【直击腾讯 WE 大会】前NASA科学家：正在开发邮票大小的纳米太空飞船

突破摄星执行董事、前NASA艾姆斯研究中心主任 Pete Worden

今日（11月5日），前 NASA 艾姆斯研究中心主任，现任科学突破奖基金会主席Pete Worden在2017腾讯 WE 大会（详情可关注钛媒体特别专题《未来预想家·腾讯 WE 大会》）中发表演讲，阐述了由知名科学家霍金与互联网投资人尤里·米尔纳共同启动的“突破摄星”项目。

Peter Worden 是小型卫星领域的关键早期创新者和倡导者，尤其擅长建立政府和国际私营公司的合作关系。在其超过三十年的卫星开发履历中，Pete Worden 始终致力于研发的体积小、成本低的 Clementine 卫星成功映射月球。

自2015年从 NASA 退休以后，Pete Worden 加入“突破摄星”计划，旨在开发数千个邮票大小的纳米太空飞船，飞往最近的恒星系，并传回影像资料，以进一步了解宇宙，以找到下一额潜在的人类宜居星球，完成人类太空移民的目标。

在Pete Worden有关“突破摄星”计划的详细描述中，他希望利用邮票大小的纳米太空探测器，以期能以五分之一光速（每秒6万公里）、经过约20年的航行时间抵达半人马座α星，并在到达后再经过约4年的时间向地球传回信息。

不过，虽然这一方案从理论上是可行的，但至少在目前，还没有能力制造出飞行速度达五分之一光速的飞行器。

“即便我们今天发射，可能也要8万年才能到达我们想要到达的目的地。所以我们希望把太空旅行走的更快一点，如果我们能提速到现在的一万倍，我们才能在20年之内走到我们要到的星球。”

而在2016年10月，中国科学院国家天文台（NAOC）与“突破摄星”计划签署合作意向。国家天文台500米口径球面射电望远镜FAST将加入项目，与位于美国的绿岸望远镜及位于澳大利亚的Parkes天文台共同合作，寻找地球以外智慧生命的线索。作为全世界最大的单天线射电望远镜，FAST在低频射电波段上极高的灵敏度对于项目有着重要意义。（本文首发钛媒体，记者/苏建勋）

以下为Pete Worden 的演讲全文，经钛媒体编辑整理后发布：

各位下午好，我非常荣幸今天有机会能够来到这里，同时我也深感谦卑，因为我们看到在这里有很多知名的演讲者，比如霍金教授。

今天来到这里，就是希望能够给大家简单地介绍一下突破摄星的这个项目。刚才霍金教授已经很简单地起了个头，讲了突破摄星到底是什么样的项目。

首先我想讲一下原由。这是最开始知名的俄罗斯的企业家尤里·米尔纳先生所启动的，一开始包括300万美元，是激励基础科学方面的研究，现在已经拓展到了生命科学、应用数学。除此之外，我们还有很多万元级的一些奖金，是针对其他的一些项目。另外我们也给高中生做了一个青年人的奖项。

但是今天我想花更多的时间给大家介绍一下，我们怎么开始突破摄星项目。由米尔纳以及霍金教授所开启的。当时我们是希望能够通过这样的一个突破项目，能够让我们知道是不是太空当中还有其他的生命以及文明存在，我们是否能够找到他们。

今年在智利、圣地亚哥开启了一个观察的项目，先去了解太阳系以外是不是还有生命的存在。现在我们觉得在太阳系当中唯一有可能有生命的是火星，但是火星上面我们目前也还没有找到任何的生命迹象，至少在数十亿年前，有很多可以让生命支持的因素，但是到现在火星上面我们还没有找到生命的存在。当然，如果说在它的表面下有水存在的话，有生命的可能性就会提高。

另外还有一个土卫2。在土卫2当中更有可能存在生命，我们在两个月前就看到，在土卫2的南半球的部分，事实上有一些涌出的泉水，这就说明了在结冻的表面之下，是有水存在的。同时我们在卡西尼任务当中，找到里面有一些碳元素，还有一些金元素。更有意思的是我们还找到一些非常简单的、有机碳分子的存在。这也就意味着它更有可能是存在生命的。

