为前往距离太阳系最近的恒星系统，科学家提出了先进光帆技术，这种太空船能将抵达太阳邻居社区的飞行时间从 8 万年缩减至 20 年。而最近科学家提出新设计方法，能确保光帆在长达 20 年的星际航行中不会因强烈激光脉冲而撕裂。
南门二（Alpha Centauri）系统是宇宙中最靠近太阳系的太空社区，距离 4.37 光年，包含 3 个恒星，其中一颗名为“比邻星（Proxima Centauri）”，是该恒星系距离太阳最近的成员，仅 4.24 光年，且还可能孕育出类似地球的系外行星，前阵子一篇新研究甚至确认比邻星存在第 3 个行星成员。
但加州大学洛杉矶分校团队表示，以当今火箭技术，即使发射速度最快的探测器“航海家一号”，以目前每小时 61,500 公里速度抵达南门二系统也需 7 万多年，人类不仅无法在有生之年近距离观察太阳系邻居，就连探测器可否在宇宙安全航行数万年都是个问题。
于是已故物理学家霍金领着科技富豪发起了突破倡议（Breakthrough Initiatives）计划，推出突破摄星（Breakthrough Starshot）子项目以研发名为“星片”（StarChip）的光帆飞行器。顾名思义，这种探测器在不使用化学燃料的前提下，仅需利用光子就可推动巨大的“帆”前进，随着时间推移，数以亿计的光子撞上帆片，可让探测器最终速度达到光速五分之一，20 年就可抵达南门二系统。
日本 JAXA 此前已发射 Ikaros 探测器顺利展开太阳帆飞行实验，只不过星片飞行器需要更多强光子，才能达到我们希望的极限速度。
适合光帆的材料与形状
而为了避免光帆在飞行途中因极限速度解体，研究人员思考了最适合的光帆形状。由宾大（UPenn）机械工程与应用力学系 Igor Bargatin 领导的团队，在新研究中介绍了打造星际光帆的最佳形状，认为光帆应该像降落伞一样具有曲线，而非一片平坦，否则高速飞行下承受的压力会撕裂帆片。
另一篇由加州大学洛杉矶分校团队提交的论文则探讨什么材料适合建造光帆、以及如何处理从地球发射时强大激光脉冲产生的热量。研究人员表示，光帆应由超薄的氧化铝与银黑色过渡金属二硫化钼（MoS₂）化合物制成。
此外，只要光帆吸收到一点热能，都会在飞行过程被加热至相当高的温度，因此需想办法提高光帆辐射热量的能力。研究人员认为，可以将帆织物以小面积方形网格图案捆绑在一起，最大化提高散热能力。
▲ 科学家提出新的帆片结构以增强散热能力。
虽然光帆技术实际上并无法运载人类，只能携带一个小小探测器，但至少有机会让科学家近距离观察另一个行星系统。新论文发表在《Nano Letters》期刊。
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（图片来源：加州大学洛杉矶分校）
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