列印本頁 - 突破星擊光帆飛行器往比鄰星b 後須要減速 +巴薩德衝壓發動機

巴薩德衝壓發動機
巴薩德衝壓發動機是物理學家 Robert W. Bussard 在 1960 年代構想的理論太空飛行器推進系統，屬於核融合衝壓發動機。而根據 Matthew Caplan 解釋，巴薩德衝壓發動機首先利用電磁場收集太陽風中的氫、氦作為燃料，接著將這些物質做為燃料源，在核融合反應爐中燃燒後以大約 1% 光速釋出氧粒子射流，這股動力可以推動卡普蘭推力器前進

=> http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=33&topic=33480.0
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突破星擊光帆飛行器飛往比鄰星b 後須要減速才能拍照

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突破星擊光帆飛行器未來將飛往比鄰星b
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霍金"光帆飛行器"最后的結果很可能是屍骨無存
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霍金與 Milner 突破星擊 Breakthrough Starshot 新目標比鄰星的行星
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迷你衛星監測小行星
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美國將測試霍金提 Breathrough Starshot 迷你太空船
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2069年我们就能发射飞船飞向半人马座？

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霍金與 Milner 啟動「突破星擊」 Breathrough Starshot）計劃奈米太空船艦隊透過雷射光發射陣列送達南門二星系
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突破聆听”项目公布“寻找ET”的首批数据
突破聆聽計畫公布一些資訊
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霍金联合投资人启动太空项目去半人马座α星
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突破聆聽計畫
英國物理學家霍金（Stephen Hawking）20日宣布啟動一項名為「突破聆聽
http://newtalk.tw/news/view/2015-07-21/62483
英國物理學家霍金（Stephen Hawking）20日宣布啟動一項名為「突破聆聽」（The Breakthrough Listen）計畫，為期10年進行外星智慧生命的搜索行動

霍金發起尋找外星生物10年計劃俄富豪投資31億資金

https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Listen

http://www.breakthroughinitiatives.org/News/1

http://earthsky.org/space/unprecedented-100-million-seti-effort-breakthrough-listen

(http://en.es-static.us/upl/2015/07/Green-Bank-Telescope_nrao-e1437403753167.jpg)
http://world.yam.com/post.php?id=4337
人類登月46周年科學家展開最強監聽外太空計畫

7月20日這天，是阿姆斯壯登陸月球的日子，天文科學家們也選在有歷史意義的這天於倫敦宣布，他們要展開史上規模最大的監聽太空計畫。

http://technews.tw/2015/07/24/hawking-hunts-for-alien-life/#more-100468

對於宇宙中是否有其他外星智慧生命存在，科學家們始終懷抱著殷切期盼，但目前為止依然一無所獲，不過，距離得知解答的日子看來不遠了。英國天文物理學家霍金（Stephen Hawking）於 7 月 20 日宣布啟動規模空前的外星智慧生命探索計畫「突破聆聽」（Breakthrough Listen），背後資金由曾投資矽谷科技企業的俄國富豪 Yuri Milner 所贊助，一舉投入了 1 億美元。

「突破聆聽」計畫為期 10 年，將偵測並探索最鄰近地球的 100 萬個星體所發出的訊號。相較於先前的其他相關研究，這次所搜尋的天際範圍達 10 倍之多，而掃描的無線電頻譜多 5 倍，掃描速度甚至快了 100 倍，總結而言，「突破聆聽」計畫的敏銳度較先前其他類似研究還要高上 50 倍。

支援這項計畫的關鍵角色為位於美國維吉尼亞州的綠岸天文望遠鏡（Green Bank Telescope）及位於澳洲新南威爾斯的帕克斯望遠鏡（Parkes Telescope）。前者口徑 100 公尺，為全球最大的雷達天文望遠鏡；後者口徑 64 公尺，為電波望遠鏡。加州利克天文台（Lick Observatory）的自動化行星搜尋望遠鏡（Automated Planet Finder Telescope）也將加入探索計畫。

這項外星智慧生命探索計畫是由以投資 Facebook 及 Twitter 等矽谷企業致富的俄國富豪 Yuri Milner 自掏腰包、斥資 1 億美元贊助，他表示，該計畫一天所蒐集到的資料，比由加州柏克萊大學從 1984 年起主導的「搜尋外星智慧計畫（The Search for Extraterrestrial Intelligence，SETI）」一年研究所得還多，而「突破聆聽」計畫所蒐集到的大量數據與資訊將會完全公開透明，讓所有人都能開發相關應用分析數據。此外，資訊也將委由柏克萊大學「在家搜尋外星智慧（SETI@home）」計畫處理，會由全球 900 萬名志願者協助分析相關天文數據。

在宣布啟動計畫的典禮上，霍金指出，「或許在宇宙的某處，外星智慧生命可能望著我們（地球）所發出的光，並知道這代表著什麼意思」、「就如同地球最初的生命起源是自然發生的，在如此無窮無盡的宇宙中，一定也有其他地方是有生命之處」。

