尤里-米尔纳和史蒂芬-霍金宣布突破摄星计划 探索太空和寻找宇宙生命

- 尤里-米尔纳为互联网投资者和科学慈善家，史蒂芬-霍金为物理学家，该计划旨在在一代人的时间内开发一项每小时飞行1亿英里的任务

- 该1亿美元研究工程项目将寻找概念证明，用光束把克量级纳米飞行器加速至光速的20%。一项可能的近飞探测任务有可能在发射后的大约20年内抵达半人马座阿尔法星。

- 马克-扎克伯格也加入了该计划的董事会。

纽约2016年4月14日电/美通社/ -- 互联网投资人和科学慈善家尤里-米尔纳(Yuri Milner)今天在世贸一号观景台(One World Observatory)与著名宇宙学家史蒂芬-霍金(Stephen Hawking)宣布了一项新的“突破计划”(Breakthrough Initiative)，重点是太空探索和寻找宇宙生命。

突破摄星(Breakthrough Starshot)是一项投资1亿美元的研究与工程计划，旨在找到光加速“纳米飞行器”的概念证据。这些“纳米飞行器”有可能在发射后的仅20年时间内以相当于光速20%的速度飞行，捕捉可能存在的行星的照片，以及离我们最近的星系半人马座阿尔法星(Alpha Centauri)的其它科学数据。

该计划将由前美国国家航空航天局艾姆斯研究中心(NASA AMES Research Center)主管皮特-沃登(Pete Worden)领导，一个由世界级科学家和工程师组成的委员会担任顾问。董事会成员将包括史蒂芬-霍金、尤里-米尔纳和马克-扎克伯格(Mark Zuckerberg)。

安-德鲁彦(Ann Druyan)、弗里曼-戴森(Freeman Dyson)、梅-杰米森(Mae Jemison)、阿维-勒布(Avi Loeb)和皮特-沃登也参加了发布活动。

今天，在纪念尤里-加加林(Yuri Gagarin)的宇宙飞行创举50周年，以及最初的“对月发射”近半个世纪之际，突破摄星计划正在准备下一个伟大飞跃：上星。

突破摄星计划

半人马座阿尔法星系距离地球25万亿英里（4.37光年）。用当今最快的宇宙飞船大概要花30,000年才能到达那里。突破摄星计划旨在确定以光束加速的克量级纳米飞行器能否以超过一千倍的速度飞行。它将硅谷的方法用于太空旅行，充分利用自21世纪初以来某些领域指数级速度发展的技术进步。

1. 纳米飞行器

纳米飞行器是克量级无人航天器，由两个主要部分组成：

· 星之芯片(StarChip)：摩尔定律使得微电子组件的尺寸大幅减小。这使得克量级晶圆成为了可能，能够携带摄像机、光学推进器、电源、导航和通讯设备，构成一个功能齐全的太空探测器。

· 光帆(Lightsail)：纳米技术的进步产生了越来越薄、越来越轻的金属材料，能够制造出厚度不超过几百个原子大小和质量为克量级的米级光帆。

2. 光束器

· 激光不断增强的力量和不断下降的价格（符合摩尔定律）使得光束技术取得了显著进步。与此同时，激光的相控天线阵（光束器）有可能升级至100吉瓦。

突破摄星计划旨在把规模经济应用于天文领域。星之芯片能够以一台苹果手机的价格批量生产，并大量用在飞行任务中，来提供冗余和覆盖面。该光束器为模块化组装，并且可以升级。一旦组装完成，并且技术成熟，每次发射的成本预计将降至几十万美元。

上星之路

研究与工程设计阶段预计将持续数年。之后，开发前往半人马座阿尔法星的最终飞行任务所需的预算将与当前最大的一些科学试验的预算相当，并将涉及：

· 在干燥环境下于高海拔地带建造地面千米级光束器
· 每次发射要发电几千兆瓦时并存储
· 向高空轨道发射载有数千个纳米飞行器的母舰
· 利用实时自适应光学技术来补偿大气效应
· 将光束聚焦在光帆上，让单个纳米飞行器在几分钟内加速至目标速度
· 解释前往目标途中的星际尘埃碰撞
· 捕捉行星照片以及其它科学数据，并使用飞行器上载有的一个紧凑激光通信系统传回地球
· 利用发射纳米飞行器时使用的同一个光束器在四年多以后接收来自飞行器的数据。

