20年内到达比邻星！最早2036年出发，有生之年能见到“三体人”吗？
想在有生之年见到“三体人”，这可真是一个激动人心又充满挑战的设想！20年内抵达比邻星，听起来像是科幻小说里的情节，但如果真的能实现，那么我们确实有希望见证人类跨越星际的壮举。
首先，让我们来分解一下“20年内到达比邻星”这个概念。比邻星，也叫半人马座α星C，是我们太阳系最近的恒星邻居，距离大约是4.24光年。这个数字听起来不远，但对于我们目前的航天技术来说，却是遥不可及的距离。光年意味着光走一年的距离，而光速是宇宙中最快的速度，大约每秒30万公里。所以4.24光年，就意味着我们需要以接近光速的速度飞行4.24年才能到达。
目前的航天技术离这个目标有多远？
现在我们最快的探测器，比如“旅行者1号”，它已经离开了太阳系的日球层，正在向星际空间进发。但它的速度是多少呢？大约每秒17公里。按照这个速度，去比邻星需要多久？我们来算一下：
4.24光年 ≈ 4.24 × 9.461 × 10¹² 公里（1光年 ≈ 9.461 × 10¹² 公里）
所需时间 = 距离 / 速度
所需时间 ≈ (4.24 × 9.461 × 10¹²) 公里 / (17 公里/秒)
所需时间 ≈ 2.49 × 10¹² 秒
我们把秒换算成年：
2.49 × 10¹² 秒 / (60 秒/分 × 60 分/小时 × 24 小时/天 × 365.25 天/年) ≈ 79000 年！
是的，你没看错，按目前的速度，我们到达比邻星需要大约七万九千年。所以，20年内到达，这意味着我们需要一种完全颠覆现有物理和工程学的推进方式。
那么，20年内抵达比邻星的可能性有多大？
想要在20年内到达比邻星，我们需要达到接近光速的百分之多少呢？假设我们以光速的20%前进（0.2c），那么所需时间大约是：
所需时间 = 4.24光年 / 0.2c = 21.2年。
考虑到加速和减速，实际航行时间可能会更长一些。所以，我们需要一个能够达到接近光速的推进系统。
目前有一些设想中的推进技术，比如：
1. 聚变火箭（Fusion Rocket）: 理论上，利用可控核聚变产生的巨大能量来推动飞船，可以达到相当高的速度。但我们目前在实现可控核聚变方面仍面临巨大挑战，更别说将其小型化并用于星际推进了。即使是最乐观的估计，聚变火箭也可能需要几十年甚至上百年才能发展成熟并投入实际使用。
2. 反物质推进（Antimatter Propulsion）: 这是目前理论上效率最高的推进方式，因为物质与反物质湮灭可以释放出全部质量的能量。但是，反物质的生产和储存是极其困难且昂贵的。目前我们能够生产的反物质数量极其微小，而且储存技术也远未达到安全、稳定的要求。如果能够大规模生产和安全储存反物质，那么它确实有可能实现高速度的星际旅行。
3. 激光帆/光帆（Laser Sail/Light Sail）: 这是“突破摄星”（Breakthrough Starshot）项目正在探索的技术。这个项目旨在发射一系列微小的探测器，它们由巨大的激光阵列从地球或太空中的平台推动。这些探测器质量极轻，能够加速到光速的20%左右。如果成功，它们可以在20年左右到达比邻星系统。
详细来说，“突破摄星”计划是这样的： 它设想制造出一艘名“星片”（Nanocraft）的微型探测器，重量只有几克，上面集成了相机、通信设备和推进系统。这些星片会搭载一个像风帆一样的薄膜，发射后，地球上的巨型激光阵列会向这块薄膜发射强大的激光束。激光的能量将星片加速到20%光速。一旦达到目标速度，星片会脱离激光的推力，靠惯性飞行，并在抵达比邻星系后进行拍摄和数据传输。
挑战在哪里？ 制造如此轻薄且能承受巨大能量的薄膜；构建一个能够精准聚焦并维持数十年高功率输出的巨型激光阵列；星片在高速飞行中的导航和通信；以及如何从遥远的星系安全地将数据传回地球。这些都是巨大的工程和科学难题。
如果“突破摄星”这样的项目能够成功并在2036年左右（也就是未来12年内）实现技术突破和大规模部署，那么最早在2036年出发，确实有可能在2056年左右（2036 + 20年）抵达比邻星。