有趣的是，霍金曾於 2010 年提出警告，表示幾乎可以肯定有其他外星智慧生物的存在，但人類不該主動發出訊息尋找他們，否則可能為地球帶來威脅、甚至毀滅性的後果。不過，話雖如此，霍金如今卻加入了規模空前的外星智慧生命探索計畫，或許對科學家而言，好奇心與求知慾仍然是最難以抵擋的魔力吧！

http://www.cnbeta.com/articles/491925.htm

互联网投资人尤里·米尔纳(Yuri Milner)周二宣布启动一个新的1亿美元项目，以更好地了解宇宙。该项目的目标是开发数千个小型太空飞船，飞往我们最近的星系，并发回照片。如果获得成功，那么科学家将可以判断，半人马座阿尔法星星系是否包含类似地球的行星，容纳生命的存在。半人马座α星距离地球约4.3光年。不过需要指出，这一名为Breakthrough Starshot的项目开发需要多年时间，目前尚不能确定是否成功。史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)(微博)周二宣布了这一消息。不到1年前，米尔纳还宣布过一个为期10年、耗资1亿美元的项目Breakthrough Listen。这一项目的内容是监控射频信号，探索宇宙中可能的生命迹象。

Breakthrough Starshot项目将开发携带摄像头和通讯设备的小型太空飞船。科学家希望这样的小型飞船速度能达到20%光速。这一速度远高于当前的太空飞船。

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2016/0413/c2fedbcdf25b2dc.jpg_600x600.jpg)

美国宇航局(NASA)艾姆斯研究中心前主任皮特·沃登(Pete Worden)表示：“这样的设备看起来就是在非常小的飞船中搭载手机芯片。飞船的长度大约是10或12英尺(约合3至3.6米)。”
根据他的设想，人类可以发射体积较大的传统太空飞船进入轨道，而这样的太空飞船将携带数千个小飞船，并从轨道上依次发射。
两年前，康奈尔大学的KickSat曾尝试过这样的技术。当时的太空飞船携带了104个微型卫星，但这些微型卫星最终未能成功发射。
沃登承认，这一领域存在挑战，例如小型飞船在发射中会受到冲击。此外，这些小型飞船需要在严酷的星际环境中飞行20年时间才能抵达半人马座阿尔法星，而星际尘埃将会碰撞飞船。沃登表示：“问题仍有待解决。”他认为，由于设想过于激进，因此政府不太可能进行此类研究。不过，技术已经做好了准备，并非没有一试的可能性。
如果小型飞船抵达半人马座阿尔法星并成功拍摄照片，那么需要4年多的时间才能将照片传回地球。

但是要如何達到 0.2 光速 ??
太陽帆 ???

http://hk.thenewslens.com/post/310573/?utm_campaign=shareaholic&utm_medium=facebook&utm_source=socialnetwork

物理學家霍金說過，地球是危險的，人類不可以在這裡坐以待斃。然而，展開太空探索至今未找到人類真正宜居的星球，必須到更遠的星際去找。最近我們的恆星系統是半人馬座阿爾法星，距離地球約4.37光年，以現今科技要3萬年才到達，不過，霍金相信，科學家的努力可以在可見將來，把這3萬年旅程縮短到20年。

俄羅斯億萬富豪米爾納（Yuri Milner）公布一項價值可能達100億美元的新科研計劃Breakthrough Starshot─製造智能電話般大小的納米太空探測船（Starships）到遙遠的星際探索恆星系統。

霍金認為計劃可行：「假如人類要存活下去，就必須移居其他恆星系統......地球是不安全的，單是來自太空的危機就包括小行星或超新星的威脅。」「天文學家相信，在半人馬座阿爾法星（又稱南門二Alpha Centauri），位於天空南方的半人馬座，有可能存在一顆跟地球相似的行星，隨著望遠鏡科技不斷改進，在未來20年，我們將可以掌握更多資料。」「科技不斷躍進，理論上，下一代人已經有可能做到星際探險。」

米爾納（Yuri Milner）去年宣布投入1億美元發展尋找外星人的「突破聆聽」（Breakthrough Listen）計劃，獲得霍金和Facebook創辦人朱克柏格Mark Zuckerberg的支持。今次這項看來更瘋狂的計劃當然沒有政府敢表態支援，但同樣得到頂尖科學家和科技巨頭的支持，三人是是次科研機構突破行動（Breakthrough Initiatives）的董事。米爾納已投放1億美元做前期研究，但估計最終花費可能達50億至100億美元，他希望其他投資者能加入，也呼籲科研機構如美國和歐洲太空總署（NASA和ESA）能支持。

突破行動匯集了一群科技專材，研究在可見的將來，製造出星際探測船到其他恆星系統探索及傳回資料。最大的挑戰是距離，半人馬座阿爾法星是距離太陽最近的恆星系，大約是4.37光年，即41.3兆公里，以當今科技要3萬年才抵達。不過，專家小組的初步結論是，只要再加努力，有可能把航程縮減到20年。

簡單來說，方法是先把太空探測船做到比智能電話還要小，把大約千艘迷你太空探測船送到地球的軌道，每艘都備有太陽帆（又稱光帆solar sail，是星際飛行中利用太陽能的一種設備），然後在地球以一個巨大的雷射激光推進器為這些迷你探測船加速，理論上是會達到光速的20% 。

米爾納相信，只要造到五分一光速的納米探測船，單是由地球去半人馬座阿爾法星需時大約20年，然後把資料圖像傳回來則要4年時間。54歲的米爾納說：「很希望能看到探測船啟航的一天，醫療科技的進步有可能讓我等到這天。」

當然，在造到第一艘迷你探測船之前還有很多技術關口要過，例如要把鏡頭、感應器等儀器造到可以放進探測船內，又要開發一個足以抵擋激光引爆推進的強力太陽帆，同時要解決抵達半人馬座阿爾法星之後，如何錄取影像和資料，再傳回地球的難題。

