20年内到达比邻星！最早2036年出发，有生之年能见到“三体人”吗

4.22光年外，有一颗离我们太阳系最近的恒星，那就是比邻星。说是最近，其实对人类来说已经很遥远了。对于现在的人类来说，这仍然是一个遥不可及的目标。

不过，在不久的将来，我们或许真的有机会近距离探测到这颗恒星，只要一个项目能够成功。

2016年，亿万富翁尤里·米尔纳创立了著名的突破计划，已故著名物理学家斯蒂芬·霍金也参与其中。另一位富豪扎克伯格也参加了。突破计划不止一个，其中比较有名的就是突破摄星计划。该计划的目标是利用探测器前往比邻星，对太阳系外的恒星系统进行近距离观测。

星际航行对人类来说仍然是一项非常艰巨的任务。航海者一号是人类发射最远的航天器，自1977年发射至今已有44年，至今也才飞出200多亿公里，而比邻星距离我们约有4万亿公里！

没有完全脱胎换骨的动力系统，是不可能实现这样的星际穿越的。

（图片说明：航海者一号）

解决办法只有一个，那就是光帆。所谓光帆，就是利用光压使飞船加速，实现飞船快速飞行的一种方法。由于太阳光线可以到达很远的距离，光帆在航行中可以长时间加速，从而达到相对论速度。这样一来，比邻星的行程就非常快了。

为了获得尽可能高的加速度，飞船本身要尽可能轻，整体质量不超过1公斤，配备微型传感器、摄像头、无线电天线等设备。此外，光帆的面积必须足够大，才能获得足够的光压。按照设想，光帆的尺寸应该达到4米*4米。

即便如此，科学家们仍不满足。在我们的能力范围内，我们会进一步提高光帆的航速。因此，在地球上，我们可以通过激光为它提供更强大的光压，也就是初速度。研究人员指出，在100,000兆瓦激光阵列的加速下，光帆可以加速到光速的20%。这样一来，去比邻星只需要20年！

（图片说明：广凡）

想法很美好，能实现吗？

目前来说还是可行的。近日，由澳大利亚国立大学引力天体物理中心（CGA）研究员ChathuraP.Bandutunga博士领导的团队提出了建造这种激光阵列的设想。

他向我们介绍：“如果我们要弥合比邻星与我们太阳系之间的巨大鸿沟，就不能固守传统思维，而是要为星际旅行开辟一条新路。一旦实现，光帆就可以20年后到达目的地，记录飞越比邻星时的影像和科学观测数据，传回地球。”

要实现这么大功率的激光，相当于世界上最大电池的100倍，实属不易今天。研究人员指出，最好的办法是利用108个地基激光阵列联合发射激光。这项研究的参与者之一罗伯特·沃德指出，我们需要的激光器数量会非常多，大约有1亿台！而且，他们还得完美配合，才能将光压集中在面积只有16平方米的光帆上。

要解决的其他问题之一是测量每个激光器的漂移。ARC工程量子系统中心的Sibley博士告诉我们：他们试图用一些随机数字信号来扰乱激光的测量，并单独解码每个单独的信号过程。通过这种方法，可以在大量的混沌信号中找到需要测量的数据。通过将小阵列连接在一起可以很好地解决这个问题。

还有一个问题，就是大气畸变，这是激光阵列建在地表不可避免的问题。为了解决这个问题，研究团队认为他们可以发射所谓的信标卫星，从地面引导激光。信标卫星可以将为光帆提供动力的激光阵列连接在一起。

该研究的另一位参与者、澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院的MichaelIreland教授解释说：“如果不进行校正，大气层会使出射的激光束发生偏转，这就错过了我们的目标。我们的解决方案是激光-guidedsatellite，一种带有激光的卫星，可以点亮地球轨道上的阵列。当激光制导卫星返回地球并穿过大气层时，可以测量大气层的变化。我们开发了一套算法，并且通过这些数据，可以提前修正阵法发出的光。”

理论设计好了，接下来就是实验了。目前，研究人员准备在实验室测试这个阵列的一些基本单元，比如修正大气畸变的算法。他们也在研究新的方法是将表面上的一些小阵列有机组合成更大的阵列，增加功率。

研究人员指出：他们在澳大利亚国立大学进行的这些尝试，就是想看看这样的想法能否实现。他们的最终目标是提供一个随时可用的解决方案，并使用模拟来确定其物理可行性。

说了这么多，都是激光阵列。如果这些激光器想要加速，它们必须有光帆。目前，世界各国也在研制轻型帆船，我国也不例外。包括与本研究中提到的类似的激光阵列，除了该校的科学家，全球其他科学团队也在进行类似的尝试。如果将这些研究成果结合起来，将对轻帆的实现大有帮助。

或许，当这样的激光阵列构建成功后，光帆的研发也接近尾声，届时我们真的有望探测到比邻星。

在过去的五年中，突破摄星计划所涉及的科学技术总体上取得了长足的发展。人类的轻帆何时才能扬帆远航，仍是未知数。不过，按照尤里·米尔纳此前的说法，这项任务最早有望在2036年左右正式启动。按照这个过程，光帆将能够在2060年之前到达比邻星，并在4年后发回信号，让我们一睹比邻星及其行星比邻星b的真面目。

到时候科幻小说的剧情就会反转，不是“三体人”来找我们，而是我们去“三体人”。