關於我的書《Extraterrestrial》最令人著迷的對話之一是與一群高中生進行的。他們真心好奇，沒有偏見或自負的包袱。在我們的聊天結束時，他們提出了最重要的問題：“我們文明的主要目標是什麼？”
我解釋說，人類物種議程上的兩個最大任務是延長我們文明的壽命和探索宇宙。
第一個目標包括治癒流行病、避免戰爭、限制氣候變化、將威脅小行星從地球移開，並最終透過太空旅行將我們的“卵”分散在多個籃子裡。到目前為止，探索目標一直是透過望遠鏡或向太陽系內的目的地傳送宇宙飛船來追求的。
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但我們可以做得更好，真正地觸及星辰。《星際穿越計劃》旨在發射一個探測器，在幾十年內訪問最近的恆星系統——半人馬座阿爾法星，我擔任該計劃的顧問委員會主席。這需要以光速的一小部分運動，相對於化學火箭，速度提高了千倍，類似於速度從T型福特到新視野號宇宙飛船的飛躍。
星際穿越計劃的技術，即由強大的雷射束推動的光帆，早在很久以前就被羅伯特·福沃德在 1962 年，我的出生年寫的一篇論文中設想出來。星際穿越計劃試圖實現約翰內斯·開普勒在 1610 年寫給伽利略·伽利萊的一封信中想象的概念：“如果有適應天堂微風的船隻或帆，就會有人不會畏懼那廣闊的空間。”前往其他恆星周圍的新世界可能比向歐洲人揭示美洲大陸的探險更具革命性。
孩子們隨後提出了問題：“我們應該期待擁有相似目標的系外文明嗎？” 我出於宇宙謙遜的意識回答“是”。來自開普勒太空望遠鏡的最新資料表明，大約一半的類太陽恆星擁有一個地球大小的行星，與它們的距離大致相同。銀河系中數百億顆類地行星的表面具有相似的溫度和化學物質，這可能導致多個技術文明能夠發射類似星際穿越計劃的探測器。大多數恆星形成於太陽之前數十億年，這使得這些探測器有機會在銀河系中多次穿梭，遠在我們存在之前。
下一個問題顯而易見：“我們能否探測到星際起源的探測器以光速的一小部分速度呼嘯穿過太陽系？” 幸運的是，我已經定量地研究過這個問題。在我與我的同事 Thiem Hoang 合寫的論文中，我們計算得出，計劃於 2021 年 10 月 31 日發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）可以探測到來自附近探測器的熱紅外輻射，這些探測器比足球場還大，並且移動速度超過光速的十分之一。即使沒有人工照明，與行星際摩擦產生的不可避免的熱量也將是可探測的，一直到距離柯伊伯帶幾倍的距離，大約是日地距離的一百倍——大致是兩個旅行者號宇宙飛船所在的位置。
由於 JWST 的視場相當有限，因此巡天望遠鏡可以更有效地發現探測器，巡天望遠鏡可以覆蓋更大比例的天空。但是，我們會注意到在天空中如此快速移動的異常物體嗎？ 通常，天文學家關注的是以每秒數十英里速度移動的太陽系物體——彗星或小行星在地球附近的典型速度。這個速度比光速慢 10,000 倍。以光速的一小部分速度移動的異常值可能顯得非常不尋常，以至於可能會被忽略。
此外，遠小於自由女神像高度的物體也往往會被錯過，因為它們無法反射來自太陽的足夠光線，太陽是照亮日地區域內太空黑暗的燈柱。可能有許多小型探測器漂浮在太陽系中，但會被 Pan STARRS 甚至即將到來的 Vera C. Rubin 天文臺等巡天望遠鏡錯過。
考慮到星際探測器可能發出的潛在威脅訊號，探測到星際探測器可能會令人震驚。一旦巡天望遠鏡識別出一個從星際空間到達太陽系的異常物體，我們就可以發射一艘宇宙飛船攔截其軌跡並對其進行檢查，就像 OSIRIS-REx 任務著陸並從小行星 Bennu 上採集樣本一樣，該樣本將於 2023 年 9 月 24 日在一個返回艙中帶回地球。
學生們很高興聽到有可能登陸人造物體並取回樣本的任務，因為我們可能會接觸到一種比我們目前擁有的技術先進得多的技術。在他們看來，這種體驗類似於提前體驗未來手機的功能的刺激感。
在與學生們談話幾個小時後，我收到了他們老師發來的訊息：“非常感謝您非常精彩的演講！我們都很喜歡。因為您的演講，我現在對天文學領域產生了興趣。感謝您抽出時間與孩子們交談的善意！”
但事實是，我從這次交流中受益更多。今天的年輕一代讓我對更美好的未來充滿希望。我們的孩子將來有一天可能會與系外行星上的其他孩子聯絡。當面對一個新物體時，大多數孩子都會以開放的心態從各個角度檢查它。另一方面，成年人從固定的角度進行評估，以節省基於過去經驗的精力。當《哈佛大學公報》要求我指出我想改變世界的一件事時，我表達了我的願望，希望我未來的同事在探索天空中出現的新物體時，表現得更像今天的孩子，這些新物體與我們以前見過的不同。
這是一篇觀點和分析文章。