沒有參與計劃的倫敦大學穆勒太空科學實驗室（Mullard Space Science Laboratory）Andrew Coates教授提出，科學家必須顧慮到太空輻射和粉塵問題，相關儀器的靈敏度與強力推進加速的相互關係。他認為，雖然難度甚高，但並非不可能，「如果能做到在一個人的有生之年到達另一個恆星系統，那是相當值得研究的計劃。」

這項計劃的負責人是NASA埃姆斯研究中心（Ames Research Center）的前主管 Pete Worden，他領導的團隊可以說是粒粒皆星，包括諾貝爾獎得主天體物理學家索羅·珀爾穆特（Saul Perlmutter），英國天文學大師級人馬馬丁•雷斯Martin Rees，已故著名天文學家薩根（Carl Sagan）遺孀Ann Druyan、數學家Freeman Dyson......。

半人馬座阿爾法星（南門二）是一個三合星系統，其中一顆恆星─半人馬座α星A（Alpha Centauri A），是天空第4明亮的恆星。另外兩個成員是半人馬座α星B（Alpha Centauri B）和半人馬座α星C（Proxima Centauri），2012年天文學家宣布，有一顆質量相當於地球的行星環繞半人馬座α星B運行，但公轉周期只有3.236日。也有天文學家認為，可能有類地行星存在

突破聆聽計畫公布一些資訊

http://www.cnbeta.com/articles/492409.htm

去年7月英国皇家学会启动了一项旨在搜索外星生命无线电信号的“突破聆听举措（ Breakthrough Listen Initiative）”项目。今年1月科学家开始通过使用位于美国西弗吉尼亚州的绿岸射电望远镜及位于加州的自动行星探测器(APF)对距离地球最近的恒星进行严密监测，近日他们也在该项目网站上公布了获得的首批数据。

截止目前，科学家进行的观测包括距离地球最近的大多数恒星（包括飞马座51等恒星）和16至160光年之间的恒星样本。此外，他们还主要针对观察双星星系及最近的螺旋星系等。在“突破聆听”项目中，包括霍金在内的科学家将利用强大的射电望远镜及世界各地的光学望远镜，开启为其10年的搜寻外星生命之旅。科学家称这个项目在一天内收集到的数据超过以往一年收集的数据，对外太空的搜索范围也将比以往高出10倍，其搜索灵敏度和精确度将是以往的50倍。

http://technews.tw/2016/04/14/breakthrough-starshot-project-to-alpha-centauri/

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=wMkWGN1G6Kg

霍金與 Milner 啟動「突破星擊」 Breathrough Starshot）計劃奈米太空船艦隊透過雷射光發射陣列送達南門二星系

英國天文物理學家霍金（Stephen Hawking）與俄國富豪 Yuri Milner 又要再度攜手了！
繼先前砸下 1 億美元的外星智慧生命探索計劃「突破聆聽」（Breakthrough Listen）後，

這次，霍金與 Milner 將啟動「突破星擊」（Breathrough Starshot）計劃，要開發以光束驅動的無人奈米太空船艦隊，
飛抵距離太陽最近恆星系、4.37 光年外的南門二星系（Alpha Centauri），且預計飛行時間僅需短短 20 年。

對於太陽系之外的廣大宇宙世界，我們目前頂多只能透過天文望遠鏡來解答一個又一個謎團，畢竟要以人類現有技術離開太陽系，
又是一個得歷經漫長歲月與突破性技術的浩大想像與工程了。雖然 NASA 於 1977 年發射的「航海家 1 號」（Voyager 1）太空探測船，已在 2013 年飛出太陽系，
成為有史以來距離地球最遠的人造飛行器，也是第一個進入「星際空間」的人造物體，不過，以航海家 1 號目前的飛行速度來看，
進入星際空間後，要抵達下一個行星系還需要 4 萬年的時間，也就是說，即便是已飛離太陽系的航海家 1 號，也無法為我們捎來關於外太空的任何訊息。
「突破星擊」計劃由 NASA AMES 研究中心前主任 Pete Worden 所帶領、Facebook 執行長祖克伯（Mark Zuckerberg）、
霍金與 Milner 共同擔任計畫董事會成員，要透過光束與光帆（lightsail）將有史以來最輕的奈米太空船（Nanocraft）送達南門二星系，
這座奈米太空船就好比太空版的帆船，由星晶片（StarChip）與光帆組成。StarChip 等於是太空船的本體，僅僅幾克重的晶片中，
要載運太空船的相機、光子推進器、電源供應器、導航與通訊設備等；光帆規模則約數公尺長，厚度極薄、僅僅為數百個原子組成，至於重量也僅有幾克重。

Milner 認為，以奈米科技目前的進展來看，要研發出 StarChip 不是不可能。光是這項科技就夠讓人覺得難度十足了，
但團隊不只是想做出一個奈米太空船，他們所設想的是數百個、甚至是數千個奈米太空艦隊。而驅動這支奈米太空船艦隊的，
則是雷射光發射陣列，這座陣列可能長達數公里長，計劃興建在乾燥的高海拔地區陸地上，規模可能達到 100 GW。

