摘要：在浩瀚的宇宙中，太阳系有着一位距离最近的 “邻居”—— 比邻星。它与地球之间的距离大约为 4.2462 光年，按照拜耳命名法，它也被称作半人马座 α 星 C，而国际天文学联合会（IAU）为其定义的专有名称是 Proxima Centauri，也就是我们常说的半

在浩瀚的宇宙中，太阳系有着一位距离最近的 “邻居”—— 比邻星。它与地球之间的距离大约为 4.2462 光年，按照拜耳命名法，它也被称作半人马座 α 星 C，而国际天文学联合会（IAU）为其定义的专有名称是 Proxima Centauri，也就是我们常说的半人马座比邻星，一般简写成 Proxima。

比邻星身处一个三合星系统之中，与南门二 AB 双星相互绕转，绕转周期约为 511000 年，二者最近时距离约为 4100AU，最远时能达到 12300AU。不过，由于比邻星太过暗淡了，它的视星等仅为 11.13，这使得我们没办法用肉眼直接看到它，必须借助中型望远镜才能观测到它的 “身影”。

从物理性质方面来看，比邻星属于 M5.5V 光谱型，是一颗处在主序星阶段的红矮星。它的质量仅仅只有太阳的 12.21%，半径也只是太阳的 1/7 左右，是个相当小且暗的低质量恒星。它的直径大约为 214646Km，对比木星的平均直径，仅高出 55.15%，虽然看着和木星大小相差不大，但其质量却是木星的 128 倍之多。它的表面温度约为 2980K，相较于太阳要低很多。

尽管比邻星的光度在可见光波段很低，只有太阳的 0.0056%（也就是太阳的 1/17857），但它却是一颗耀星，会因内部磁场活动，不定时地出现光度爆发，当活动剧烈时，产生的 X 射线强度能与太阳相当，而且在全电磁波段的总光度可达到太阳的 0.16%。

在恒星的主序星阶段，通常质量越低平均密度越高，比邻星也遵循这个规律，它的密度高达 47.1 g/cm³，是太阳密度的 33 倍，如此高的密度使其表面的重力也极为巨大，经测量其重力为 5.2cgs，相当于地球表面重力的 162 倍。另外，它的自转周期比较长，大概每 3 个月（89.8 天）才自转一周。

值得一提的是，在比邻星周围目前已经发现了三颗系外行星，分别是比邻星 b、比邻星 d 和存在争议的比邻星 c。从轨道分布来看，比邻星 d 处在最内侧，轨道半径只有 0.02885 个天文单位；比邻星 b 的轨道位于三颗行星中间，轨道半径是 0.04856 个天文单位；而比邻星 c 的轨道在最外侧，距离相对很远，轨道半径达到了 1.48 个天文单位。其中，比邻星 b 是一颗质量为地球 1.07 倍的类地行星，并且位于比邻星的宜居带内，这也让它成为了科学家们探索外星生命的重点关注对象之一。比邻星 d 则是一颗直径比地球稍小（0.81 倍），质量大约是火星两倍，公转一周只需要 5.167 天的岩态行星。人类现有科技能前往比邻星吗？

人类对于宇宙的探索从未停止脚步，虽然还无法亲自前往遥远的星际空间，但我们发射的探测器却承载着人类的期望，不断向宇宙深处进发。目前，飞得最远的探测器之一当属旅行者 1 号。它于 1977 年 9 月发射，先后探索完木星和土星后，便开始了星际探索之旅，并在 2012 年 8 月 25 日成为首个进入星际空间的人造航天器。旅行者 1 号如今的飞行速度已经超过了第三宇宙速度（16.7 公里 / 秒），达到了 17.043 公里 / 秒，时速 61200 公里，经过 40 多年的飞行，即将飞出太阳系。

而在速度方面，帕克太阳探测器更是创造了新纪录。帕克太阳探测器于 2018 年 8 月发射升空，其轨道在 7 年的任务期间，将包含 7 次的金星飞掠，每一圈都会比上一圈更加接近太阳，在最接近太阳的时候，它距离太阳表面将不到 8.86 倍太阳半径，或 620 万千米，飞行速度超过每小时 70 万千米。在 2020 年 1 月 29 日完成的第四次近日飞行中，它距离太阳约 1867 万千米，飞行速度超过每小时 39.3 万千米，再次创造人类航天器最快飞行速度。不过，帕克太阳探测器的主要任务是对太阳进行观测，轨道主要环绕太阳飞行，若改变方向朝着太阳系外飞去，速度会严重减慢。

另外，朱诺号木星探测器的速度也不容小觑，它达到了每小时 264000 公里，是旅行者 1 号速度的 4.3 倍，同样在人类探索宇宙的进程中发挥着重要作用。这些探测器都代表着当下人类宇航能力所能触及的范围，但即便有着这样的速度和飞行距离，面对浩瀚宇宙，也只是迈出了小小的步伐。

