们，如何让它们瞄准正确的方向？此外，我们还需要让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作二十年，这样它们才能将信号传回到四光年外的地球。然而这些都是工程设计要解决的问题，而工程挑战往往最终都会被解决。随着技术进步日趋成熟，我们可以展望更多令人兴奋的使命。如果“突破摄星”计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像，这对人类的未来必将产生深远影响。
希望我已经解答了我演讲一开始所提出的问题。人类作为独立的物种，已经存在了大约二百万年。我们的文明始于约一万年前，其发展一直在稳步加速。如果人类想要延续下一个一百万年，我们就必须大胆前行，涉足无前人所及之处！

“突破摄星”计划的目标任务研发出一台“纳米飞行器”—— 一台质量为克级的自动化太空探测器，在我们这一代人的有生之年，飞往我们最近的星系半人马座α星，并发回照片。如果获得成功，那么科学家将可以判断，半人马座α星星系是否包含类似地球的行星，容纳生命的存在。

2016年4月12日，英国著名物理学家斯蒂芬·霍金在纽约新世贸中心观景台宣布了名为“突破摄星”的计划，将同俄罗斯商人尤里·米尔纳、美国社交网站脸书创始人扎克伯格合作建立一个新的太空探索项目，建造大批微型星际飞船，并以五分之一光速的速度将它们发射前往半人马座阿尔法星。当天是联合国确定的第六个国际载人航天日，也是人类首次载人航天飞行55周年纪念日。

米尔纳在新闻发布会上说，“突破射星”计划的初步投资将为1亿美元，用来开发制造使用激光推进的微型星际飞船，并在当前一代人的时间内实现飞到半人马座阿尔法星的目标。

据介绍，计划建造的微型星际飞船名为“纳米飞行器”，它由一块名为“星片”的电脑芯片作为船体。米尔纳在发布会上展示了“星片”的成品原件。该芯片仅有两三厘米见方，几克重，但集成了摄像机、光子推进器、导航和传输部件，是具有完整太空探测功能的飞行器，而制造成本仅相当于一部iPhone手机。

该芯片会安装上名为“光帆”的超材料布蓬，通过地面发射高能激光助力推进，“光帆”可吸收激光能量，带动微型飞船前行。由于飞船的质量非常小，在太空中又几乎没有阻力，在激光的不断加速下，理论计算显示其速度可达五分之一光速。如果成功的话，这可使飞船用约20年时间到达距离地球4.37光年的半人马座阿尔法星附近。半人马座阿尔法星是距离太阳系最近的恒星之一，但现有最快宇宙飞船也需花费3万年时间才能飞到那里。

“今天，我们决心向探索宇宙再迈出一大步，”霍金在发布会上说，“因为我们是人类，向往飞翔是我们的天性。”

对于霍金的计划，中国专家认为，想法很好，但目前具有科幻色彩。“严格地说，霍金提出的航天器算不上‘飞船’，只是一个几厘米见方的飞行物，其设想的激光推进技术在工程方面也很复杂，”空间技术研究专家庞之浩介绍说。

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上杭县13123985038： 宇宙航行是很高大上的项目,著名物理学家霍金最近就提出了一个叫Breakthrough Starshot“突破摄星”计划,发射一个纳米太空飞船以 1 5光速去进行宇宙... - ？
蔡行补中：[选项] A. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球运动的最大环绕速度 B. 第一宇宙速度是世界上各国成功发射地球卫星的最小速度 C. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做椭圆轨道运行时在近地点的速度 D. 如果太空船以 1 5光速去进行宇宙航行,则太空船中的物体的质量将会增大

上杭县13123985038： 人类发现外星生命了吗 - ？
蔡行补中： 目前还没有 著名理论物理学家史蒂芬-霍金(Stephen Hawking)表示,或许不可能.近期,在纽约举办的“突破摄星计划”中,霍金表示人类不会很快发现外星生命. 霍金表示,在未来20年科学家不太可能发现智慧外星生命,发现外星人的可能性非常低.

上杭县13123985038： 霍金的简介50字左右 - ？
蔡行补中： 史蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日-),英国著名物理学家,被誉为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一.他提出宇宙大爆炸自奇点开始,时间由此刻开始,黑洞最终会蒸发,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步. 患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一. 希望对您有帮助,望采纳,您的采纳将是我们回答的动力

上杭县13123985038： 史蒂芬 霍金简介 不超过50字 急急急 谢了 - ？
蔡行补中： 史蒂芬·霍金(1942-) 史蒂芬·霍金是英国物理学家,他用毕生精力研究黑洞普通物理学定理不再适用的时空领域)和宇宙起源大爆炸原理.他提出黑洞能发射辐射(现在叫霍金...

上杭县13123985038： 霍金最大的贡献是什么 - ？
蔡行补中： 霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步.史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日),ALS患者,英国著名物理学家和宇宙学家.肌肉萎缩性侧索硬化症患者,全身瘫痪,不能发音.霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一,被世人誉为“宇宙之王”.

上杭县13123985038： 霍金简介 !!!!!快!!!!!!!!必须50字!!!!!!!!! - ？
蔡行补中： 霍金,1942年1月8日生,英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家,被称为在世的最伟大的科学家,誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家.还被称为“宇宙之王”.他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减.这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起.

上杭县13123985038： 霍金的预言是什么 - ？
蔡行补中： 更多图片(7张) 霍金预言指的是著名物理学家史蒂芬·霍金在2011年接受美国著名知识分子视频共享网站BigThink访谈时,称地球将在200年内毁灭,而人类要想继续存活只有一条路:移民外星球.霍金表示,人类如果想一直延续下去,就必须移民火星或其他的星球,而地球迟早会灭亡.至于这个时间期限,霍金预言,地球将在200年内毁灭.此消息一出,引起坊间热议.有学者表示,霍金之说更多的不是建立在相关科学依据上,而应该理解为“霍大师对人类的一个忠告”.也有网友认为是“闲扯事”,但大部分的网友“末日情绪”被再次点燃.

上杭县13123985038： 关于霍金大师为科学作出的贡献 - ？
蔡行补中： 斯蒂芬·威廉·霍金,英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家,是当今享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙之王”.70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖.他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家.他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减.2012年1月8日霍金预言,地球将在千年内面临核战之类的大灾难,人类只有在火星或太阳系其他星球殖民,才能避免灭绝.

上杭县13123985038： 霍金先生对物理学的贡献是什么? - ？
蔡行补中： 史蒂芬.霍金1942年1月8日出生于英国的牛津,这是一个特殊的日子,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天. 霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患了...

上杭县13123985038： 霍金的主要天文理论是什么? - ？
蔡行补中： 霍金史蒂芬·霍金是英国著名的天文物理学家和宇宙学家.我们绝大多数中国人是在读了霍金写的科普著作《时间简史》后,才知道他的.霍金在21岁时就患上了卢伽雷式症,但后来他却成了这种绝...