不過，要怎麼將奈米太空船艦隊透過雷射光發射陣列送達南門二星系呢？
完成雷射光發射陣列的興建後，工程師會研發出一套能夠在每次發射光束時，產生與儲存數千兆瓦小時（gigawatt hours）能量的系統，
而為了要將奈米太空船先載運到外太空軌道，再由地面發射的雷射驅動飛行，勢必得先有一艘航空母艦將奈米太空船艦隊集體送上太空，
等到艦隊被送上太空後，科學家會將雷射光束對準奈米太空船的光帆，將每座奈米太空船加速使其達到目標飛行速度——約為光速的 20%，
相當於每秒 6 萬公里，接著，「假如」一切都順利的完成運作，奈米太空船艦隊就要帶領人類航向南門二星系了。
至於其在旅途中所見的宇宙風光，科學家將會透過發射時使用的雷射光發射陣列來接收回傳訊號。
即便南門二星系是距離我們最近的恆星系，仍距離太陽達 4.37 光年之遠，相當於位在 25 兆英里之外，若一般太空探測器要到達南門二，
需要花上漫長的 3 萬年，但在霍金與 Milner 的計畫中，這一切只需要短短 20 年的時間。
要將 3 萬年壓縮成 20 年的歲月，所需耗費的計畫資金、技術與時間勢必相當驚人，雖然團隊宣稱這項計畫預計投注的資金為 1 億美元，
但實際上所花費的金額可能遠高於此，負責這項計畫的團隊也表示，「突破星擊」計畫需要克服「重大的工程技術挑戰」，且最終所花費的資金與其規模，
可能會打破所有現今科學實驗計畫的紀錄。要怎麼將奈米太空船艦隊透過雷射光發射陣列送達南門二星系呢？

奈米太空船
http://technews.tw/2016/04/20/breathrough-starshot-nanocraft/
霍金的「突破星擊」計畫中一個很重要的點是「奈米飛行器」，霍金的名氣令這項野心勃勃的計畫更加激動人心。然而，奈米太空船這項計畫儘管在理論上是可行的，在工程技術實現上卻是一個大膽的冒險。下面為大家介紹「奈米太空船」。

(http://img.technews.tw/wp-content/uploads/2016/04/breathrough-starshot-nanocraft-1.jpg)
「突破星擊」計畫中提出的「奈米太空船」，可以在短短幾分鐘內加速到光速的五分之一，即每秒鐘飛行 6 萬公里。相比之下，迄今為止人類歷史上飛行速度最快的太空船——「新視野號」在飛越木星加速後的峰值速度，也僅每秒鐘飛行 20 公里（每小時 7.5 萬公里），這一速度飛到冥王星就用了 10 年時間，如果以這一速度飛到比鄰星至少需要 1 萬 4 千年以上，顯然是人類不可以接受的。
因此，米爾納和霍金希望研製速度為光速五分之一的「奈米太空船」，在 2、30 年內就可以飛越 4 光年以上的距離，主要目的是希望快速抵達離我們最近的另一個恒星系統，去探索那顆恒星周圍的行星，在帶去人類資訊的同時，也把那裡的資訊帶回地球。「奈米太空船」主要由兩部分構成：電腦晶片大小的「星晶片」和不過幾百個原子那麼厚的「太陽帆」。其中，僅有數克重的星晶片上攜帶著攝影、導航和通訊等設備。按照計畫，科學家需要先在地球上建造大規模的基地雷射發射器，然後發射一個太空船，將數千個「奈米太空船」帶入太空。「奈米太空船」進入太空後張開光帆，地面上的雷射發射器聚焦雷射光束，發射強大能量的雷射，把雷射打在光帆上，提供「奈米太空船」飛行的動力。這一方案從理論上是可行的，但至少在目前，還沒有能力製造出飛行速度達五分之一光速的飛行器。
(http://img.technews.tw/wp-content/uploads/2016/04/breathrough-starshot-nanocraft-2.jpg)
地球上需要建設巨大的鐳射發射器陣列，向太空發射聚焦雷射光束。

(http://img.technews.tw/wp-content/uploads/2016/04/breathrough-starshot-nanocraft-3.jpg)

地球上發射功率強大的聚焦雷射光束，推動太陽帆加速飛行，把「奈米太空船」加速到光速的五分之一。

所謂太陽帆，是靠太陽光的光壓推動帆面，進而提供推力的結構。由於太陽光的光壓很微小，星際旅行所需的太陽帆面積要非常龐大，而且要先把太陽帆摺疊起來，用火箭把它帶入太空，然後在太空中展開。

太空中沒有任何空氣阻力存在，依靠這種微弱推力能為足夠大面積的太陽帆提供 10e^-55～10e^-3g 左右的加速度。為了保證航向的正確，還需要調整帆面張開的角度和方向。

這個大膽設想面臨的挑戰十分巨大

難處一，雷射推進需要在地面建設強大雷射源，不斷地跟蹤、照射飛行器，但雷射源從遙遠距離怎樣才能一直瞄準這麼小的「奈米太空船」？

難處二，由於光的能量與距離平方成反比，隨著太空船離地球越來越遠，雷射所能提供的動能也會迅速衰減。

難處三，即便「奈米太空船」真的飛到了比鄰星，如何把資訊傳回來也是一個巨大的困難。目前太空船上都有一個外形像鍋子一樣的天線，向地球方向發射無線電波，然後被地球上的大天線接收，但這種方法顯然不能用於「奈米太空船」。因此需要一種全新的通信訊體制，既能十分輕便，又能避免能量快速衰減，而無法傳遞到地球。

