独家：尤里·米尔纳讲述他在深空搜寻外星人的梦想

俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳宣布计划斥资 1 亿美元向半人马座阿尔法星（距离地球四光年）发射微型飞行探测器，几天前，他向《大众科学》杂志独家披露了他的计划，并分享了他背后的想法。

回顾一下：在著名物理学家史蒂芬·霍金的帮助下，米尔纳计划将小如饼干、薄如邮票的探测器送往距离我们最近的恒星系统，距离我们 25 万亿英里。按照目前的技术，这次旅行需要 3 万年。但米尔纳就是米尔纳——十年前他看到了社交媒体的天才，并通过 Facebook 和 Twitter 加入了这个阵营——他不会满足于“目前的技术”。不会。他将用激光束将它们送入太空。它们将通过微型推进器自行推进，完成为期四年的飞行。

事情越来越奇怪了——我们指的是越来越迷人、越来越鼓舞人心、越来越具有挑战性。但不要只听我们说。听听米尔纳是怎么说的吧。他和科技编辑戴夫·格什戈恩 (Dave Gershgorn) 在曼哈顿中城的一家餐馆里坐下，有一次他从口袋里掏出一块小小的、飞星形的薯片。

科普：你为什么这么做？

人们长期以来一直在思考星际旅行。第一个提出用帆船进行星际旅行的人实际上是德国天文学家约翰尼斯·开普勒，他在 1610 年写给伽利略的一封信中提出了这个想法。当时，我们还不知道该怎么做。但二战后，不同的科学家开始思考这个问题，并考虑了不同的选择。帆船就是其中之一，还有核聚变和反物质，还有其他选择。但人们认为这还需要几个世纪的时间。

改变这一方程式的是宇宙飞船的重量。我们可以制造一艘只有几克重、配有船帆的飞船。在过去 15 年里，微电子技术中的一切都缩小了。通讯设备、导航设备、摄像头、处理能力、推进器。你可以在飞船上安装微型推进器。

[米尔纳拿出他的一个微型探针。这是一块小型印刷电路板，大小如饼干，上面有一个微型太阳能电池板。电路板的顶部和侧面边缘伸出两根细天线。一根长约两英寸，另一根长一英寸。]

这相当于飞行了 25 万亿英里？

这就是我们要看的。它没有我们需要的所有功能，而且有点太重了，但它能让你了解事物的规模。你可能不需要太阳能电池板，但你需要其他东西。但这就是我要说的。

它是如何工作的？

它给你带来的是冗余。你不必发送一台昂贵的大机器，而是可以发送数百台这样的机器。星际介质很危险。那里的尘埃颗粒会毁掉你的技术。今天的数学表明，在太阳和半人马座之间，如果它以这种方式飞行（他把薄边当作前缘），它将发生四次一微米大小的尘埃颗粒碰撞。

星球大战中的巨大飞船以接近光速的速度飞入虫洞，里面有很多人——这距离我们太遥远了。任何与最小的尘埃颗粒的碰撞都会让你出局。所以我们现在能做的就是这样。你必须非常瘦。

费用多少？

考虑到我们讨论的所有设备，这就是一部 iPhone 的成本。因此，我们基本上可以大规模生产它们。如果考虑到电力成本，额外发射的边际成本是几十万美元。因此，发射几百个甚至一千个是合理的，其中一些可能会成功。有些则不会。但这是看待星际旅行的新方式。

这就是那艘船。你怎样把他们送到那里呢？

如果你能制造出足够大的激光器，理论上我们可以。你需要在几分钟内将功率提升到 100 千兆瓦，因为只需几分钟就能将这个东西加速到光速的 20%。因此，纯物理学告诉我们，1 克，20% 的光速：几分钟内需要 50 千兆瓦。科学家已经在较小的规模上做到了这一点，所以我们知道这是可以做到的。这并不是发明全新的技术。我们只需要大幅扩大规模。

您有这个想法多久了？

我很早就有了这个想法。我的名字也带着这个想法。我的名字取自尤里·加加林（第一位进入太空的人类），我出生于 1961 年，也就是他发射升空的那一年，我的父母也用他的名字叫我尤里。后来我成为了一名物理学家，我很好奇这个领域有什么可能。我读过卡尔·萨根和艾萨克·阿西莫夫的书。我一直在关注这个领域。几年前，当我宣布“突破计划”（米尔纳创立）时，这是我们研究的想法之一，与 SETI（米尔纳资助的寻找地外智慧计划）等一起。

