我們的太空探索雄心已將人類送上月球，探測車登陸火星，航天器飛抵太陽系的邊緣。人類探索宇宙的步伐從未停止，但我們能否將這探索之旅延伸至比鄰星——我們最近的恒星系統(tǒng)？這個問題引人深思且充滿挑戰(zhàn)。比鄰星，距離地球約4.4光年（約25萬億英里或40萬億公里），不僅是一個遙遠的天體，它擁有三顆獨立的恒星，其中一顆被科學家認為可能具備生命條件的系外行星。這也是劉慈欣著名小說《三體》的原型。這些奇妙的星球，如同未解之謎，吸引著無數(shù)科學家的目光。

到達比鄰星絕非易事。NASA估計，使用現(xiàn)已退役的122英尺長（38米）的發(fā)現(xiàn)號航天飛機，可能需要接近15萬年才能抵達。如果人類能以光速旅行，只需四年便可到達。然而，物理定律告訴我們，只有無質量的光粒子——光子，才能達到這個宇宙速度極限。因此，盡管人類可能永遠無法親自到達比鄰星，但設計成以光速一小部分速度行駛的航天器，或許能在人的一生中實現(xiàn)這一目標。

Space Initiatives Inc的CEO兼NASA創(chuàng)新先進概念研究員Marshall Eubanks正致力于研究使用皮米級航天器群訪問比鄰星的方法。皮米是一米的萬億分之一，意味著這些航天器將非常小巧。Eubanks表示：“我們正處于太空飛行和探索的真正革命中，擁有極小的系統(tǒng)。雖然單個小型航天器不如較大的航天器那樣強大，但它們的開發(fā)時間要短得多；它們相對便宜。”小型航天器還需要更少的動力來推動，這或許是提高其速度的關鍵優(yōu)勢。

突破倡議（Breakthrough Initiatives）在2016年啟動了Starshot項目，旨在將納米級航天器與光帆結合起來。2017年，NASA也開始資助自己的項目，目標是在2069年，即阿波羅11號登月100周年時，發(fā)射一項前往比鄰星的任務。

雖然小型航天器比大型探測器更容易加速，但傳統(tǒng)燃料源單獨不足以推動這些航天器達到接近光速的速度。加州大學圣巴巴拉分校的物理學教授Philip Lubin解釋說，這些航天器可能依賴于光。為了在太空中快速行駛，體積小和質量低是有幫助的。光動力推進的一個主要好處是它沒有質量。相比之下，傳統(tǒng)火箭燃料通過燃燒重燃料將其轉化為能量來產生推進力。使用太陽帆（由太陽光推動）或光子帆（由激光光推動）可以提供所有的動力而沒有任何重量。

Lubin形象地解釋道：“你可以把它想象成把一個球扔向一張紙。當球撞擊紙張時，它會施加一個力，使紙張后退或被推開。同樣，光攜帶的動量被轉移到航天器上，使其后退并加速。”

“這個系統(tǒng)基本上是一個巨大的手電筒——它是地球上的一個巨大的激光陣列，”Lubin補充道。如果航天器是帆船，那么激光光就是它們帆上的風。

這種任務可能會像旅行者1號和2號探測器一樣運行，并將恒星系統(tǒng)的高分辨率圖像傳回地球，其中一些圖像可能包含我們首次看到的比鄰星潛在宜居行星。

雖然Lubin強調前往比鄰星的旅程將是一個長期的努力，但Eubanks表示，他有信心在本世紀會有重大進展。“我認為我們將在2040年代發(fā)射小型探測器，2060年代到達比鄰星系統(tǒng)，”Eubanks說。“到本世紀末，顯著更大的探測器應該是可能的，但如果沒有推進物理學方面的意外突破，我認為載人任務將是下個世紀的任務。”

目前，科學家們正致力于多種方案的研究，以期實現(xiàn)比鄰星的探測任務。皮米級航天器、小型航天器、光帆和光子帆等技術都在不斷進步。這些技術的突破和應用，將為人類進一步探索宇宙奠定堅實基礎。

小型航天器在未來的宇宙探索中，具備巨大的潛力。其開發(fā)時間短、成本低、靈活性高，能夠迅速響應新的科學目標和探索任務。而光帆和光子帆技術，則為航天器提供了新的推進方式，突破了傳統(tǒng)燃料的限制，使得航天器能夠達到更高的速度，探索更遙遠的宇宙區(qū)域。

此外，突破倡議的Starshot項目，以及NASA的相關研究，都為未來的比鄰星探測任務提供了寶貴的經(jīng)驗和技術儲備。雖然目前這些技術還在發(fā)展階段，但科學家們對未來充滿信心。他們相信，通過不斷的努力和創(chuàng)新，人類終將實現(xiàn)比鄰星的探測，揭示更多宇宙的奧秘。

太空探索是人類勇氣、智慧和科技的象征。從阿波羅計劃將人類送上月球，到旅行者探測器飛出太陽系邊緣，人類在探索宇宙的道路上不斷邁出新的步伐。比鄰星，作為距離我們最近的恒星系統(tǒng)，是一個極具吸引力的目標。雖然挑戰(zhàn)巨大，但科學家們的努力和創(chuàng)新，讓我們對未來充滿希望。

未來，隨著技術的不斷進步，我們或許能在比鄰星上發(fā)現(xiàn)新的世界，揭示宇宙的更多奧秘。這將是人類太空探索史上的一大飛躍，也將為我們在宇宙中的地位和命運提供新的視角和理解。我們將繼續(xù)追尋星辰大海，不斷探索未知的宇宙疆域，將人類的足跡延伸到更遙遠的星系。