探索未知世界是人類的天性，科學家受好奇心驅使，總是處於人類創新的前端。成功的科學家和投資者有共同的特質，那就是既需要往前的勇氣，也需要嚴細慎實的精神。

直接地球上發射阿拉斯加大砲嗎??
http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=39&topic=23114.msg208473#msg208473
(http://familystar.org.tw/forum/index.php?action=dlattach;topic=23114.0;attach=79826;image)

http://www.cnbeta.com/articles/508035.htm
近日宣布的“突破摄星”计划似乎将会引发一轮恒星探索热，该计划旨在将一艘由私人赞助的小飞船送往临近恒星。5月23日，帮助起草美国宇航局（NASA）预算的一名国会议员呼吁该机构开始设想这项星际探索计划，其目的是在2069年即“阿波罗11号”登陆月球100年之后，向距离地球最近的恒星系统半人马座阿尔法星发射一个探测器。
(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0606/c2abc541d101315.jpg)

艺术家设想的星际飞船利奥诺拉·克莉丝汀号，灵感来源于Poul Anderson上世纪70年代的科幻小说《宇宙过河卒》，该飞船由巴萨德冲压发动机驱动。图片来源：Tau Zero/Flickr

众议员John Culberson是一位自学成才的航天迷，他是众议院拨款委员会管理NASA的分会主席，他在当日公布的一项委员会报告中对这一雄心勃勃的航天计划做出了倡议。与该报告同时发布的还有NASA的2017年经费预算，该预算将从今年10月1日开始执行，众议院拨款委员会已于5月31日对这一草案作出决议。

在这份报告中，Culberson所在的委员会“鼓励NASA研究及开拓推进理念，从而让星际科学探测器拥有0.1c（光速的1/10）的巡航速度”。该报告并未授权任何额外的资金，而是呼吁NASA在1年内起草一份科技评估报告和概念路线图。

很多科学家认为星际旅行属于科幻范畴。这主要是因为其涉及的距离过于遥远。半人马座阿尔法星距离地球4.4光年，即近40万亿公里。到目前为止，已发射的速度最快的宇宙飞船是NASA—德国联合建造的太阳神号探测器，其速度为25万公里每小时。若以此速度计算，到达这颗距离太阳系最近的恒星需要1.8万年。想要在一个人的生命周期内到达那里的任何一个地方，宇宙飞船就必须达到与光速相近的速度，如果速度能够达到光速的10%，那么就可能在44年左右到达半人马座阿尔法星。

若要实现如此快的速度，所需要的能量是巨大的，即便是对于一个质量相对较轻的探测器也是如此。这一挑战使得由俄罗斯互联网巨头兼亿万富翁尤里·米尔纳支持的这项“突破摄星”计划，提出研发一个基于单个芯片的、质量不足1克的探测器。为了避免加速度异常大的引擎及其所需要的大量燃料，探测器将需要有像羽毛一样轻的大光帆，可以通过地球上高强度的激光阵列将其速度提升到光速的20%以上。

众议院报告坦承，常规的推力方式，如化学、太阳能电池以及热核技术永远不能实现这样的星际速度。它提出了一些NASA可能希望探索的道路，其中包括基于核聚变的推力。然而，由于目前在地球上将这种技术作为常规电能使用仍处于研究之中，因此研发出可在太空中使用的核聚变推进器仍需要相当长时间。报告中提到的一种选择方式是利用反物质—催化核聚变技术，它可以通过一系列热分子爆炸启动飞船。地球上的氢弹是由常规原子弹加入铀或钚实现的；而在反物质触发的爆炸中，一个反物质小球会碰到常规的物质，它们相互湮灭后就会引发爆炸，并引发更大规模的热核爆炸。然而，如何保护飞船及其成员不受爆炸力的影响仍是一个尚未解答的问题。

众议院报告中提到的另一种未来主义技术是巴萨德冲压发动机，该技术可以让飞船在旅行过程中，利用电磁场从星际介质中攫取氢气，并将其充分压缩形成核聚变，从而形成驱动飞船的推力。巴萨德冲压发动机在科幻小说作者中非常受欢迎，因为这种发动机永远不会耗尽燃料，而是在飞行过程中进行补给。

此外，报告中还提到了“光束能量方式”，不过这些对于很多空间科学家来说似乎都是不可能实现的科幻想法。该报告还提及，NASA创新先进概念（NIAC）项目已经在支持一项“驱动晶片大小的、速度可达0.1c的太空飞船的能量推力”的研究。这一目标或许听起来有些耳熟，这并不奇怪。因为另一项叫作定向能推进星际探索（DEEP IN）的受质疑的项目，也是米尔纳“突破摄星”计划的灵感。

但哈佛大学天体物理学家、给米尔纳提建议的Avi Loeb则对此项目非常感兴趣。他表示，自己已经发表了两篇相关文章。“这比人类登上月球更加具有挑战。”他说，因为其中涉及到当前许多现有技术尚不能达到的地方。“未来几年将是振奋人心的。我们的荣誉就要依赖这项工程了。”

NIAC将成为NASA星际项目研究最适宜的家。华盛顿特区NIAC项目执行官Jason Derleth说，该机构正在资助“接近科幻小说但却并不过分”的研究项目。他对国会的新兴趣表示欢迎。“任何人只要对我们正在做的事情有兴趣，对这个机构来说就是一件好事。”

那么，未来究竟是NASA还是米尔纳带领“突破摄星”计划呢？Loeb表示，他觉得两者有可能合作。“我们要注意的地方应该是那个球，而不是谁会拿着它。”他说。

美國將測試霍金提 Breathrough Starshot 迷你太空船

http://www.cnbeta.com/articles/508531.htm
7月6日，作为一项具有里程碑意义的部署，一堆大约100张便利贴大小的小卫星将被发射到国际空间站。经过几天短暂的测试，在飘离轨道并被地球大气层烧毁之前，这些极小的卫星将传输关于其能量载荷及方向的数据。这些平面直角小卫星的每条边仅有3.2公分长，其重量约为5克，它们被设计用于一个博士计划