那么，我们有生之年能见到“三体人”吗？
“三体人”是刘慈欣科幻小说《三体》中的智慧生命。假设比邻星系确实存在智慧生命，并且我们真的能在20年内到达那里，那么“见到”他们的可能性，又取决于很多因素：
1. 比邻星系是否存在生命？ 我们目前对系外行星的了解还非常有限。比邻星有一颗行星，叫比邻星b（Proxima Centauri b），它位于宜居带内，理论上可能存在液态水，是搜寻地外生命的潜在目标。但仅仅在宜居带内并不等于就一定有生命，更不等于有智慧生命。生命的起源、演化出智慧生命，这是一个极其漫长且概率极低的连锁过程。
2. “见到”的定义是什么？
直接接触？ 如果我们派遣的是无人探测器，而且比邻星系存在智慧生命，那么探测器拍摄到他们的影像、捕捉到他们的通讯信号，或者甚至与他们进行某种形式的交互，都可能算作一种“见到”。但是，他们是否愿意被我们“见到”，或者他们是否能够理解和回应我们，都是未知数。
探测到文明迹象？ 即使没有直接的“目击”，探测器也可能发现一些证据，比如人工建造的结构、不自然的信号模式，或者对行星环境的改造迹象，这些都可以证明那里存在智慧文明。
生命的形态？ 即使存在生命，它们也可能与我们在地球上认识的生命形式完全不同，甚至可能不是我们能够轻易识别或理解的。它们可能存在于地下深处，或者以我们完全想象不到的方式存在。
总结一下，在有生之年见到“三体人”的可能性：
技术方面： 20年内到达比邻星，这是一个极具挑战性的目标，但“突破摄星”等项目提供了理论上的可行性。如果这些项目在未来十几年内取得突破并得以实施，那么抵达比邻星并非完全不可能。
生命方面： 即使我们到达了比邻星，那里是否存在生命，特别是智慧生命，仍然是一个巨大的未知数。宇宙中智慧生命出现的概率是一个非常复杂的问题，目前我们没有任何确切的答案。
“见到”的定义： 即便存在智慧生命，直接的“目击”也可能非常困难，更有可能的是通过探测器发现文明的迹象。
所以，如果一切顺利，我们有可能在有生之年（比如在2056年看到探测器传回的影像，或者一些间接证据）知道比邻星系是否存在智慧生命，但这并不意味着我们就能像小说里那样直接“见到”活生生的“三体人”。整个过程充满了未知和不确定性，但正是这种探索的勇气和可能性，才让星际旅行和搜寻地外文明如此令人着迷。
考虑到从技术突破、项目实施、飞船建造、发射、航行到最终的信号接收和数据分析，20年内能“见到”三体人（或者说，证实他们存在）的窗口期，可以说是非常、非常狭窄的。但这丝毫不影响我们对这宏大愿景的憧憬，不是吗？也许，在不久的将来，我们真的能听到来自遥远星系的“你好”。
首先，让我们来分解一下“20年内到达比邻星”这个概念。比邻星，也叫半人马座α星C，是我们太阳系最近的恒星邻居，距离大约是4.24光年。这个数字听起来不远，但对于我们目前的航天技术来说，却是遥不可及的距离。光年意味着光走一年的距离，而光速是宇宙中最快的速度，大约每秒30万公里。所以4.24光年，就意味着我们需要以接近光速的速度飞行4.24年才能到达。
目前的航天技术离这个目标有多远？
现在我们最快的探测器，比如“旅行者1号”，它已经离开了太阳系的日球层，正在向星际空间进发。但它的速度是多少呢？大约每秒17公里。按照这个速度，去比邻星需要多久？我们来算一下：
4.24光年 ≈ 4.24 × 9.461 × 10¹² 公里（1光年 ≈ 9.461 × 10¹² 公里）
所需时间 = 距离 / 速度
所需时间 ≈ (4.24 × 9.461 × 10¹²) 公里 / (17 公里/秒)
所需时间 ≈ 2.49 × 10¹² 秒
我们把秒换算成年：
2.49 × 10¹² 秒 / (60 秒/分 × 60 分/小时 × 24 小时/天 × 365.25 天/年) ≈ 79000 年！
是的，你没看错，按目前的速度，我们到达比邻星需要大约七万九千年。所以，20年内到达，这意味着我们需要一种完全颠覆现有物理和工程学的推进方式。
那么，20年内抵达比邻星的可能性有多大？