这些及其它系统要求都是重大的工程学挑战，更多详情可参见breakthroughinitiatives.org。不过，所提出的系统设计的关键元素均基于已经推出的技术，或是即将在不久将来推出的基于合理假设的技术。

计划的光推进系统在规模上远远超过任何当前在运行的同类系统。计划在本质上需要全球合作与支持。

发射需要得到所有相关政府与国际组织的批准。

更多机遇

随着星际航行技术的成熟，很多新机遇将应运而生，包括：

· 对太阳系探索的贡献。
· 用光束器作为千米级望远镜，用于天文观测。
· 探测远距离穿越地球轨道的小行星。

半人马座阿尔法星系中可能存在的星球

天文学家估计，半人马座阿尔法三星系的宜居带很有可能存在类地行星。目前正在开发和改进多种地面及太空科学仪器，它们将很快能够识别和描绘临近恒星周围的行星的特征。

一项单独的“突破计划”将为此类计划的其中一些提供支持。

开放与协作的环境

突破摄星计划：

· 完全基于公共领域的研究。
· 致力于发布新结果。
· 完全透明和开放。
· 向所有相关领域的专家及公众开放，以便通过在线论坛出谋划策。

研究支持

突破摄星计划将成立一个研究补助金项目，并将提供其它资金，以支持相关的科学与工程研发工作。

“突破计划”创始人尤里-米尔纳表示：“人类故事有了一次重大飞跃。55年前，尤里-加加林成为第一个进入太空的人。今天，我们正在准备另一次巨大飞跃，那就是上到星星上。”

史蒂芬-霍金说：“地球是个好地方，但它不可能永远存在。人类迟早要到其它星球去生存。突破摄星计划是这趟旅程迈出的振奋人心的第一步。”

皮特-沃登表示：“我们从东方号、航海家号、阿波罗号及其它重要飞行任务中获取灵感。是时候开启星际飞行时代了，但是要实现这一点我们需要脚踏实地。”

突破摄星计划成员

史蒂芬-霍金、丹尼斯-艾弗瑞(Dennis Stanton Avery) 教授和剑桥大学研究主管徐惠宝(Sally Tsui Wong-Avery)

尤里-米尔纳：数字天空科技(DST Global)创始人

马克-扎克伯格：Facebook创始人兼首席执行官

突破摄星计划管理层和咨询委员会

· 皮特-沃登，突破摄星计划执行总监；NASA艾姆斯研究中心前总监

加入突破奖基金会(Breakthrough Prize Foundation)之前，沃登博士曾是NASA艾姆斯研究中心总监。他曾担任亚利桑那大学天文学教授。他是太空与科学问题领域的知名专家，也是促进全球政府与私营领域合作的领导者。沃登博士已经发表或与别人共同发表了150多篇天体物理学和空间科学科技论文。他是NASA三项空间科学任务的科学合作研究者--  最近一项任务是2013年发射的太阳观测卫星-界面区成像光谱仪(Interface Region Imaging Spectrograph)。他因1994年克莱门汀号月球任务(Clementine Mission)荣获了NASA杰出领导奖章(Outstanding Leadership Medal)。沃登博士被授予2009年联邦实验室联盟“年度实验室总监奖”(Federal Laboratory Consortium 'Laboratory Director of the Year')并荣获2010年亚瑟-克拉克创新奖(Arthur C. Clarke Innovator's Award)。

· 阿维-勒布，突破摄星计划咨询委员会主席；哈佛大学

理论物理学家阿维-勒布已经发表了500多篇科学论文以及三本天体物理学和宇宙论著作，主要涉及第一代恒星和黑洞。《时代》杂志将他列入“25位最具影响力的空间研究学者”的名单。勒布是哈佛大学小弗兰克-B-贝尔德(Frank B. Baird Jr.)科学教授，主管哈佛大学天文学部门、理论和计算研究所(Institute for Theory & Computation)以及黑洞计划。他是美国人文与科学院(American Academy of Arts & Sciences)院士及美国国家科学院物理及天文董事会(Board on Physics and Astronomy of the National Academies)成员。

· 吉姆-本福德(Jim Benford)，微波科学公司(Microwave Sciences)

