在前文中我们已经了解到,“突破射星”计划的最终目的地是半人马座阿尔法星系。计划当中提到的纳米飞行器,可以在很短的时间之内加速到光速的20%,这意味着纳米飞行器在太空之中的速度将会达到60000公里每秒。回顾以往的航天历史,飞行速度最快的航天器“新视野号”加速飞行之后的最高速度也只有20公里每秒,它用了10年的时间才到达了冥王星。按照最高速度,“新视野号”到达半人马座阿尔法星至少需要14000年。1977年,NASA发射过全球的第一个宇宙太空探测器“旅行者1号”,“旅行者1号”是目前为止飞行最远的人造设备,但是离开太阳系,“旅行者1号”却花费了30多年的时间。
而在“突破射星”计划当中,米尔纳和霍金所表述的纳米飞行器通过20多年的时间就能够飞跃4光年以上的距离,到达40万亿公里之外的半人马座阿尔法星系。这一速度要远远高于当前人类研制的任何太空飞行设备。而数千个纳米飞行器被送入太空之后,虽然需要好几年的时间才能把太阳系之外的星系信息发送回地球,但是对于人类来说,霍金的“突破射星”计划无疑是让人期待和兴奋的。不过,这一计划虽然非常令人兴奋和激动,但是在目前它仍旧只能算是一项基础的研究项目,还停留在理论的阶段。在具体的操作和实践上,突破射星是一项大胆的冒险计划,既有成功的可能,也存在失败的风险,二者并存。
我们也知道,“突破射星”计划目前的确面临着巨大的挑战。首先,最重要的是需要在地面建设一个范围足够大的激光相控阵,这个激光相控阵要成为一个巨大的激光源。而这个激光相控阵成为激光源又需要消耗十分巨大的电量,这些电量的来源是需要解决的问题。另外,激光源发出的激光需要对太空中的纳米飞行器不停地进行追踪、照射,如何保证激光源能够准确地跟踪在太空中如此小的纳米飞行器也是需要精确计算的。其次,还有巨大的资金问题。虽然“突破射星”计划获得了1亿美元的投资,但是毕竟这项计划的目的地是太阳系之外的半人马座阿尔法星系,是人类的第一次外星系星际旅行,面对技术和资金的双重挑战,还没有一个国家可以单独解决需要面对的问题。最后,纳米飞行器的空间推进技术。采用太阳帆推进确实可以提高太空探索的有效性和灵活性,但是目前人类的这项技术的成熟度不高,只有2级,在之前的相关技术试验当中也都是以失败告终。“突破射星”计划对这项技术的成熟度的要求是达到9级,而要达到9级的成熟度,则至少需要5年的时间,甚至还会更长更久。
基于以上的困难,我国航天科工二院的研究员杨光宇认为,霍金的“突破射星”计划在工程上实现的可能性是非常小的。杨光宇认为,将只有几克质量的纳米飞行器加速到光速的20%,即使是在太空当中,也至少需要相当于400吨重的TNT炸药的能量。根据目前的光学手段,将纳米飞行器加速所需要的如此巨大的能量生产出来,目前基本没有工程师可以做到。另外,从技术上来讲,即使纳米飞行器到达了半人马座阿尔法星,但如此遥远的距离,地球如何接收获得它的信号也是非常困难的。
航天专家、《国际太空》杂志主编庞之浩对于霍金的“突破射星”计划能否成功也持有和杨光宇相同的观点,在他看来,霍金的这项计划同样不可行。庞之浩表示,从理论上来讲,利用太阳帆的原理,通过地面的激光相控阵产生的激光束给太空中的纳米飞行器来进行光压加速是可行的。但是纳米飞行器只有邮票那么大,而且是在太空当中,那么小的东西距离又那么远,激光束如何去追踪就非常困难,更不要说在纳米飞行器飞行的状态下给它的光帆上施加光压让它加速了。而且地面上的激光向太空发射需要穿过大气层,这就存在着大气层对激光的削弱衰减问题,而这些问题所面临的技术,恐怕需要十几年或者几十年来解决。
另外,北京大学天文学教授徐仁新也表示,他完全不相信霍金的“突破射星”计划会成功,他表示,邮票大小的纳米飞行器在太空当中会遇到许许多多的障碍,当它们撞上细小的星尘,纳米飞行器就会减速。徐仁新说:“即便一部分纳米飞行器可以抵达半人马座阿尔法星,它们也不能送任何数据回地球,因为它们的天线太小了。”因为即使有一部分纳米飞行器抵达了半人马座阿尔法星,将那里的信息带回地球也是一项非常困难的技术问题。如果距离非常远,那么太阳系之内的宇宙飞船所发回地球的信号也会很微弱,而如果要进行星际旅行,以前航天器向地球发射无线电波的方法很显然已经不能适用于纳米飞行器。所以霍金团队需要寻找一种全新的体制来接受来自纳米飞行器发回的信息,这需要克服巨大的困难。庞之浩表示:“生活会继续,就像这从未发生过一样。”
不过,虽然主流科学界对于霍金的“突破射星”计划存在诸多质疑,也有人认为霍金是在浪费资金,但好奇是人类的天性,成功的科学家既有勇往直前的勇气,同样也有细致严谨的精神。虽然霍金的“突破射星”计划耗资巨大,但是他也表示:“我雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限,能参与这样的项目,非常令人兴奋。”而是否存在外星生命一直是谜一样的存在,一直引发着人类的无限想象和遐想,霍金的“突破射星”计划或许在不久的将来会给我们答案。