想要在20年内到达比邻星，我们需要达到接近光速的百分之多少呢？假设我们以光速的20%前进（0.2c），那么所需时间大约是：
所需时间 = 4.24光年 / 0.2c = 21.2年。
考虑到加速和减速，实际航行时间可能会更长一些。所以，我们需要一个能够达到接近光速的推进系统。
目前有一些设想中的推进技术，比如：
1. 聚变火箭（Fusion Rocket）: 理论上，利用可控核聚变产生的巨大能量来推动飞船，可以达到相当高的速度。但我们目前在实现可控核聚变方面仍面临巨大挑战，更别说将其小型化并用于星际推进了。即使是最乐观的估计，聚变火箭也可能需要几十年甚至上百年才能发展成熟并投入实际使用。
2. 反物质推进（Antimatter Propulsion）: 这是目前理论上效率最高的推进方式，因为物质与反物质湮灭可以释放出全部质量的能量。但是，反物质的生产和储存是极其困难且昂贵的。目前我们能够生产的反物质数量极其微小，而且储存技术也远未达到安全、稳定的要求。如果能够大规模生产和安全储存反物质，那么它确实有可能实现高速度的星际旅行。
3. 激光帆/光帆（Laser Sail/Light Sail）: 这是“突破摄星”（Breakthrough Starshot）项目正在探索的技术。这个项目旨在发射一系列微小的探测器，它们由巨大的激光阵列从地球或太空中的平台推动。这些探测器质量极轻，能够加速到光速的20%左右。如果成功，它们可以在20年左右到达比邻星系统。
详细来说，“突破摄星”计划是这样的： 它设想制造出一艘名“星片”（Nanocraft）的微型探测器，重量只有几克，上面集成了相机、通信设备和推进系统。这些星片会搭载一个像风帆一样的薄膜，发射后，地球上的巨型激光阵列会向这块薄膜发射强大的激光束。激光的能量将星片加速到20%光速。一旦达到目标速度，星片会脱离激光的推力，靠惯性飞行，并在抵达比邻星系后进行拍摄和数据传输。
挑战在哪里？ 制造如此轻薄且能承受巨大能量的薄膜；构建一个能够精准聚焦并维持数十年高功率输出的巨型激光阵列；星片在高速飞行中的导航和通信；以及如何从遥远的星系安全地将数据传回地球。这些都是巨大的工程和科学难题。
如果“突破摄星”这样的项目能够成功并在2036年左右（也就是未来12年内）实现技术突破和大规模部署，那么最早在2036年出发，确实有可能在2056年左右（2036 + 20年）抵达比邻星。
那么，我们有生之年能见到“三体人”吗？
“三体人”是刘慈欣科幻小说《三体》中的智慧生命。假设比邻星系确实存在智慧生命，并且我们真的能在20年内到达那里，那么“见到”他们的可能性，又取决于很多因素：
1. 比邻星系是否存在生命？ 我们目前对系外行星的了解还非常有限。比邻星有一颗行星，叫比邻星b（Proxima Centauri b），它位于宜居带内，理论上可能存在液态水，是搜寻地外生命的潜在目标。但仅仅在宜居带内并不等于就一定有生命，更不等于有智慧生命。生命的起源、演化出智慧生命，这是一个极其漫长且概率极低的连锁过程。
2. “见到”的定义是什么？
直接接触？ 如果我们派遣的是无人探测器，而且比邻星系存在智慧生命，那么探测器拍摄到他们的影像、捕捉到他们的通讯信号，或者甚至与他们进行某种形式的交互，都可能算作一种“见到”。但是，他们是否愿意被我们“见到”，或者他们是否能够理解和回应我们，都是未知数。
探测到文明迹象？ 即使没有直接的“目击”，探测器也可能发现一些证据，比如人工建造的结构、不自然的信号模式，或者对行星环境的改造迹象，这些都可以证明那里存在智慧文明。
生命的形态？ 即使存在生命，它们也可能与我们在地球上认识的生命形式完全不同，甚至可能不是我们能够轻易识别或理解的。它们可能存在于地下深处，或者以我们完全想象不到的方式存在。
总结一下，在有生之年见到“三体人”的可能性：
技术方面： 20年内到达比邻星，这是一个极具挑战性的目标，但“突破摄星”等项目提供了理论上的可行性。如果这些项目在未来十几年内取得突破并得以实施，那么抵达比邻星并非完全不可能。