吉姆-本福德是微波科学公司总裁。他开发了高功率微波系统（从概念设计到硬件）。他的兴趣包括微波源物理、用于空间推进的电磁能束流、实验性高强度粒子束和等离子物理。

· 布鲁斯-德雷恩(Bruce Draine)，普林斯顿大学

德雷恩博士的研究涉及星际物质，尤其是星际尘埃、光离解区域、冲击波和纳米结构物理光学。2004年，他荣获丹尼-海涅曼天体物理学奖(Dannie Heinemann Prize for Astrophysics)。他是美国国家科学院(National Academy of Sciences)成员。

· 安-德鲁彦(Ann Druyan)，宇宙工作室(Cosmos Studios)

安-德鲁彦是致力于科学通信的美国作家兼制片人。她曾是美国宇航局的旅行者星际信息(NASA Voyager Interstellar Message)创意总监兼1980年卡尔-萨根(Carl Sagan，1934–1996)主持的美国公共电视网(PBS)纪录片《宇宙：个人游记》(Cosmos)的联合编剧。她于1981年嫁给卡尔-萨根。她是续篇纪录片《宇宙：时空之旅》(Cosmos: A Spacetime Odyssey)的联合制片人兼编剧，她因此荣获了艾美奖和皮博迪奖。

·弗里曼-戴森，普林斯顿高等研究院(Princeton Institute of Advanced Study)

弗里曼-戴森是美国理论物理学家兼数学家，以量子电动力学、固态物理学、天文学和核能工程方面的研究而知名。他是高等研究院名誉退休教授、罗尔斯顿大学(Ralston College)访问学者兼《原子科学家公报》(Bulletin of the Atomic Scientists)赞助理事会成员。

·罗伯特-富盖特(Robert Fugate)，Arctelum, LLC，新墨西哥矿业及科技学院(New Mexico Tech)

富盖特博士开展了一项大气传播物理（利用激光导星自适应光学进行大气修正）的研究项目。富盖特博士的研究项目也包括也包括大孔径路基望远镜的传感器、仪器以及机架控制系统。

·娄-弗里德曼(Lou Friedman)，行星学会(Planetary Society)，喷气推进实验室(JPL)

娄-弗里德曼是美国航空学工程师、发布太空新闻的太空专家和知名作家。他曾与卡尔-萨根及布鲁斯-穆雷(Bruce C. Murray)联合创立了行星学会，目前是名誉退休执行总监。他曾领导JPL的高等项目，包括太阳帆开发以及木星、金星、土星、彗星和小行星探索任务。他曾是维京任务之后火星计划的领导者。他目前担任NASA小行星重定向任务(Asteroid Redirect Mission)的顾问。他还领导过小行星重定向任务研究以及凯克太空研究所(Keck Institute for Space Studies)的探索星际物质任务的研究。

· 詹卡洛-詹塔(Giancarlo Genta)，都灵理工大学(Polytechnic University of Turin)

詹卡洛-詹塔的职业兴趣范围包括振动、载体设计、磁轴承和转子动力学。他曾在专业出版物发表或联合发表过50多篇论文以及21本著作。他的SETI研究承诺也在大量的出版物上发表过。

· 奥利佛-盖恩(Olivier Guyon)，亚利桑那大学

盖恩博士设计太空和地基天文仪器，以便辅助太阳系以外的外星行星研究。他是高对比成像技术（日冕仪、自适应光学系统）领域的专家，这些技术用于直接成像和研究外星行星。

· 梅-杰米森，百年星舰(100 Year Starship)

梅-杰米森博士负责领导百年星舰项目。这个涉及多方面科学的全球计划希望在下个百年内能够让人类冲出太阳系，抵达其他遥远的星球。杰米森曾担任六年的NASA宇航员，也是全球进入太空的第一位有色人种女性。她致力于通过太空探测进展丰富地球生命，她是医生、工程师、发明家、环境研究教授、科学素养倡导者、非洲开发工作人员以及两家科技创业公司的创始人。

·皮特(Pete Klupar)，突破摄星计划工程总监；NASA艾姆斯研究中心前总监

皮特对低成本的高科技工作很感兴趣，尤其是太空系统。他已经设计和发起了50多项宇宙飞船任务。他十分热爱自己从事的行业，帮助一家宇宙飞船创业公司从4名员工发展到500多名员工。他曾在波音和美国劳拉空间系统公司(Space Systems Loral)等大公司工作过。他还参与政府的太空与航空项目，最近担任NASA艾姆斯研究中心工程总监。他还促进了高科技任务的成本所见，实现多个更快、更好、更便宜、更具运作响应性的太空任务。

