天文学家提出用太阳放大信号实现星际通信,三体再现?

未来 , 如果人类想把探测器送往太阳系附近的恒星系统并保持联系 , 首先将需要解决一个重大问题——星际通信 。 在浩瀚的宇宙中 , 即使是最集中的信号也会慢慢地扩散到巨大的空间之中 。 科学家估算 , 如果从距离太阳最近的恒星(比邻星 , 约4.24光年)向地球发送功率一瓦的信号 , 需要一座口径超过50公里的射电望远镜才能接收到 。
在40年前 , 旅行者1号携带一台22.4瓦的发射器离开了地球 。 目前 , 旅行者1号已经飞到太阳系的边缘 , 即将进入星际空间(或者已经进入) , 它距离地球138个天文单位或者0.002光年 。
旅行者1号从如此遥远的距离传送回的信号会大幅度衰减 , 当信号到达地球时仅有十亿亿分之一瓦 , 需要一座口径70米的望远镜才能收集到足够强的信号 。 即便如此 , 探测器也只能以每秒160比特的速度缓慢地传回数据 。

天文学家提出用太阳放大信号实现星际通信,三体再现?

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【天文学家提出用太阳放大信号实现星际通信,三体再现?】如果想要获得从比邻星传送过来的高品质数据、图像 , 甚至是视频 , 则需要一座小型国家大小的望远镜 。 这是非常不现实的 , 天文学家只能另辟蹊径 。
爱因斯坦的广义相对论预言 , 物体会弯曲周围的时空 , 质量越大 , 扭曲作用就越强 。 这一预言早已被证实 , 天文学家利用星系强大的引力作为透镜 , 来放大遥远距离的星光 , 甚至还用来计算恒星的质量 。
当然 , 太阳也会弯曲从其旁边经过的光线 。 因此 , 我们可以利用太阳的引力来放大星际探测器传回的信号 , 这样无需在地面上安装超大型的望远镜 , 或者大幅提升探测器的功率 。 这种技术与《三体》描绘的不同 , 后者是直接把太阳本身作为信号放大器 。
不过 , 此前有分析推测 , 太阳的日冕可能会带来很多噪音 。 但天体物理学家Michael Hippke的最新研究表明 , 这样的计划仍然是可行的 。
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通过计算发现 , 利用太阳引力透镜的1米望远镜可以达到与传统9至45公里望远镜相同的数据接收速率 。 如果利用39米的地面望远镜 , 星际探测器的发射功率需要达到百万瓦特 , 这是非常不现实的 。 此外 , 使用太阳作为引力透镜的卫星不需要任何的技术进步 。
两年前 , 飞掠冥王星的新地平线号探测器收集到了6.25 G的数据 , 而将这些数据传回地球需要一年半的时间 , 传输速度极其缓慢 。 如果未来发射星际探测器去往遥远的太空 , 我们当然希望能够尽早地接收完数据 , 早点领略到太阳系外的世界 , 而不是等上一生的时间 。

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