我们接下来要解决的问题就是，是不是在那里会找到生命，我们要通过后续的任务去解答这样的问题。同时我们也必须要在我们临近的星系当中寻找生命的存在。在我们南半球可以看到的最亮的一个临近行星，半人马，在这个星座当中其实有三个行星。它就像我们的太阳一样，一个AlphaA比较大，AlphaB这个星小一点。还有一个非常小的是红矮星，这个红矮星可能只有太阳的10%—20%，它的亮度也比较低。

非常有意思的是2016年欧洲的南方天文台，他们就正式宣布他们找到了一些证据，找到针对第三个红矮星所绕行的一个卫星，这个绕行的行星它其实是移居的，差不多跟地球的大小，这可能是临近地球最可能有生命的一个星球，其他的信息我们目前掌握的还不足够，现在我们也还没有充分的理由可以支持我们可以移居到那里，但是这是至少离地球最近，可能居住，可能移居的地方。

另外我们也希望能够更好地仔细观察这些移居的星球，所以去年开始，我们就使用了欧洲南方天文台在智利的一个强大的天文台望远镜，帮我们进一步地观察刚才说的半人马星A和B两个星座，也许5—10年以后我们会看到不仅仅是有可能移居，同时我们可以真正看到它上面的一些现象。

但是更有意思的是我们刚才提到的是2016年4月12日所开启的突破项目。我们选择这个时间就是希望能够看看我们是不是有一天，能够真正的把人送往移居的星球。我们看到这个项目是由米尔纳和一些其他科学家，包括霍金教授一起赞助的，我很高兴能够共享盛举。

很多年以前我们一直试图问的问题是到底有没有其他的太阳系存在、是不是有其他的行星存在。我记得当我念研究生的时候（上世纪的事情），我们当时觉得可能只有千分之一的机会有生命，但是事实上2009年开普勒任务的时候，当时美国宇航局开启的这个项目，我也有幸在当时主持这个项目。

我们看到像是太阳这样的，其实有上千个，我们希望能够观察他们的亮度，近距离观察以后，通过开普勒观察站我们就可以更好地了解上面的一些细节，我们就会发现，在银河系当中是否有可能有我们这样的太阳系，其中1/4也有一些像地球一样有水，并且有一个太阳能够公转这样的星系存在。

刚才我说到的临近半人马星座里面的红矮星，70%的银河系当中的行星都是这些小小的红矮星。我们可以看到他们有7个，其实都跟我们地球非常接近，而且其中有3个是可以移居的。

所以我们相信，如果我们持续的寻找，我们可以找到更多这些宜居的星球，问题就在于即便它们宜居了，我们是否真正能够移居过去，我们是不是能够旅行过去。我们如何能够旅行到银河系，我们从30多年前就试着做这样的尝试，因为这些银河系它的距离比我们现在离太阳的距离还要远得多。

很多时候我们的发射，如果说没有办法快速地到达那里，即便我们今天发射可能也要8万年才能到达我们想要到达的目的地。所以下一个问题是我们能不能把太空旅行走的更快一点，如果我们能提速到现在的一万倍，我们才能在20年之内走到我们要到的星球。

我们知道上世纪的时候我们看到提速，的确在一百年之内提速了一千倍，但是下一次让我们的飞行器提速一千倍需要花多少年的时间，是我们必须要回答的问题。很多时候我们必须要问，我们在电子行业出现的摩尔定律，是不是也能够适用在我们在太空飞行器的提速上面。

很多时候我们希望至少能够达到光速的1/5，我们才有希望到达这些宜居的星球，另外一个问题像我们传统的这些飞行器，如果设计的这么大或者是火箭这么大，我们需要很多的燃料，它也不可行。如果说火箭仍然是原来那样的重量的话，那么我们需要更多的一些燃料。