· 杰夫-兰迪斯(Geoff Landis)，SA Glenn研究中心

杰夫-兰迪斯是一位美国科学家，致力于研究行星探索、星际推进和先进的航天任务技术。兰迪斯拥有九项专利，其中主要涉及太阳能光伏组件和光伏器件的改进，并就星际旅行和在月球、火星和金星上建造基地发表了论述和评论。他是NASA先进理念研究所(NASA Institute for Advanced Concepts)的成员。

· 开尔文-朗(Kelvin Long)，《英国星际学会志》(Journal of the British Interplanetary Society)

开尔文-朗是一位物理学家、作家和星际研究计划的执行主管。他拥有约15年的航空航天行业工作经验，专门研究星际飞行主题，尤其专注于先进的推进概念。

· 菲利普-鲁宾(Philip Lubin)，圣巴巴拉市加州大学

菲利普-鲁宾是圣巴巴拉市加州大学物理学专业教授，其研究兴趣涉及试验宇宙、宇宙背景辐射（光谱、各向异性和极化）、卫星、早期宇宙的气球和地基研究、探测的基本范围、定向能量系统以及红外线和远红外线天体物理学。

· 扎克-曼彻斯特(Zac Manchester)，哈佛大学

扎克-曼彻斯特是一名研究人员和航空工程师，在动力学和控制领域拥有广泛的兴趣，热衷于让宇宙飞行变得更易实现。他对利用嵌入式电子和计算法的进步打造尺寸更小且更加智能和灵活的航天器尤为感兴趣。他于2011年创立了航天器发射KickSat项目，并且对无人机和几次小型宇宙飞船任务进行了研究。

· 格雷格-马特洛夫(Greg Matloff)，纽约城市技术学院(New York City College of Technology)

格雷格-马特洛夫是纽约城市技术学院的一名荣誉教授，是外太空推进领域的专家。马特洛夫还是英国星际学会(British interplanetary Society)的成员、美国自然历史博物馆的海登天文馆研究员和国际宇航科学院(International Academy of Astronautics)的通讯院士。NASA已将他在太阳能技术领域的开创性研究用于其太阳系外行星探测计划，以及让对地球有威胁的小行星转向的技术计划中。他还是意大利锡耶纳大学的客座教授。

· 克莱尔-马克斯(Claire Max)，加州大学圣克鲁斯分校(University of California, Santa Cruz)

她是加州大学圣克鲁斯分校天文学与天体物理学教授兼加州大学天文台主任。马克斯以其对激光引导星自适应光学所做出的贡献而闻名，该技术用于减少透过湍流大气拍摄的图片的光学畸变。这项工作开始于JASON集团，1983年她作为首个女性成员加入。与JASON的同事一起，她开创了使用调到钠原子所发射黄光的人工激光引导星校正天文图像的创意。除了继续在自适应光学中心(Center for Adaptive Optics)开发这项技术之外，她现在还在全球最大的光学望远镜使用自适应光学，以研究相撞的富含气体星系核心的超大质量黑洞的未来。她是美国国家科学院(National Academy of Sciences)和美国艺术与科学院(American Academy of Arts and Sciences)会员，同时也是美国天文学会(American Astronomical Society)的仪器仪表的韦伯奖(Weber Prize in Instrumentation)、普林斯顿大学(Princeton University)的詹姆斯-麦迪逊奖(James Madison Medal)以及能源部(Department of Energy)的EO劳伦斯(E. O. Lawrence)奖得主。

· 信行贺屋(Kaya Nobuyuki)，神户大学

信行贺屋是日本神户大学工程研究院的副院长。信行贺屋多次进行了航天与地面演示。他与一支来自日本和欧洲航天局(European Space Agency)的国际团队使用一支日本宇宙科学研究所(ISAS)探空火箭以及三个子卫星（部署了大型网络）成功测试了太阳能发电卫星(SPS)的微波束控制，这就是著名的“Furoshiki”（风吕敷）实验。他还在证明关键的太阳能无线传输是太空发电厂(Orbital Power Plant)的一部分的努力中发挥了核心作用。

