近日，億萬富翁 Yuri Milner 與物理學(xué)家霍金一起，宣布了有史以來對星際旅行進行的最大投資：用一億美元資助研究和制造出的宇宙飛船的原型，這種飛船能在20 年內(nèi)到達距太陽系最近的恒星。

不過先把星際飛船放一邊。這些 「晶圓大小的飛船」(wafersats) 體積很小，只有手掌般大，非常輕盈。Milner 和他的科學(xué)顧問團隊相信，激光與納米技術(shù)的最新發(fā)展，能將數(shù)千個晶圓飛船傳送到半人馬座阿爾法星（Alpha Centauri），在那，它們能夠把軌道上任何行星的圖像及科研數(shù)據(jù)傳回地球。

「我們已經(jīng)與各地的科學(xué)精英合作研究。驚喜的是，我們得出的結(jié)論指出，這可以在約三十年間完成。」Milner 說道。但是個這名為突破攝星（Breakthrough Starshot）的雄心勃勃計劃可能會在科學(xué)界引起不滿。

這個計劃涉及把宇宙飛行器送人太空，這些飛行器不比直徑 10 厘米的硅晶圓大多少，和智能手機大小相似。這些飛行的探測儀將使用由反光材料制作、寬達一米的光帆用來捕捉光子碰撞時的動量，從而推動自身前進。

目前，太陽能驅(qū)動的光帆已投入建設(shè)，但僅靠太陽能并不能產(chǎn)生足夠的推動力。因此，會有一千億瓦特的激光從地球射向太空以給光帆提供巨大能量，把飛行器的速度提升到光速的五分之一 ——這足夠它在 20 年間沿著人馬座阿爾法星航行4 光年。

雖然這種技術(shù)尚未實現(xiàn)，但 Milner 對他的團隊充滿信心，認(rèn)為他們能成功開發(fā)。「我們已經(jīng)研究了大約 20 種技術(shù)困難，我們相信沒有哪個困難是不可克服的。」他說。「這個模型并沒有違反任何物理法則。」

星際旅行處于科學(xué)的邊緣領(lǐng)域。盡管已經(jīng)提出了不少理論計劃，但像 NASA 這樣的航天機構(gòu)并未注入多少資源來為這些計劃補充實施細(xì)節(jié)。Milner 不僅為科學(xué)獎項以及外星人搜索行動提供資金支持，還希望該現(xiàn)狀能得到改變。

所以，他創(chuàng)立了一個科學(xué)咨詢委員會，決定實施來自加州大學(xué)的 Philip Lubin 和他同事 Santa Barbara 提出的計劃。Lubin說，「他們讓我們的想法變?yōu)楝F(xiàn)實。」

Lubin對星際旅行描繪的藍圖依賴于兩種技術(shù)的發(fā)展。其一，需要技術(shù)把許多小束激光組合為一大束激光。這種叫做相控陣的技術(shù)最近由美國國防高級研究計劃署（DARPA)）成功研發(fā)。

「相控陣一直以來都是小面積的，然而似乎并沒有什么根本性的限制能阻止我們制造更大面積的相控陣。」他說。但是，能夠發(fā)射一千億瓦特激光的相控陣需要覆蓋一公里的地區(qū)。

其二就是小型飛船的誕生，這在某種程度上得益于智能手機產(chǎn)業(yè)的微型化。小型立方體衛(wèi)星（Cubesats）棱長僅為10厘米，已是目前軌道上的主流衛(wèi)星。Lubin 認(rèn)為半導(dǎo)體制作工藝上的改進能夠?qū)�飛行器碾成平面晶體，卻不影響把傳感器遍布它的表面。

在接下來的幾年，該團隊計劃對該類型飛船進行開發(fā)及測試。這種飛船最后有可能被「母船」放置在軌道上，然后再由巨型激光發(fā)射器加速。團隊的目標(biāo)是將探測儀的制造成本減低至與一臺 iPhone 的成本相同，這樣才有可能發(fā)射數(shù)千個探測儀。發(fā)射大量的探測儀是有必要的，因為小型飛船有可能在星塵的高速碰撞中遭到毀壞。

「在頭兩年我們想要做很多事情。」哈佛大學(xué)的 Avi Loeb 說道，她是 Milner 咨詢會的負(fù)責(zé)人。「我們想要證明我們有發(fā)送上百艘該類型飛船的能力，飛船也會配有攝像機以供拍攝月球。」Loeb 表示，目前團隊正在洽談中，有望在未來兩年通過常規(guī)火箭把飛船送到月球。

有人懷疑 Lubin 的計劃能否簡單地實現(xiàn)。「盡管沒有物理上的限制，但仍有許多工程性的挑戰(zhàn)。」麻省理工學(xué)院的 Paulo Lozano 說道。這些挑戰(zhàn)包括制造出遠比現(xiàn)存的面積更大的激光發(fā)射器，發(fā)展同時能用于飛船推進和溝通的技術(shù)，以及研究出保護小型探測儀使其免受惡劣星際環(huán)境破壞的方法。「老實講，我認(rèn)為只有現(xiàn)存的技術(shù)，我們并沒有準(zhǔn)備好。」

「因為技術(shù)上的困難以及高企的經(jīng)濟成本，該計劃并不可行，而且在很長的一段時間內(nèi)可能不會成功。」倫敦大學(xué)伯貝克學(xué)院的 Ian Crawford 說道。體積如此小的飛船，能采集到和傳回的數(shù)據(jù)也有限，但是技術(shù)值得一試。「如果我們想要仔細(xì)研究太陽系外行星系，我們需要能夠把飛船傳送到這些地方。」Crawford 稱。「探索這些低質(zhì)量荷載、由光束推進的系統(tǒng)就是其中一步。」

即使團隊能夠克服技術(shù)上的困難，但這并不能保證我們很快可以看到從半人馬座阿爾法星傳回的照片。100 萬美元的資金只夠供研究所用，并不能資助整個計劃。Milner 稱這是一個長達幾十年，需要幾十億美元的工程，是像詹士韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)或大型強子對撞機那樣的世界級大型科學(xué)實驗。

誰會繼續(xù)資助這趟科學(xué)冒險仍然未知。「Yuri 很樂觀，他認(rèn)為自己可以說服很多朋友投資。」Loeb 說。

與諸如 NASA 的機構(gòu)建立合作關(guān)系也有可能，但是這些太空機構(gòu)可能不感興趣。在 2013 年，億萬富翁 Dennis Tito 宣布資助一個同樣雄心勃勃的項目，該項目計劃在 2018 年成功將私人載人飛船發(fā)射至火星，但他很快就不得不尋求 NASA 的幫助。NASA 拒絕了這個項目，而這個項目似乎永遠不會付諸實施了。

「我們并不是說這很簡單。我們只是對未來若干年就能夠?qū)崿F(xiàn)的東西進行投資，然后再一步一步向著這個目標(biāo)前進。」Milner 說道。「要到達其他星系遠比只在太陽系里航行要復(fù)雜。我們只是想說，我們能從技術(shù)上做到這一點。」