(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0607/c731c7793f534a0.jpg)

然而这些小卫星即将在宇宙空间迎来的测试却是广为宣传的“突破摄星”计划的第一步，后者是由俄罗斯亿万富翁Yuri Milner牵头的一项将小型探测器送上星际旅途的尝试。

从事将小卫星送往木星卫星木卫二可行性研究的美国马萨诸塞州剑桥市非营利查尔斯·斯塔克·德雷伯实验室航天工程师Brett Streetman说：“我们非常兴奋。”他表示：“此举将为小卫星平台留下飞行遗产，同时向人们证明，它们是真实的，并且具有真正的潜力。”

这些探测器是逐渐增加的小卫星家族中最小的成员。自2003年以来，研究人员已经发射了数百枚10公分大小的立方体卫星——仅2015年就超过120枚。

坦佩市亚利桑那州立大学工程师Jekan Thanga如今正在从事一种更小的“毫微微卫星”的研制工作。Thanga表示，这种3公分的立方体卫星具有第一代立方体卫星的技术能力。而此次发射的小卫星更小也更便宜，其所装载的一次性处理器使其能够完成一些探测危险环境的自杀式任务，例如对土星环的探测。

Thanga表示：“它们都是下一代空间任务工具箱的一部分。”

名为KickSat-2的即将到来的小卫星测试是由纽约州伊萨卡市康奈尔大学研究人员开发的众筹项目的第二阶段。2014年4月18日，鞋盒大小的KickSat-1探测器被成功发射升空，但在因一次宇宙射线爆而重置其释放系统时钟后，该探测器未能成功部署其运载的货物——104枚小卫星。最终，KickSat-1坠出轨道，并携带着这些小卫星在大气层中烧毁。

航空工程师Zachary Manchester在康奈尔大学航空航天工程系读博士时制造了这些卫星。他说：“我有点沮丧。”幸运的是，足够多的备用配件使得第二批小行星的制造变得又快又容易。

这些小卫星被称为“精灵”，它们携带了差不多一对60毫安的太阳能电池、一个无线电发送装置以及一支天线。KickSat-2的有效载荷包括一些更新的“精灵”

研究人员已经通过“精灵”的原型证明其可以在太空严酷的环境中运行。2011年，3枚小卫星被粘附在国际空间站的外围。当科学家于2014年将其取回时，它们仍在工作。

率领康奈尔大学小卫星团队的航空工程师Mason Peck表示，商业电子技术能够胜任太空中的真空和极端温度是一件“非常了不起的事情”。然而在飞往太空深处的过程中，小卫星的电子器件面临着宇宙辐射的风险。

Peck指出，“精灵”有大量的科学任务可供选择。他说，这些小卫星可以被用来核实空间碎片在上层大气中的行为模型。

为了应对长期星际旅行的目标，小卫星需要有更好的激光通讯功能。作为“突破摄星”咨询委员会的成员，Peck和Manchester认为，这应该是有可能的。Peck表示：“我们还有很长的一段路要走。”

近日宣布的“突破摄星”计划旨在将一艘小飞船送往临近恒星。这项星际探索计划的目的是在2069年即“阿波罗11号”登陆月球100年之后，向距离地球最近的恒星系统半人马座阿尔法星发射一个探测器。

原标题：美将发射一批微小卫星旨在为“突破摄星”计划探路

http://www.cnbeta.com/articles/532801.htm

得到传奇宇宙学家史蒂芬·霍金和Facebook CEO马克·扎克伯格支持的“Breakthrough Starshot”项目，旨在向我们的星际邻居（半人马座阿尔法星附近）发送一颗邮票大小航天器。不过现在，它有了一个新的目标。周三的时候，人们有了一个历史性的发现——在那最小的恒星系中，竟然有一颗类地行星（Proxima b），而Breakthrough Starshot也在离地前，突然有了新的紧急关注点。

今年4月份的时候，亿万富翁Milner和史蒂芬·霍金宣布了该项目。

本周三，哈佛大学天文部兼Breakthrough Starshot顾问委员会主席Abraham Loeb在一封邮件中表示：“这一发现可能激励该项目，为本次飞跃任务提供了一个明确的目标”。当然，要发射Breakthrough Starshot这颗微型航天器，还得等到5-10年后。在此之前，还有许多技术验证与可行性研究要做。强大的地面激光束，将被用于加速该航天器的太阳帆（至约1/5光速）

据Loeb所述，Starshot顾问委员会的初始目标是在20-30年内发射该航天器，然后展开长达20年的旅程。

不过每张图片都要等待4年才能回传至地球，所以我们要等上半个世纪才能初次见到Proxima b的真实样貌。

光速的20%飞行将会有多危险
http://www.cnbeta.com/articles/533109.htm

“突破摄星”项目是过去十年中提出的最令人激动的科学设想之一。该项目计划向距地球最近的恒星发射航天器，目前在世的大多数人在有生之年都能亲眼见证。虽然从理论上来说，在对现有技术做适当延伸之后，该设想是可以实现的，但还有大量细节需要验证，因为有一个问题对于该项目来说可能是致命性的。先来听一点好消息：“突破摄星”正在为必需的研究项目提供资金赞助，仔细验证该项目运用的科学概念。该团队近日在arXiv网站上发表了一篇论文预印本，详细地分析了在高速航行时、航天器能经得住这种长途旅行的概率有多大。总的来说，事情看上去还是很顺利的，但分析结果显示，航天器还需要在防护罩上再下一点功夫，仅仅是一小粒灰尘，就有可能引发灾难性的后果。