当时我对此持怀疑态度。但随着我们更加仔细地观察并与专家交谈，我发现这在 20 到 30 年后是有可能实现的，部分原因是激光器的成本呈指数下降。

有哪些挑战？

帆的稳定性与能量的关系。你需要反射率超过 99.9%，否则你的电池就会被毁坏。我们现在有这种材料吗？我们没有。但有一条通往这种材料的道路。

此外，还有重量限制和帆在横梁中的稳定性。如果你稍微偏离横梁，那么你就完全偏离了。我们能设计出一种在横梁上稳定的帆吗？如果它向侧面移动，那么它会自动向内移动？像这样的小而相对复杂的挑战还有很多。但从我们今天看到的情况来看，似乎有一条道路可以解决几乎所有这些挑战。可能会有障碍，但我们可以朝着许多方向前进。这第一笔 1 亿美元实际上只是概念验证。

如何测试这些不同技术协同工作并在太空中发挥作用的可行性？

第一阶段是确定理论上可以做到。我们已经在实验室里测试过了。第二阶段是：我们需要建立一个原型。这需要时间。然后需要时间进行测试。当一切正常后，就可以建造大型机器了。这将耗资数十亿美元，但不会像以前的项目那样耗资数万亿美元。

那么激光推进是如何工作的呢？

这将是持续几分钟的连续脉冲。30,000 G 加速度。但这可以承受。

因此这会加快速度并且...

你只需出发。飞行任务。飞行 20 年，然后你大约有 1 天的时间进行测量。

然后呢？

几年后才能将图像发回。

那之后你就不再追踪他们了？

不。

为什么不呢？

嗯，1 瓦的电池是不够的，最终它们会碰到灰尘颗粒，然后可能就消失了。但第一步应该是这样的。

如果你发现其他形式的生命会怎样？

我认为，或多或少可以肯定，在我们附近没有智慧生命。因为否则我们可能会看到某种泄漏。很难相信他们自己的卫星之间没有通信。所以我们现在应该已经看到了，而 Listen 项目正在观察附近的恒星，以确保那里没有任何东西。所以我认为可能存在某种生命，但不是智慧生命。所以希望我们能看到一些东西，但不要太可怕。

那么您的投资回报在哪里呢？

我有一份日常工作。这只是我的爱好。这是非盈利的。纯粹的。我们所做的一切都基于公开信息，我们将公布所有结果。这是推动这项工作向前发展的唯一方法。但我们无法保证我们一定能实现这一目标。

这可是一大笔钱啊。是什么促使你这么做的呢？

我认为很多人都梦想过这一点。很多人都付出了努力。卡尔·萨根就是其中之一。我说的不是开普勒。我觉得我们有责任推动这一进程。人们一直在开发这项技术，虽然不是专门为这个项目开发的，但我们现在拥有了这种能力。我坚信，如果某件事是可能的，就会有人去做。所以我认为我们只是真的想看看它是否在实践中可行。

但我认为，即使严肃地讨论这个话题也非常令人兴奋，我们已经处于那个阶段。不是一千年。这充分说明了我们人类已经取得了哪些成就。但许多伟大的科学家一直在谈论下一个重大前沿。

你们的小型探测器将如何与地球通信？

晶片上的小型激光器。因此，当我发现一块 1 瓦的电池，加上一个非常小的激光器，重量只有一克，却可以从如此远的距离发送足够的信息时，我感到非常不可思议。

当然，还有很多问题。例如，你如何指向地球来发送这些图像？所以小型激光器发出的光束的大小——顺便说一下，你使用帆作为天线。第二次使用它时是作为天线，所以你需要将它指向地球，基本上就是这样。

激光束到达太阳系时的尺寸约为 0.1 天文单位。一方面，它足够宽；另一方面，你需要非常精确地指向。所以，仅从纯物理学的角度来看，这是可以做到的，这相当了不起。

你传输的只是一天的数据量。他们一路上什么都没发送？

不。也许吧。但你需要节省电池。你可能每六个月就想回家一次，只是为了证明你还活着。

您想要获取什么样的数据？

类似于飞越冥王星时获得的信息。图像、磁场测量，也许还有光谱。你知道，诸如此类。

你正在策划人类历史上最重要的一天，让我们近距离观察最近的系统。

如果我们拿到了图像，那将是美好的一天。还要等待大约四年。希望能快一点。

这个项目有一种有趣的对称性，也有美感，因为你真的在用光。首先，你可以在地面上收集光来为激光器供电。然后激光也是光。所以你拿一个光子，然后以非常协调的方式发送不同类型的光子，然后用它来推动宇宙飞船。然后当它飞行时，它使用小型光子推进器来导航，也是光。然后当你到达时，你拍一张照片，这也是光，图像，然后你用激光，另一个光源，把照片发回来。所以一切都是关于光的。所以如果你想写一首诗……

有时，至少在物理学中，最成功的定理具有这种数学之美。所以也许这个项目的美告诉我们一些故事，也许这就是做事的方法。也许这就是信息。

本文的另一个版本还发表在《大众科学》杂志2016年7/8月刊上，该栏目讨论了可能拯救世界的疯狂想法。