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。

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。

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。

发表于 2017-07-01 00:00
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