事实上有可能我们要考虑使用核燃料，哈佛的一位教授就提过，也许我们使用核燃料，虽然可行，但是目前找到可用的核燃料，必须要等到几十年，甚至一百年以后才能满足我们的需求。那么我们就要考虑到用其他的一些推动能力。

接下来的问题就是我们有没有可能在太空当中航行，这是很有意思的一个问题。1610年的时候，我们看到开普勒曾经写信给伽利略，信里面就提到我们是否能够有神助之风，来保证我们在太空当中航行。概念虽然很早，但是很有意思的是我们现在回过头想，用风帆的方式在太空中航行，可能是可行的。

很多年以前就提到用光的方式，比如说1960年代，就有教授提到用这种光的方式作为推力。但问题是最近日本人有一个项目，就是利用光作为推进力的方式来进行研究。如果是太阳能的话，它的推进力仍然是不够的。我们必须要考虑有没有其他的一些方式，能够让光作为推进力，成为可能。

所以有两种途径，一是我们可以把我们的太空船做的更小一点，二是我们可以用激光的方式，让光能够更好地聚焦在一起，形成我们所需要的推力。

所以我们这里所想到的概念就是能够形成一个激光的阵列，我们能够让他们聚集起来，能够在几分钟形成50、60GW这种推进力。事实上在很多的一些沟通和通讯的应用当中也用到了这个概念。我们用来通讯的一个太空船，它的重量是上千公斤，接下来我们可以做出更小的立方体的卫星，问题在于我们是否有可能在这种基础之上，把它从这么小的立方体的迷你卫星的基础上进一步的缩小，我知道大家都使用苹果手机，它起到了很多的作用，里面的芯片可以帮助我们进行很多的运算、计算甚至定位。

和苹果手表芯片大小类似的“星芯片”

所以我们要考虑的问题是，我们是不是能够用苹果手表这样的概念来做，所以我们就做了一个星芯片。我戴在手上大家可以看到，它只有差不多一厘米的边上，我们可以看到这就是我们接下来在星星飞船上面所要使用的一种芯片。

事实上几个月以前，我们推出了星芯片比较早的版本，把它放在了一个拉脱维亚的卫星，上面使用的是印度的推进器，几个月之前比较大的版本显然已经发挥了作用，现在我们进一步地把它缩小，我们希望在未来发射上去的时候它能发挥它的作用。

同时我们也看到，如果加上我们所说的光之风帆的话，我们就可以保证它能够用光速的20%的速度持续20年的航行，持续的给我们传回相关的一些信息，也许2050年左右的时候，我们就可以收到在整个银河系当中可能有生命的其他的星球上面的一些生命迹象的图片。

另外，在突破项目当中，我们还有一个项目叫做突破聆听项目，我们在2015年7月份开启的一个项目，目的就是希望能够寻找外星人可能发给我们，或者说，他们自己发出的一些信号。我们把世界上最大的一些射电望远镜结集起来。首先，我们在西弗吉尼亚州绿岸射电望远镜。另外，我们也使用帕克斯望远镜，这个是来自澳大利亚。我们使用自动的行星寻找器，这个是在美国的技术去寻找可能的行星存在。

一年以前，我们与中科院的国家天文局合作，来使用中国FAST望远镜，这是全世界最大的望远镜。通过这个望远镜，我们希望能够找到更多的突破。

另外，我们也与英国、南非合作，等到我们这几项合作的联网完成之后，我们就可以看到更多信息采集，以及信号分析的结果。

我们从射电望远镜上所获得的信号，也许这些信号一些快速射电爆发的现象，说明了外星人他们可能把他们自己的太空船，射向太空的时候所发出来的信号，我们希望更好的观察这样的信号。

如果这个信号真的如他所说的，那就意味着外星人也在试着来到其他的星球去进行移居或者定居，后来经过证明，这其实并不是，不管怎么样，如果我们继续通过这种方式，我们就可以找到更多临近星球，然后去收集更多我们刚才找到的信号。

像刚才所说的，我们没有任何的迹象完全证明有生命，但是我们持续努力，现在也有一些成绩，我相信可以继续尝试回答我们想要回答的问题：到底在外太空有没有生命存在。

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