从网剧《三体》看现实中的外星文明搜索：突破摄星计划

幸运的是，在现实世界中寻找地外文明迹象的过程中，不必遇到像《三体》中那样驶向地球的外星舰队。《三体》是Netflix的流媒体电视剧，改编自中国科幻作家刘慈欣的获奖小说。但搜索的轨迹几乎和从虚构的三体星系出发的曲率驱动之旅一样曲折。

以“突破摄星计划”为例：早在2016年，该计划的亿万富翁创始人尤里·米尔纳（Yuri Milner）就与物理学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）合作，宣布了一项耗资1亿美元的项目，利用光帆将大量纳米探测器送入半人马座阿尔法恒星系统。这个概念被称为“突破摄星”（Breakthrough Starshot），这与刘慈欣在书中设想的太空帆群类似，但其推进是由强大的激光而不是核弹提供的。

今天，“突破摄星”计划将重点放在离家更近的项目上。除了花费数百万美元来支持寻找来自遥远行星系统的无线电或光学信号外，它还与合作伙伴一起研究一个小型太空望远镜，以识别半人马座阿尔法星周围的行星，一个可能在月球背面建造的射电望远镜，以及一个在金星云层中寻找生命痕迹的低成本任务。

然而，“突破摄星”计划被搁置了。突破倡议的执行主任皮特·沃登说：“这看起来是非常可行的。然而，这似乎仍然非常非常昂贵，而且可能要到本世纪末才能实现。所以，我们已经暂停了一段时间，试图看看这项技术近期是否有应用。可能会有。”

在最新一期的《Fiction Science》播客中，皮特·沃登提供了一份关于寻找外星智慧的现状报告，并从科幻小说中梳理出科学事实。

“三体问题”的名字来源于轨道力学中一个长期存在的挑战：除了在一些特殊情况下，预测一个系统中三个大质量物体的引力相互作用是非常困难的。在Netflix的这部剧和原著中，一位中国射电天文学家与一个外星文明取得了联系，因为它的母星处于一个不稳定的三星系统中，所以这个文明不断遭受危机。

当外星人得知我们的存在后，他们开始了一场长达400年的大规模迁徙，来到了地球 —— 一场让我们自己的星球处于灭亡边缘的猛攻。书中的一个关键概念是：黑暗森林理论。这种观点认为，文明不应该向星系的其他地方广播他们的存在，因为担心“黑暗森林”的其他居民最终会来找他们。

皮特·沃登承认，黑暗森林理论对“突破摄星计划”的议程产生了影响。

“我们最初有一个名为‘突破信息’的项目。…… 并不是说我们要送什么东西，而是我们要考虑一下，”他回忆道。“我们甚至在考虑发送信息时都遇到了很多阻力。有趣的是，对此持怀疑态度的关键人物之一就是斯蒂芬·霍金教授。正是因为黑暗森林的原因，他认为，这是个坏主意。相反，我们的咨询委员会主席 —— 英国皇家天文学家马丁·里斯勋爵持相反的观点。他不认为这是个大问题。”

皮特·沃登的个人观点是，我们一直在发出我们存在的迹象 —— 从无线电传输到大气中的污染物 —— 太久了，以至于“现在想躲在森林里安静下来，可能已经太晚了。”

“突破计划”指望其他行星系统的文明会以这样或那样的方式大声疾呼。从2015年开始，“突破聆听”（Breakthrough Listen）为寻找可能由外星人传播的无线电信号，或光学闪光的项目提供了支持。特别是一个被称为“BLC1”的信号，它在2019年让人心跳加快，但天文学家最终将其起源追溯到地球的无线电干扰，而不是比邻星。

另一项名为“突破观察”（Breakthrough Watch）的计划是与澳大利亚天文学家合作，用一架太空望远镜监测半人马座阿尔法星系中三颗恒星的运动，以寻找非常微小的引力摆动，从而发现距离地球4光年多一点的类地行星的存在。该望远镜名为“Toliman”，是半人马座阿尔法星的阿拉伯语名称，也是“轨道轨迹干涉监测天文邻居”的首字母缩写。

皮特·沃登说，目前计划在2025年上半年发射。“我们仍在就运载火箭进行谈判，但最有可能的是搭载任务，可能是SpaceX的任务。”