该研究团队由四名天文学家组成，他们关注的是最为基本的问题之一：航天器的生存几率。“突破摄星”项目希望能把航天器加速到光速的20%左右。以这样的高速飞行时，甚至一个小小的原子都能让航天器受到严重破坏，如果与灰尘相撞，结果更是灾难性的。因此该研究团队希望能弄清发生这种碰撞的风险究竟有多大。

从地球到最近的恒星之间的空间并非空无一物。早期形成的恒星在宇宙中留下了少量细小的尘埃粒子，各类宇宙活动也产生了很多单个的原子，四处分散在宇宙中。这些粒子会对航天器造成严重的威胁，科学家们对它们分别进行了单独研究。

如果撞上一个原子，主要的问题不在于碰撞本身，而是撞击产生的能量会聚积在航天器中，造成局部过热，这会带来两种后果。如果温度过高，航天器所用的材料就会蒸发到太空中；而如果温度没那么高，就会出现局部材料融化，这部分材料重新凝固之后，材料的性状就会发生改变。

研究人员利用石英(二氧化硅)做了撞击测试，利用测试中得到的信息，再加上对宇宙中气体浓度的测量结果，研究人员通过计算，描述了飞行过程中可能遭遇到哪些损伤。研究结果发现，虽然氢原子和氦原子是航天器可能撞上的最常见的粒子，但质量更重的原子、特别是氧原子、镁原子和铁原子等，会对航天器造成更严重的伤害。

尘埃则会带来另一个问题。如果航天器撞上了体积较小的尘埃，效果就像同时撞上了很多个气体原子一样。因为与撞击产生的能量相比，把这些原子联结成一粒尘埃的能量几乎微不足道，况且构成尘埃的主要是质量较重的原子。但如果尘埃的体积大到一定程度，撞击产生的能量就足以摧毁航天器。而且所谓的“大到一定程度”也并没有多大，研究人员估计，尘埃的直径只需要达到15微米，就足以毁掉整艘航天飞船了。幸运的是，像这么大的尘埃粒子是很少见的，撞上的几率大约是1050分之一。

总的来说，研究人员认为，气体原子对航天器的影响是很小的，造成的伤害顶多只有0.1毫米深。但尘埃就不一样了，航天器撞上尘埃之后，表面可能会有1.5毫米厚的材料蒸发掉，如果材料融化的话，深度更是可能达到10毫米深。而航天器上的每一点材料都至关重要，因此这会对航天器造成十分严重的伤害。

研究人员提出了几种可能会降低撞击风险的方法。最简单的一种方法是，减小航天器在前进方向上的横断面面积，如将太阳能板折叠起来、藏在防护罩后面等等。航天器的主体部分也将做成子弹型，以便减少可能会撞上灰尘的区域面积。不过，如果太阳能板需要用来和地球取得联系的话，这种方法或许就不可行了。

既然最大的问题是局部过热，该研究团队还提出，在航天器前部增装一层石墨，以便更高效地分散热量。研究人员把石墨与石英对比后发现，使用了石墨之后，由撞击引发的损失可以大大降低。

但研究人员并未解决由撞击产生的动能改变问题。每一粒尘埃粒子都会让航天器上的一小部分材料蒸发到太空中，从而对航天器产生反作用力，使它的运行方向发生轻微的改变。日积月累，这些撞击坑会均匀分布在航天器的表面，但航天器的飞行轨迹也会发生一定的变化，这要取决于撞击分布的均匀程度，以及经受撞击的时间。

因此，这些撞击可能会增加航天器抵达目标星球的难度。考虑到航天器上搭载的传感器质量也许会受到一定限制，要想让航天器飞到其它恒星附近，也许并不是一件简单的事情。

http://www.cnbeta.com/articles/536663.htm

（Breaktdivough Starshot）項目正式啟動。這項最終耗資可能達50-100億美元的太空搜索項目，旨在研發名為“星片”（StarChip）的光帆飛行器，以期能以五分之一光速（每秒6萬千米），經過約20年的航行時間抵達半人馬座α星，并在到達后再經過約4年的時間向地球傳回信息。

事實上，“突破攝星”計劃的雛形至少在10年前就已被提出。這類恒星際計劃都準備向距離太陽系最近的恒星發射速度至少為十分之一光速的飛船，這樣的速度可以保證世界上有相當一部分人可以在有生之年見證整個探測結果。

盡管恒星際探測計劃在理論上沒有違反任何已知的物理和數學規律，但計劃的諸多細節卻仍必須審慎推敲。近日，在“突破攝星”項目的資助下，由4名天文學家組成的團隊在arXiv上發表了1篇該計劃的技術可行性研究論文。

該論文探討了一艘以光速的幾分之一飛行的飛船安全到達目標恒星的可能性，其結論是：宇宙塵埃是恒星際準光速飛行的重大威脅，因此飛船必須考慮適當的防護措施。

此外，技術可行的防護措施并不能完全避免足以毀滅飛船的災難性碰撞的發生。

危險的極速旅行

“突破攝星”項目計劃發射速度達五分之一光速的飛船。

在這個速度下，飛船即使同一個單原子發生碰撞也可能發生損壞；若同一粒塵埃相撞則會徹底毀滅，因此，研究團隊從理論上估計了碰撞發生的概率。

要知道，地球與最近恒星之間的空間并非真空。數十億年前，創造太陽系的超新星爆發將一批塵埃散布到太陽系周圍，此外還有其他一些宇宙物理過程把單原子散布在恒星際空間。與單原子發生撞擊并不足以直接破壞飛船的結構，但是撞擊能量仍能把撞擊區域加熱到很高的溫度。

