星际太空旅行，是我们每一个孩子的幻想，也是科幻剧的主要内容，大胆地前往以前没人去过的地方。随着我们的火箭和太空探测器越来越先进，问题就来了：我们是否有希望星际移民？或者，除了那遥远的梦想，我们能不能把太空探测器送到系外行星上，让它们告诉我看到了什么？

事实上，星际旅行和探索在技术上是可能的。没有物理定律完全禁止它，但这并不容易，意味着我们在有生之年、在本世纪都很难实现。

向外航行

如果你有足够的耐心，那么我们已经达到了星际探索的状态。有好几艘探测器在逃逸轨道上，它们将离开太阳系，永远不会回来，NASA的先驱者任务、旅行者任务以及最近的新视野号都开始了它们的长途旅行。旅行者号现在处于的位置就被认为是太阳系之外，那里是太阳系边缘，在那里太阳风已经开始与其它恒星际环境相融合。

我们现在有星际空间探测器在运行，但是它们走得太快了。这些勇敢的“星际探险家”中的每一个都以每小时数万英里的速度飞行。它们没有朝着任何一颗恒星的方向前进，因为它们原来的任务是探索太阳系内的行星。但如果这些航天器中的任何一个前往我们最近的邻居——半人马座，距离我们仅4光年远，它们将在大约8万年后到达。

这些探测器长时间航行到达任何很远的地方时，它们的核电池将失效，只是作为无用的金属块在空间中疾驰而过。如果仔细想想，这也是一种成功：我们完成了在恒星之间投掷垃圾这样的壮举，但这可能不是你想象中的星际太空旅行。

急速赛车

为了使星际空间飞行更加合理，航天器必须走得非常快，达到至少十分之一的光速。以这样的速度，宇宙飞船可以在几十年内到达半人马座，并在人类的生命中止前发回照片，要求一个人去执行这样的任务太不合理了。

要达到这样的速度需要很大的能量。一种选择是将航天器上的能量作为燃料，但如果是这样的话，额外的燃料会增加质量，这就更难推动它达到这样的速度。有一些核动力航天器试图做到这一点，但除非我们想把成千上万枚核弹装进火箭，否则我们需要想出其他的办法。

最有希望的想法之一是保持航天器的能源固定，并在航天器飞行时以某种方式将能源输送给航天器。一种方法是用激光，辐射能很好地把能量从一个地方传送到另一个地方，特别是在遥远的太空中，航天器可以捕获这种能量并推动自身前进。

这是“突破性星空计划”背后的理念，该计划旨在设计出一种能够在几十年内到达最近恒星的航天器。在这个项目的计划中，一道大约100千兆瓦的巨大激光射向地球轨道的航天器，那艘太空船有一个巨大的太阳帆，激光从太阳帆上反弹，给航天器提供动力。但问题是，一台100千兆瓦的激光器只有推动一个沉重背包的力量，如果我们向太空船发射这种激光大约10分钟，来让速度达到光速的十分之一，那么太空船的重量不能超过1克，那是一个回形针的质量。

蚂蚁太空船

激光器本身的功率为100千兆瓦，比我们设计的任何激光器都要大很多个数量级，而美国每一座核电站的总发电量加起来就是100千兆瓦。

航天器的质量必须不超过1克，它必须包含照相机、计算机、电源、电路、外壳、一个用于通信的天线以及整个光帆。

那艘光帆的反光效果必须非常好，如果它吸收了入射激光辐射能量100千兆瓦的一小部分，它将把能量转换成热量而不是动量，这意味着太阳帆会直接熔化。

一旦加速到光速的十分之一，真正的旅程就开始了。飞行几十年，这个小小的宇宙飞船必须经受住星际空间的考验。它的极大速度将受到尘埃颗粒的影响，虽然尘埃很小，但以这种速度会造成难以置信的破坏。宇宙射线是从太阳到遥远的超新星等所有物体发出的高能粒子，它们可能会扰乱内部的精密电路，旅程一开始，宇宙飞船将不停地受到这些宇宙射线的轰击。

突破星空有可能吗？原则上是的。没有任何物理定律能阻止这一切成为现实，但这并不意味着使用我们目前的技术水平是可行的。我们真的能制造出那么小那么轻的宇宙飞船吗？我们真的能制造出那么强大的激光吗？像这样的任务真的能经受住深空的挑战吗？答案不是“是”或“否”。真正的问题是：我们是否愿意花足够的钱去发现它是否可能？