利用太阳引力放大星际信号？这真的很三体！

三体迷 · 公众号 · 科幻 · 2017-07-05 13:29

正文

在刘慈欣著名的科幻小说《三体》中，叶文洁女士发现了太阳能量镜面增益反射效应，可借此放大发射信号，实现Ⅱ型文明能级的发射。

对人类彻底绝望的叶教主毅然决然地将太阳用作信号放大器，向太空发出了人类的第一声啼鸣。于是，精彩绝伦的故事就此徐徐展开。

当然，太阳能量镜面增益反射效应是大刘构思的一个科幻设定。不过，最近的一项研究指出，太阳引力可用于放大星际信号，实现高效的接收效果。虽然这项研究中提出的是放大接收信号而非发射信号，但是听起来依然很三体！

德国天体物理学家迈克尔·希帕克（Michael Hippke）介绍称，如果我们想要接收来自半人马座α星（即《三体》中的三体星系，这是距离太阳系最近的恒星系）的发射功率为1瓦特的信号，那么地面上接收设备的直径就不得不高达53千米，面积甚至比纽约市还要大。

这是不太现实的，希帕克在他的研究中提出了另外一种方案——在距离太阳约900亿千米的地方放置一个直径约1米的望远镜来中转信号。因为在该距离上可以最好地利用太阳的引力透镜效应对信号进行放大。

对未来的星际深空探测任务来说，这项研究无疑具有重大意义。如果不引入这样的信号增强技术，我们就不得不在地面建造大型望远镜，并且探测器的发射功率还必须足够大。而巧妙地利用引力透镜效应，只要少量的能量就足以保证传输回太阳系的信号被接收。「在最近的恒星系周围，一支手持激光笔（的能量）即可满足。」希帕克如是说。

霍金发起的「突破摄星」计划的目标正是半人马座α星，探测器将从4.3光年外源源不断地传回数据。到时将如何高效地接收这些信号呢？希帕克或许已经给出了一套不错的解决方案。当然，无论如何我们都无法避免信号出现长达4年的延迟。