· 凯文-帕金(Kevin Parkin)，Parkin Research

凯文-帕金博士是一名在英国出生的科学家，他因发明微波热火箭(Microwave Thermal Rocket)而闻名。2005年，他获得了俄罗斯宇宙航行联合会授予的科罗廖夫(Korolev)勋章。2007年，帕金博士在NASA艾姆斯研究中心成立了任务设计中心(Mission Design Center)，并开发了软件架构，之前开发的ICEMaker软件被NASA喷气推进实验室(NASA Jet Propulsion Laboratory)的X团队以及其它一些组织用于航天器设计。2012年至2014年，他担任打造并发射首个毫米波热火箭项目的首席研究员与首席工程师。

· 梅森-派克(Mason Peck)，康奈尔大学(Cornell University)

派克的学术研究专注于低成本航天任务的技术开发，特别是推进、导航与控制领域。他之前曾是NASA首席技术专家。他也在美国航空业辛苦工作20余年，在波音和霍尼韦尔(Honeywell)就任过一些工程职位，还担任过航天技术顾问。派克发表了一些有关微型航天器、新一代推进技术、低功率航天机器人以及航天动力学的文章。他还是三本有关行星探索和航天器机构的书籍的联合作者。

· 索尔-珀尔马特(Saul Perlmutter)，诺贝尔奖(Nobel Prize)得主、突破奖(Breakthrough Prize)得主、加州大学伯克利分校(UC Berkeley)和劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)

索尔-珀尔马特是劳伦斯伯克利国家实验室的美国天体物理学家以及加州大学伯克利分校的物理学教授。他是美国艺术与科学院会员、美国科学促进会(American Association for the Advancement of Science)的研究员以及美国国家科学院会员。珀尔马特与布莱恩-施密特(Brian P. Schmidt)和亚当-里斯(Adam Riess)共同获得了2006年邵逸夫天文学奖(Shaw Prize in Astronomy)、2011年诺贝尔物理学奖(Nobel Prize in Physics)以及2015年基础物理学突破奖(Breakthrough Prize in Fundamental Physics)（因证明宇宙正在加快膨胀）。

· 马丁-里斯(Martin Rees)，英国皇家天文学家

马丁-里斯勋爵是英国宇宙学家和天体物理学家。他从1995年开始成为英国皇家天文学家，在2004至2012年间担任剑桥大学三一学院(Trinity College, Cambridge)院长，并在2005至2010年间任英国皇家学会(Royal Society)会长。除了拓展科学兴趣之外，里斯还就21世纪面临的问题与挑战以及科学、伦理与政治之间的联系广泛发表文章和演讲。他是普林斯顿高等研究所(Institute for Advanced Study)董事会、IPPR、牛津大学马丁学院(Oxford Martin School)、以及盖茨剑桥信托基金(Gates Cambridge Trust)成员。他联合创立了生存风险研究中心(Centre for the Study of Existential Risk)并在生命未来研究所(the Future of Life Institute)科学咨询委员会任职。里斯勋爵研究了伽玛暴以及第一颗星星形成时宇宙的黑暗时代如何结束等课题。里斯勋爵著作了一些面向公众的天体科学书籍，并且发表了多次公开演讲和广播。

· 罗奥特-沙格底耶夫(Roald Sagdeev)，马里兰大学

罗奥特-沙格底耶夫是马里兰大学(University of Maryland)杰出荣誉教授。他于1966年在莫斯科国立大学(Moscow State University)获博士学位。之前，他曾担任总部位于莫斯科的俄罗斯太空探索项目研究中心-- 太空研究所(Space Research Institute)所长15年，目前他担任名誉所长。开始苏联太空探索项目相关工作之前，他在核科学领域拥有杰出的工作表现，他在热等离子体和受控热核聚变的工作获得了国际认可。他是美国国家科学院(National Academy of Sciences)、瑞典皇家学院(Royal Swedish Academy)、马克斯-普朗克协会(Max Planck Society)和国际航空学院(International Academy of Aeronautics)的成员。

· 埃德-特纳(Ed Turner)，普林斯顿大学，日本国家天文台

埃德-特纳是普林斯顿大学(Princeton University)天体物理学教授。特纳在天体物理学理论和观测方面进行了广泛研究，并发表了200多篇研究论文，研究课题包括双重星系、星系群、大型结构、暗物质、类星体数量、引力透镜、宇宙X射线背景、宇宙学常数、行星和天体生物学，通常在所有这些领域中以统计学分析作为研究重点。他最近在普林斯顿的教学活动包括宇宙学、天体生物学和科学的媒体报道等课程，他从1992年起一直是普林斯顿大学统计研究委员会成员。