一方面，足夠高的溫度會使得飛船材料蒸發；另一方面，即使未達到蒸發溫度，材料的特性也會被高溫改變，從而影響其結構特性。

通過對星際氣體密度的測量和一些實驗室研究，科研團隊在多種假設下計算了碰撞造成的損害。

研究結果表明：盡管氫和氦原子是最常見的星際原子，但更重的氧、鎂和鐵單原子是破壞的主要來源。

來自星際塵埃的威脅又有所不同。小星際塵埃類似于一批單原子同時撞擊飛船，破壞主要來自加熱，但足夠大的星際塵埃可以在碰撞中直接摧毀飛船。

那么“足夠大”是多大呢？15微米，人類頭發的直徑的四分之一。

幸運的是，“足夠大”的塵埃很少，因此它們碰到飛船的概率估計僅為10的50次方分之一，地球上最安全的交通工具也遠達不到這個概率。

過熱并不是唯一的危險

另外，文章沒有定量回答的一個問題是：撞擊對飛船速度的影響有多大。實際上，每次撞擊都會令飛船損失一點速度。

更重要的是，每次微粒飛來的方向未必會和飛船的飛行方向共線，這樣，飛船的方向也會改變。

盡管從理論上來說，撞擊來自任何一個方向的概率是相等的，因此隨著時間的推移，飛船的真實飛行方向將無限逼近設計飛行方向。在這個理想狀態下，微粒的撞擊對飛船方向的改變并不明顯。

但是，目前沒有足夠資料來估計這種理想狀態要花多久才能達到，以及任意時刻飛船飛行方向的不確定性有多大。

此外，考慮到人類只能把很小的飛船加速到20%光速，飛船上搭載的相機鏡頭不會很大。為了獲得該恒星周圍行星的圖像，飛船就必須飛到離恒星很近的地方，而那里的星際微粒密度比星際空間高得多。而星際微粒正是太陽系飛船到達臨近恒星的重大障礙，所以會更加危險。

(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0906/d944121dffe3c67.png)

可能的對策

關于對策，科研團隊的結論是，在飛船表面，星際單原子至多造成0.1毫米深的撞擊坑，而星際塵埃可以造成1.5毫米深的撞擊坑，并融化坑底部1厘米厚的材料，所以，這種破壞必須加以防護。

科研團隊建議了幾種降低碰撞危害的方法。最簡單的方法是把飛船做得盡可能細長——這要求在塵埃密集的初始階段，不能把飛船的光帆張得太大，最好把光帆置于護盾后。

此外，飛船的主體也必須盡可能細長，減少可能發生撞擊的面積。然而，由于光帆同時還充當地球和飛船之間的通信天線，減小光帆可能會導致通信中斷。

此外，由于撞擊主要造成熱損害，因此可以在飛船前加一層石墨，有效地將撞擊熱分散。實驗已經證明，石墨是一種有效的散熱材料。

(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0906/4f1f9738cc81788.png)

霍金的奈米光帆飛船可能無法在20年到達比鄰星b了
http://m.app91.net/869073.html
霍金和米爾納去年四月推出1億美元的突破攝星計劃，準備用地球上的激光陣列，推送綁定有納米飛船的小光帆，以1/5光速，花20年時間到達離地球最近的恒星系——比鄰星，拍攝其宜居帶里的類地行星——比鄰星b的圖像，尋找外星生命的蹤跡。這是一個雄心勃勃的計劃，人類將第一次離開自己的星系空間，有目的地去探索鄰近的恒星系，真正邁出探索宇宙的第一步。

以這么高的速度掠過比鄰星不可能拍到任何有價值的圖像，只能是一堆廢片，超級大廢片。
不過現在好了，來自德國哥廷根馬克斯·普朗克太陽系研究所的兩位研究人員勒內·海勒和邁克爾·希克克終于意識到問題的嚴重性，

提出了一個利用輻射和引力來減速的解決方案，本周三發表在“天體物理學雜志”上。

這個方案是利用半人馬座α三星系統的陽光輻射壓力和恒星引力，在光帆到達后，通過精心調整角度，
對光帆飛船進行減速，并使其進入比鄰星b的繞行軌道，成為其衛星，開展長期的工作。想法很美好，
但經過建模計算后，研究人員卻發現產生了一個兩難的問題。
為了捕獲足夠的陽光來減速，光帆面積必須達到10萬平方米，差不多14個足球場大小，是小光帆面積的6250倍。
但這樣一來，光帆的速度就只能達到光速的4.6%了，飛到半人馬座需要96年，而要到比鄰星b還需要額外的46年，
當然也有一個好處，那就是光帆可以直接由我們的太陽推送，不需要地面的激光陣列了。
(http://p3.pstatp.com/large/16340002816c3b2978e7)

這個方案無法短平快地實施，必須得花幾代人的時間才能實現。
小光帆，20年 => 無法減速
大光帆，140年
如何選擇，是一個燒腦的大問題。我倒建議再等一等，
也許要不了多久，我們就能找到兩全其美的更好的辦法，畢竟信息社會已經來到，
我們的知識和技術能力即將取得革命性的突破，對比一下十年前和現在就知道了。

親子觀星會

討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2015-07-21 21:25:03