尽管人类的探测器已经能达到相当快的速度，可宇宙的尺度实在是太大了，星际距离对于现在的我们来说，几乎是难以跨越的鸿沟。以离太阳系最近的比邻星为例，它与地球之间的距离大约为 4.2462 光年。一光年就是光在一年内通过的距离，光在真空中的速度大约是 300000 公里 / 秒，算下来 1 光年的距离大约为 9.46×10¹² 公里，4.2462 光年就是极其遥远的距离了。

就拿旅行者 1 号来说，它目前的速度是 17.043 公里 / 秒，换算一下要造访比邻星需要多久才能到达呢？简单计算一下，结果是约 74462 年。而速度更快的朱诺号木星探测器，若飞往比邻星的话，也需要 17316 年的时间。即便是人类当前最快的飞行器帕克太阳探测器，假设它能以最快速度朝着比邻星直线飞行，保持 393042 公里 / 小时左右的速度，也要大约 11540 年才能到达。

对于人类不过百年的短暂寿命来说，这样漫长的旅行时间实在是太久了，意味着需要经过无数代人的接力飞行才可能到达目的地，这在现阶段几乎是无法实现的事情。而且这还仅仅只是前往最近的比邻星，在整个宇宙中，这样的距离只是冰山一角，由此可见，现阶段人类宇航技术在跨越星际距离上还面临着巨大的困难，想要真正实现飞出太阳系、抵达比邻星并开展进一步探索，我们还有很长的路要走，还需要在航天技术等诸多方面取得突破性的进展才行。

在人类探索星际旅行的道路上，有不少大胆且极具想象力的计划，“百年星舰” 计划就是其中之一。这一计划是由 NASA（美国航空航天局）和 DARPA（美国国防高级研究计划局）联合开发的一项宇宙探测计划，目标是在百年内让人类飞跃太阳系，抵达其他恒星系统，承载着人类想要冲出太阳系，迈向更遥远深空的美好憧憬。

按照计划设想，要设计制造出一艘适合星际旅行的太空船，这艘星舰整体重达 5 万吨，驱动它的将是核聚变能源。核聚变能源一直以来都被视为极具潜力的未来能源，它有着能量强大且相对清洁等优势，如果能够成功运用到星际旅行的太空船中，无疑将为长途的星际航行提供有力的动力保障。

在速度方面，“百年星舰” 计划有着不同的预期。较为保守的预计是，星舰能达到 12% 光速的速度在太空飞行，倘若以此速度前往比邻星，要知道比邻星距离我们大约 4.2462 光年，经过简单计算可得，这趟星际旅行也需要至少 35 年时间。想象一下，如果探险者出发时是 20 岁，等到达比邻星再返回地球时，至少也有 90 岁了。

而更激进一些的研究计划则认为，星舰最终的速度要达到四分之一光速，要是真能实现这样的速度，那前往比邻星就只需要 16 年多点，来回算下来有 40 年就足够了，这样一个 20 岁的探险者前往比邻星并返回后，年龄才 60 岁，还算得上是正当年呢。不过，要达到这样的速度以及保障整个星际旅行过程的安全性、可行性，还面临着诸多技术难题需要攻克，像是飞船材料能否耐受高速飞行中的各种状况、生命保障系统如何长时间稳定运行等等。

虽然 “百年星舰” 计划获得了时任美国总统克林顿的支持，并于 2012 年 9 月 13 日正式启动，后来也曾引起广泛关注，连飞船想象图和首任船长都出台了，但近年来却鲜有消息传出，不知是在低调秘密地进行相关研发，还是已经搁浅了，不过无论如何，它都展现了人类对于星际旅行的积极设想和探索方向，激励着后来人继续在这一领域不断钻研突破。

除了 “百年星舰” 计划外，还有一些曾经被提出的旨在建造高速飞船或无人探测器前往比邻星等恒星系统的计划，它们同样体现了人类探索星际的多元尝试与不懈努力。

例如英国星际学会在 1973 至 1978 年之间倡导的 “代达罗斯计划”，考虑使用无人太空船对另一个恒星系统实行快速探测，当时选定的目标是距离地球 5.9 光年远的巴纳德星，它其实也是距离地球比较近的恒星系统之一。这个计划理论建议使用核聚变火箭，探测器的质量为 5.4 万吨，其中推进装置重量就达 5 万吨，预计经过持续 4 年的加速后，可以达到光速的 1/8。飞船将会在地球轨道上被建造，它的核动力发动机原理是使用氢弹爆炸产生的推力来推动飞船前进，通过每秒引爆 250 个由氘和氦 - 3 组成的小型氢弹球，并借助电磁喷嘴将产生的等离子体喷射出去，来实现加速。不过，核聚变发动机在当时乃至现在都还面临很多技术瓶颈，需要大量的技术突破才能真正变为现实，所以这一计划最终也没能实施，但它的一些理念和设想还是给后续的星际探索研究提供了不少参考。

