20年內到達比鄰星！最早2036年出發，有生之年能見到“三體人”嗎

4。22光年外，有一顆距離我們太陽系最近的恆星，那就是比鄰星。說是最近，但對於人類來說其實也非常遙遠。對於目前的人類來說，這仍然是遙不可及的目標。

不過，再過不久，或許我們真的有機會近距離探測這顆恆星，只要一個專案能夠成功。

2016年的時候，億萬富豪尤里·米爾納創立了著名的突破計劃，參與其中的還有已故著名物理學家斯蒂芬·霍金，另外一位富豪扎克伯格也有參與。突破計劃不止有一項，其中比較著名的一個，就是突破攝星計劃。該計劃的目標，就是利用探測器前往比鄰星，對太陽系以外的恆星系統進行近距離觀測。

星際航行對於人類來說，仍然是一項非常困難的任務。人類發射最遠的航天器——旅行者1號從1977年發射升空到現在，已經44年了，也只飛出去了二百多億公里，而比鄰星距離我們大約有400000億公里！

沒有完全脫胎換骨的動力系統，是不可能實現這樣的星際穿越的。

解決方案有一個，那就是光帆。所謂的光帆，就是利用光壓進行加速的方法，實現航天器的快速飛行。由於太陽光可以照射到非常遠的距離，所以光帆在旅行過程中可以加速很長時間，從而達到相對論性速度。這樣一來，前往比鄰星就非常快了。

為了儘可能獲得高的加速度，航天器本身要越輕越好，總體質量不超過1公斤，配備的感測器、照相機和無線電天線等裝置都是微型的。另外，光帆面積要夠大，才能獲得足夠的光壓。根據設想，光帆的尺寸要達到4米*4米。

即便如此，科學家們還不滿足。在力所能及的範圍內，我們還要進一步提高光帆的速度。所以，在地球上，我們可以透過鐳射給它提供更加強大的光壓，也就是初始速度。研究人員指出，透過一個10萬兆瓦的鐳射陣列加速，光帆可以被加速到光速的20%。這樣一來，前往比鄰星只需要20年就夠了！

想法很美好，能實現嗎？

目前來說，還是可行的。最近，澳大利亞國立大學引力天體物理學中心（CGA）的研究員Chathura P。 Bandutunga博士領導的一支團隊，對這個的鐳射陣列建設提出了他們的設想。

他向我們介紹：“想要跨越比鄰星和我們太陽系之間的巨大鴻溝，我們就不能拘泥於固有思維，而是為星際旅行闖出一條新的道路。一旦實現，光帆就能夠在20年的時間裡抵達目的地，並在飛越比鄰星的時候記錄下影象和科學觀測資料，將其傳回地球。”

想要實現這樣大功率的鐳射，並不是一件容易的事，這相當於當今世界上最大電池的100倍。研究人員指出，最好的辦法就是利用108個地基鐳射陣列共同發射鐳射。本次研究的參與者之一Robert Ward指出，我們需要的鐳射器數量將會非常多，大約需要1億個！而且，它們要完美地配合，才能將光壓聚焦在面積僅16平方米的光帆上。

另外要解決的問題之一，就是測量每個鐳射器的漂移。ARC工程量子系統中心的Sibley博士告訴我們：他們嘗試利用一些隨機的數字訊號來擾亂鐳射器的測量，並單獨解碼其中每一個單獨的訊號程序。透過這個方法，就可以在大量混亂的訊號中找到需要測量的資料。透過將小的陣列連線在一起，可以很好地解決問題。

還有一個問題，那就是大氣失真，這對於建立在地表的鐳射陣列來說是不可避免的一個問題。為了解決這個問題，研究團隊認為可以發射所謂的航標衛星，用來引導來自地表的鐳射。航標衛星可以將鐳射陣列聯絡在一起，從而為光帆提供動力。

本次研究的另一位參與者、澳大利亞國立大學天文學和天體物理學研究學院的Michael Ireland教授解釋說：“在沒有修正的情況下，大氣層會讓射出的鐳射束偏離方向，和它的目標失之交臂。我們的解決方案就是鐳射引導衛星，也就是一種自帶鐳射的衛星，可以在地球軌道上照亮陣列。當鐳射引導衛星返回地球並穿越大氣層的時候，就可以測量大氣的變化。我們已經開發出了一套演算法，透過這些資料，就可以提前修正陣列發射出去的光。”

理論設計得好，接下來就是實驗了。目前，研究人員們已經準備在實驗室中對這個陣列的一些基礎單元進行測試了，比如修正大氣失真的演算法。他們也在研究新的方法，將地表一些小的陣列有機結合在一起，形成更加巨大的陣列，提升功率。

研究人員指出：他們在澳大利亞國立大學進行的這些嘗試，就是要看看這樣的想法究竟能不能實現。他們的終極目標，就是提供一個隨手即用的解決方案，並透過模擬來確定其在物理學上的可行性。

說了這麼多，都是鐳射陣列。這些鐳射想要加速，總要有光帆才行。目前，世界各國也正在研發光帆，包括我國在內也在進行這方面的研究。包括類似於這次研究中提到的鐳射陣列，除了該校的科學家之外，世界上其他的科學團隊也在進行著類似的嘗試。如果將這些研究成果彙總起來，將對光帆的實現有很大的幫助。

或許，當這樣的鐳射陣列建設成功時，光帆的研發也已經接近尾聲，屆時我們真的有望去探測比鄰星了。

在最近的5年時間裡，突破攝星計劃涉及到的科學技術普遍都得到了長足的發展。人類的光帆到底何時能夠啟航，目前還不知道。不過根據尤里·米爾納此前的說法，這個任務有望最早在2036年左右正式發射。按照這個程序，2060年前，光帆就能夠抵達比鄰星，4年後訊號就能夠傳回來，讓我們見識比鄰星及其行星比鄰星b的廬山真面目了。

到那個時候，科幻小說的情節將會翻轉，不是“三體人”來找我們，而是我們去找“三體人”了。