NASA新开发一种奈米太空船：速度可达光速的1/5

在四月，一个包含史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在内的科学家团队，宣布了一个令人难以置信的新项目，利用镭射将只有一张邮票大小的奈米太空船推进到距离我们最近的半人马座阿尔法恒星系统（Alpha Centauri）。

如果他们能够让这样小的「星片」(Star Chip)奈米太空船以20%的光速行驶，它就能够在短短20年间到达，但是如何将这样一个微小、易受攻击的太空船在宇宙中的恶势环境里存活20年？

NASA和韩国科学技术研究院的研究人员说，霍金的突破射星（Breakthrough Starshot）计画的问题是辐射。

就像它对太空人的身体有坏处一样，空间中的高能辐射也会在奈米太空船的晶片中的二氧化矽层中造成严重缺陷，这意味着在完成这20年航行之前，这些零件将会失去作用。

那么解决方案是什么？正如团队指出的，你可以选择一条通过空间的路径来减少太空船暴露在宇宙辐射下，从而解决辐射问题。

但这可能会严重的增加任务的时间，甚至极少量的辐射仍会对一些微小的太空船造成严重的损害。

另一个选择可能是增加电子保护，以减少宇宙射线再次造成的损害，通过增加太空船的体积和重量，你的任务速度会变慢，因为一个较大的太空船无法以奈米太空船的速度行驶。

但是还有第三种方法，我们可以让全部项目正常运作，我们可以设计一个奈米太空船，能够在到达半人马座阿尔法星途中自动修复这些辐射损害。

NASA研究员Jin-Woo Han在IEEE综览（IEEE Spectrum）上告诉Richard Stevenson说：「复原晶片已经流传了许多年。」

韩国科学技术研究院的研究人员开发的「闸极环绕式」奈米电晶体，该团队表示，它将可能可以使用电流加热奈米太空船的晶片，有效地修复因暴露于辐射而造成的任何损坏。

这个想法是，将太空船中的晶片在航行期间每隔几年就断电，此时电晶体加热可以修补任何因为辐射导致的缺陷。

一旦经便充分愈合，晶片就能够再次通电。

研究人员在实验室测试的奈米电晶体中，他们说加热过程使快闪记忆体可以恢复大约10,000次，而DRAM内存高达1兆次。

虽然这只是在太空船应用程序上的一个假设性的解决方案，研究还没有被其他科学家同行评审，该团队说，这项技术将使漫长的星际空间航行任务，例如突破射星任务在技术上变成可行的。

当然，确保电子设备保持功能只是难题之一。

如果要让一个奈米太空船能够到达半人马座阿尔法星，它受到的生存威胁不只是辐射，还有其他像是气体和尘埃在宇宙间碰撞漂浮。

今年早些时候，突破射星的科学团队开始了一系列实验，以评估这些风险，并发现特别是灰尘的影响可能将是灾难性的，这意味着至少必须在太空船上添加某种程度的遮罩保护。

在这个惊人的使命成为现实之前，科学上还有很多研究要做，像是奈米太空船本身，仍然是有很长的路要走。

但是这对我们来说很好，因为我们迫不及待地想看看这个疯狂的星际航行的下一步发展。