还有美国的 “猎户座计划”，这是一项旨在直接地以探测器后方一连串的原子弹爆炸来驱动（核脉冲推进）的航天器研究计划。它的设想是利用原子弹爆炸产生的强大推力来推动航天器前进，理论上可以让火箭速度达到每秒 70 千米，要是用它来发射大型星际飞船，125 天就能飞到火星，3 年就能飞到土星，其速度提升效果看似非常可观。然而，这种方式潜藏着核辐射、核污染的巨大危险，并且在 1963 年美苏签订《部分禁止核试验条约》之后，基于对环境和安全等多方面因素的考虑，“猎户座计划” 的相关研究随之终止了。

这些计划虽然有的因为各种原因未能实现，但它们都是人类在星际探索道路上留下的宝贵印记，彰显了人类渴望突破太阳系，迈向更遥远星际空间的决心和勇气，也为未来进一步的研究和实践积累了经验、奠定了基础。

要想在较短时间内抵达比邻星，飞船需要达到极高的速度。我们知道，比邻星距离地球约 4.2462 光年，一光年就是光在一年内通过的距离，光在真空中速度大约为 300000 公里 / 秒，算下来这个距离极其遥远。以人类目前最快的飞行器帕克太阳探测器为例，即便它能保持最快速度朝着比邻星直线飞行，也要大约 11540 年才能到达，这对人类短暂的寿命来说实在太久了。

从一些设想的星际旅行计划来看，如果要在可接受的时间内抵达，速度至少得达到光速的一定比例才行。比如 “百年星舰” 计划中较为保守的预计是星舰能达到 12% 光速的速度，这样前往比邻星也需要至少 35 年时间；更激进的设想则是达到四分之一光速，如此前往比邻星来回算下来 40 年左右即可。

然而，目前在提升飞船速度方面存在诸多技术瓶颈。首先是动力系统方面，传统的化学燃料火箭发动机有着明显的局限，它们在每次飞行开始时就燃烧完所有推进剂，然后飞船只得滑行完剩下的路程，靠它去比邻星至少得飞行几万年，根本无法满足需求。

像离子推进器，虽然可以通过持续加速让飞船达到较高速度，但其推力小，往往需要很长时间来加速，而且还存在如单位时间内喷出的气体离子质量小等问题。而像核聚变动力，一直以来被视为极具潜力的未来能源，能为星际旅行提供强大动力，可目前可控核聚变技术仍未成熟，要实现将其稳定应用在飞船上，面临着诸如如何在航天器上实现稳定的核聚变反应、怎样解决核聚变反应产生的高温和辐射对航天器材料和设备的影响等诸多挑战。

再者就是能源供应问题，例如光帆推进器靠光子的动量来推动航天器，像 “突破摄星” 计划设想利用激光推进微型探测器，以接近光速的速度飞向比邻星，但这需要一个功率约 60 千兆瓦的电力系统，相当于 20 个核电站，并且对光帆材料要求极高，需要其能反射超过 99.999% 的入射光，同时还要解决激光精确瞄准等难题，目前满足这些条件的材料以及对应的技术都是有待攻克的难点。总之，在速度突破上，要跨越这些难关，还需要航天技术等多方面取得突破性的进展。

倘若进行载人前往比邻星，除了要解决速度难题外，还会面临一系列其他棘手的问题。

生命保障系统就是一大关键挑战，在漫长的星际旅行中，航天员需要在飞船这个相对狭小密闭的空间内长期生存。在现有的太空探索中，比如在国际空间站执行几个月任务的航天员，就可能出现各种心理问题，而前往比邻星这样可能长达几十年甚至更久的星际旅行，情况会更加严峻。

从心理方面来说，长时间处于与世隔绝的太空环境，航天员会面临极大的精神压力。他们不能与外界的人正常接触，在有限的空间里长期生活和工作，容易产生孤独寂寞感，还可能会出现焦虑、抑郁、幽闭恐惧和思乡情绪等。而且航天员们必须一天 24 小时在狭小空间共同生活和工作，有时候连续数月甚至数年都处于这样的状态，彼此之间还可能因为人际关系处理不好产生分歧、关系紧张等情况，这些都会影响到整个任务的进行。

从生理角度来看，太空是一个低重力环境，在这样的环境下，航天员的肌肉和骨骼会逐渐萎缩，甚至导致骨质疏松，心血管系统也可能受到影响，出现心脏结构和功能的改变，这些生理变化不仅仅是短期的影响，甚至可能在返回地球后还持续存在。

此外，往返一趟比邻星需要花费很长时间，在这期间地球可能已经发生了巨大的变化，当航天员返回地球时，面对的可能是一个与出发时截然不同的世界，无论是社会、文化还是环境等方面，这对他们重新融入地球生活也会是一个潜在的影响因素。所以说，载人前往比邻星的星际旅行，在保障航天员的生命健康以及应对各种潜在变化等方面，还有着重重难关需要克服。

星际探索的未来充满了无限可能，尽管当下我们距离真正实现飞向比邻星乃至更遥远星际空间还有很长的路要走，但科技的发展总是不断带给我们新的希望。在未来，或许会有一些关键的科技突破为星际旅行带来曙光。

来源：百科片场