生命方面： 即使我们到达了比邻星，那里是否存在生命，特别是智慧生命，仍然是一个巨大的未知数。宇宙中智慧生命出现的概率是一个非常复杂的问题，目前我们没有任何确切的答案。
“见到”的定义： 即便存在智慧生命，直接的“目击”也可能非常困难，更有可能的是通过探测器发现文明的迹象。
所以，如果一切顺利，我们有可能在有生之年（比如在2056年看到探测器传回的影像，或者一些间接证据）知道比邻星系是否存在智慧生命，但这并不意味着我们就能像小说里那样直接“见到”活生生的“三体人”。整个过程充满了未知和不确定性，但正是这种探索的勇气和可能性，才让星际旅行和搜寻地外文明如此令人着迷。
考虑到从技术突破、项目实施、飞船建造、发射、航行到最终的信号接收和数据分析，20年内能“见到”三体人（或者说，证实他们存在）的窗口期，可以说是非常、非常狭窄的。但这丝毫不影响我们对这宏大愿景的憧憬，不是吗？也许，在不久的将来，我们真的能听到来自遥远星系的“你好”。
网友意见
这是让人怀疑为机器提问的提问方式之“复制粘贴其他媒体的标题而不放链接和内容”：
读者就不用点进去看了，内容是翻译一下外国网站报道的对“突破摄星”计划的进一步研究：
- 澳大利亚国立大学引力天体物理学中心（CGA）的研究员 Chathura P. Bandutunga 博士领导的一支团队，讨论了在地面上建设推动突破摄星计划的光帆所需要的激光阵列的规模（约一亿个激光器）及其面临的若干问题的解决方案，其中重点讨论了大气失真问题。
- 在没有修正的情况下，大气层很可能让从地表射向太空的激光束偏离微小的目标，修正相当麻烦。他们的解决方案是设置激光引导卫星，也就是让携带激光器的卫星从地球轨道上发射激光到地面上、测算其光路、将数据交给激光阵列来预先校正出射光路。
外国网站上的原文：
Sending a Spacecraft to Another Star Will Require a Million Lasers Working Together - Universe Today
对应的论文：
Chathura P. Bandutunga, Paul G. Sibley, Michael J. Ireland, and Robert L. Ward, "Photonic solution to phase sensing and control for light-based interstellar propulsion," J. Opt. Soc. Am. B38, 1477-1486 (2021)
“突破摄星”计划打算使用强电磁波推动非常轻的光帆飞行器达到真空光速的五分之一，这是理论上完全做得到的，而且事实上并不非要在地面上设置激光器，可以放在近地轨道上。但是，在工程上，有十几项现存技术在某些方面的性能要改进几个数量级才能支持这样的行动。
这些光帆飞行器携带摄像设备、计算机、导航设备、核衰变电池、将数据传回地球所需的天线之类，不打算减速。为了获得较多数据且减少途中意外损失部分光帆飞行器造成的影响，一次要投放大量的飞行器，目前的计划是投放一千艘，每艘飞行器的加速时间约 10 分钟，对应的电磁波阵列的输出为 100 GW。光帆本身的形状和尺寸还在探讨，起初的方案是边长 4 米的正方形，后来研究显示直径 5 米的圆形会更有效率。
显然，这种水平的计划即使成功，也无法让你见到“三体人”——无法亲眼见到，拍摄的分辨率也几乎不可能让你看到长轴 1000 米以下的东西——其实该计划最初考虑的分辨率是 1000 千米，可以大致看到比邻星 b 表面的大陆，2020 年才有研究提议可以改动计划的细节将分辨率提到 100 千米。何况目前没有任何证据显示比邻星 b 上有生命迹象。这部分是在中文互联网上发布该译文的人们加上去的。
三体系列爱好者可以选另一个方向介绍这计划：称这是人类用当前技术水平发起的黑暗森林打击。以真空光速的五分之一冲进比邻星 b 大气层、急减速并粉碎的光帆可以散布少量的地球微生物。
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