不管怎样，天文学家已经发现了一颗围绕比邻星运行的超级地球 —— 2021年，一个由突破观察支持的团队报告称，在半人马座阿尔法星a周围发现了一颗巨大行星的初步迹象。

与此同时，皮特·沃登正与澳大利亚政府科学机构CSIRO合作，研制一种不同类型的望远镜。

他说：“我们认为，我们可以在月球的远端投入大约1亿美元的射电望远镜，以寻找广谱上的瞬变现象，主要是在更高的频率上。这是一个好地方，因为现在它不受地球的干扰。你所看到的几乎所有东西都将是有趣的东西。”

“突破计划”团队对太阳系外的外星生命也很感兴趣：几年前，尤里·米尔纳（Yuri Milner）研究了向土卫二（Enceladus）发射探测器的前景。土卫二是土星的一颗冰冷的卫星，可能隐藏着海洋，甚至可能有海洋生物。今天，沃登和他的同事们正在与其他感兴趣的团体合作 —— 包括施密特科学公司、麻省理工学院的研究人员和火箭实验室的工程师们 —— 向金星大气层发射一个探测器，寻找有机物质。最早将于明年1月发射。

去其他星球

尽管突破摄星计划被搁置，但皮特·沃登仍在考虑星际旅行，而且他不是唯一一个这样想的人。上周末，SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）提到了将他的公司的星际飞船超级火箭送到月球和火星以外旅行的前景。

马斯克在他的社交媒体平台X / Twitter上发帖说：“这艘星际飞船的设计目的是穿越我们整个太阳系，并超越我们周围的物体云。未来的星际飞船，更大更先进，将前往其他星系。”

马斯克可能不会考虑使用轻型帆，但美国宇航局正在考虑。在最新一轮NASA先进创新概念拨款中获得资助的一项提案设想，开发一群装备帆、激光推进的微型探测器，这些探测器将利用“突破摄星”提出的相同原理，到达半人马座阿尔法星系。

轻型帆很可能开始用于前往太阳系中遥远目的地的旅行。日本航天局在2010年的一次实验中测试了一个太阳帆，该实验使航天器飞越金星，并研究了对木星轨道上的一组小行星的后续任务。这个想法被搁置了，但日本科学家正在考虑使用太阳能帆的其他任务。

核聚变可以为星际旅行提供另一条途径。多年来，研究人员一直在研究核聚变推进技术 —— 就在本周，一家名为RocketStar的公司报告称，它成功地展示了一种利用核聚变增强脉冲等离子体的电力推进装置。

皮特·沃登认为，星际旅行的最佳长期方法是结合光帆来将探测器送到它们要去的地方，再加上核聚变能，一旦它们到达那里，就会减慢它们的速度。他说：“我认为，最终，在一个世纪左右的时间里，这条路线上的一些东西可能是可行的，也许更早。”

一个世纪听起来可能很长，但当你谈论向其他恒星发射探测器时，你必须调整你的时间尺度。毕竟，即使是《三体》中超级先进的外星人，也需要400年才能到达地球。你可以把星际旅行添加到人类面临的其他多代挑战中，比如气候变化。事实上，《纽约客》对《三体》的评论指出，外星人的接近是“对迫在眉睫的气候变化危险的一个意想不到的有力隐喻”。

那么，我们要多久才能与外星文明取得联系呢？这类问题可能会给寻找外星人的人带来麻烦。20年前，SETI研究所的赛斯·肖斯塔克（Seth Shostak）推测，到2025年，我们可能会接收到外星智慧生命发出的信号 —— 现在看来，这种可能性微乎其微。

而皮特·沃登更喜欢用百分比来思考。

“十年之内，我们几乎肯定会在其他地方找到生命，”他说。“我们可能会在附近找到一颗有生命的行星。我们会在火星、金星或太阳系外的卫星上找到生命。但是，外星科技文明呢？我想说，在任何给定的十年里，可能只有几个百分点。但如果你不去看，你就找不到。”

他并不担心自己可能无法回答人生的终极问题之一。皮特·沃登说：“关于科学的一个很酷的事情是，旅程是有趣的部分，你永远不知道你会发现什么。所以，作为一名科学家，对我来说，你在追求一些不太可能，但对我们的未来至关重要的东西。这是我能想象到的最有趣的事情。”

如果外星人真的来了，让我们希望他们会发现，这种人类的特质是最可爱的。

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