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格拉斯哥大学的科林·麦金尼斯于2026年8月13日撰文指出，借助于光束驱动的微型航天器，人类或许能够在有生之年触及另一个星系。近期，天文学界确认了一颗名为LHS 1140b的岩石系外行星存在大气层，这引发了广泛关注。该行星围绕距离地球约48光年的一颗红矮星运行，恰好位于温度适宜液态水存在的宜居带内。尽管天文学家已探测到其高层大气中存在氦气流失，但在其低层大气中，可能存在水等孕育生命的重型化合物。
通过望远镜观察遥远的系外行星为科学界打开了新的大门，但人类是否能近距离造访这些世界？过去这仅仅是科幻小说中的情节，但新兴技术让这种在未来几十年内实现星际任务的设想变得更加现实。目前，学界对用于星际航行的微型航天器表现出浓厚兴趣，因为与大型飞行器相比，将微型航天器推进至其他星系并在人类寿命期限内抵达，无疑更加简便且成本更低。得益于智能手机等领域的技术进步，传感器的微型化取得了长足发展，诸如具备低质量、低功耗和低体积的高性能相机已被广泛应用。研究人员甚至开发出了毫米级甚至更小的“智能灰尘”传感器，能够探测光、温度或化学物质。
为了实现这一目标，太空探测器需要一种能够将其加速至光速10%到20%左右的推进方式。在经历数十年的飞行后，这些传感器将直接穿过目标星系而不作停留，进行实地观测，并以极缓慢的速度将数据传回地球。尽管这听起来不像科幻电影那样神奇，但却是一个极具可行性的构想。目前，由私人出资的“突破摄星”计划正在积极推进这一概念，致力于研究利用小型探测器进行星际旅行的关键技术。
其中，光帆被认为是最适合此类任务的推进方式之一。光帆本质上是一种极薄的反射膜，在星际旅行中，可以利用激光产生的定向能量来推动航天器前进。由于光子携带动量和能量，当光从镜面反射时便会产生压力。在大多数情况下，光压微乎其微，但如果拥有足够强烈的激光束和超轻的薄膜镜面，光压就能成为推进航天器的动力。要将光帆加速至接近相对论速度，需要一个有效功率达到数十吉瓦的巨型激光器，这通常是由多个独立激光设备同步组成的阵列来产生相干光束。使用这样的激光器推动几米宽的光帆，只需几分钟即可使其达到巡航速度。
光束动力推进系统的优势在于，激光装置可以留在后方，只有微小的有效载荷被加速飞向恒星，这避免了传统火箭需要携带自身推进剂的巨大劣势。然而，其缺点是有效载荷难以减速停止，因此探测器飞越目标星系的时间可能只有短短几天。虽然几十吉瓦级别的激光驱动光帆由于规模庞大目前看来还有些遥远，但微型化技术的进步可能使微型智能传感器节点成为人类首批星际旅行者。也许人类首次星际探索将由人工智能代劳，它们在数十年的飞行中处于休眠状态，直到抵达外星世界时才苏醒，进行几天高强度的数据采集。
除了利用千兆瓦级激光推动光帆外，反射膜也可以依靠太阳的光压来推动，即所谓的“太阳帆”。太阳帆拥有悠久的历史，最早由俄罗斯宇航先驱康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基和弗里德里希·灿德尔在20世纪20年代提出。如今，太阳帆已经从理论走向现实，目前已有多个小型太阳帆被发射进入地球轨道进行技术验证。如果将其规模扩大应用于深空任务，将为探索太阳系提供全新的工具。
太阳帆无需携带推进剂，因此能够执行高能量、长时间的任务，例如与绕太阳运行在椭圆或高倾角轨道上的长周期彗星进行交会，这对于传统航天器来说几乎是不可能完成的任务。不仅如此，利用太阳帆将彗星表面样本带回地球也变得更加容易。对于传统火箭而言，探测器需要携带足以支撑整个返程的燃料；而太阳帆只需通过倾斜帆面来获取或失去动量，就能实现向外或向内螺旋飞行。此外，太阳帆还可以沿着非传统轨道运行，利用光压抵消重力，例如悬停在地球两极的高空。
太阳帆和光帆是人类从现在走向未来、从探索太阳系走向探索遥远恒星的基石，或许在未来的某一天，系外行星LHS 1140b就将迎来人类光帆的造访。
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