“突破攝星”計劃是一項1億美元的倡議，旨在21世紀中期將機器人任務傳送到附近的恆星，它已經取得了可能被證明是“人造衛星時刻”的成就，成功發射了其第一艘航天器——有史以來最小的發射並在軌道上執行的航天器。
1957年，蘇聯發射了第一顆人造衛星“人造衛星1號”，一顆重83公斤、大小約為籃球兩倍的金屬球，向地球上任何收聽的人廣播無線電訊息，震驚了世界。 6月23日，“突破攝星”計劃不僅傳送了一顆衛星，而且還向低地球軌道傳送了六顆衛星，它們作為輔助載荷搭載在印度火箭上，該火箭還發射了由歐洲航天公司OHB System AG製造的另外兩顆教育衛星。這六顆衛星相對來說很小巧，但卻表現出色。它們被稱為“精靈”，每一個都是一個4克的電路板薄片，邊長僅3.5釐米，將太陽能電池板、計算機、感測器和通訊裝置封裝在一個相當於美國郵票的區域內。由俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納資助的“突破攝星”計劃的代表們促成了將“精靈”搭載到軌道上的協議。他們還與美國國務院合作，以確保該專案不違反限制航天硬體出口的嚴格聯邦法規。
大批次製造的低成本“精靈”可以部署並聯網數百或數千個，以建立前所未有的廣度的空間感測器陣列，每個航天器都非常輕，無需推進劑即可執行，僅透過星光的輻射壓力或行星磁場產生的力來改變或維持其軌道。更瘋狂的是，“精靈”的未來迭代可能會成為“突破”計劃所期望的“星片”——與薄如蟬翼、米寬的“光帆”整合的航天器，它將以20%的光速飛往半人馬座阿爾法星或其他附近的恆星，由地面大型雷射陣列發射的高功率光子脈衝推動。 “突破”計劃的代表表示，朝著這個雄心勃勃的目標的進展緩慢但穩步進行，該組織計劃在今年晚些時候就光學、通訊、材料科學和其他學科相關的“重大挑戰”徵集研究提案。
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“這是我們將要傳送到星際距離的早期版本，” “突破攝星”計劃執行董事、美國宇航局艾姆斯研究中心前主任皮特·沃登說，“此外，這清楚地表明，各國有可能共同努力在太空領域做出偉大的事情。這些是歐洲航天器，載有美國奈米衛星有效載荷，在印度助推器上發射——沒有比這更國際化的了。”
目前，就像昔日的“人造衛星”一樣，每個在低地球軌道上的“精靈”都攜帶一個無線電發射器，幾乎任何人都可以相對容易地收聽，作為新興航天能力的真實演示，這可能會被證明是革命性的。
然而，“精靈”的革命並沒有透過電視轉播，目前只是在無線電中努力被聽到。每個母艦的外部都附著了一個“精靈”——拉脫維亞的文塔衛星和義大利的馬克斯·瓦利爾衛星，後者還持有另外四個等待部署到太空的“精靈”作為完全獨立的航天器。然後，將使用來自已部署的“精靈”上的微型磁力計和陀螺儀的無線電遙測來跟蹤航天器，因為它們會移動、旋轉和翻滾，以便更好地瞭解它們的軌道動力學。加利福尼亞州和紐約州的地面站已收到來自至少一個外部安裝的“精靈”的無線電訊號，但任務控制人員正在努力與可能未能部署其自身無線電天線的馬克斯·瓦利爾號建立通訊。沒有該通訊鏈路，馬克斯·瓦利爾號的“精靈”有效載荷就無法部署，並且不確定兩個外部“精靈”是否真的在發射訊號。
“我們已經收到了至少一個‘精靈’的訊號，但我們不確定是哪一個，因為我們沒有同時收到兩個訊號，”哈佛大學的博士後研究員扎克·曼徹斯特說，他正在領導“突破攝星”計劃的專案。曼徹斯特在 2007 年在康奈爾大學攻讀博士學位期間開始研究“精靈”，與康奈爾大學教授梅森·佩克和另一位博士生賈斯汀·阿奇森一起工作。
儘管遭遇挫折，沃登對該任務的價值持樂觀態度。“我們的主要目標是證明‘精靈’的通訊和電力系統可以在太空中工作——這是我們追求下一步所需的基線資料，”他說，“從我們的角度來看，這個實驗已經100%成功了。”
曼徹斯特也同樣興高采烈：“這是我們首次透過在太空飛行、使用陽光為其供電以及接收地球上的訊號來成功展示‘精靈’的端到端功能。” 他說，每個“精靈”在陽光直射下僅產生 100 毫瓦的電力。這幾乎不足以維持典型無線路由器的天線，但在理想情況下足以以類似於傳真機的速度從低地球軌道傳輸資料。更令人印象深刻的是，這100毫瓦也足以執行“精靈”的機載微處理器，這些微處理器在原始計算能力方面超過了 20 世紀 90 年代的許多全尺寸衛星。
曼徹斯特說，兩艘母艦都處於穩定的軌道上——為任務控制人員嘗試各種修復提供了足夠的時間——而且“精靈”以前也經受住了長期的太空暴露。 2011年，在它的倒數第二次任務中，奮進號太空梭向國際空間站（ISS）運送了三顆“精靈”，在那裡它們被安裝在外面三年，作為材料科學實驗的一部分。該安裝面背對著地球，阻止了它們的訊號到達地球。但是，一旦從太空帶回，“精靈”仍然可以正常工作，當在實驗室工作臺上沐浴在太陽燈的光芒中時，它們會愉快地發出無線電啁啾聲。
2014 年，還進行了另一次演示嘗試，當時一個眾籌的鞋盒大小的“KickSat”將一百個輕量級航天器送入軌道。但由於擔心它們可能會產生（或變成）無法控制的空間碎片，這些碎片可能會對當時在前往國際空間站的聯盟號火箭上的宇航員構成嚴重風險，因此這些“精靈”無法從短命的 KickSat 上部署。（美國空軍使用強大的雷達來編目和跟蹤大多數空間碎片，以便為宇航員和衛星提供早期預警，但“精靈”太小，無法被監控到。）
對幾乎看不見的碎片群的擔憂在某種程度上限制了“精靈”和類似尺寸的奈米衛星，美國聯邦官員已非正式地禁止它們冒險進入高於地球 400 公里的地方。低於該閾值，航天器的軌道衰減相對較快，使它們能夠在數週或數月內無害地重新進入大氣層並燃燒殆盡。“這是可預見的未來的非官方舒適區，”曼徹斯特說，他補充說，他和他的合作者仍在研究使“精靈”更容易在雷達上註冊的方法。“但是如果我們能把這些東西送到地球軌道之外，”他補充說，“一切都將不確定。”
曼徹斯特說，在它們到達恆星之前，“精靈”更有可能首先在深空中形成三維天線，以監測可能威脅地球電網和軌道航天器的空間天氣。他認為，較大的行星際探測器可以部署大量的“精靈”，用感測器佈滿有希望的小行星、衛星和行星，尋找礦藏或外星生命的跡象。
沃登說，這將是空間科學的一個強大的新範例。“最終，美國宇航局進行的每一項任務都可能會攜帶這些奈米飛行器來執行各種測量，”他說，“例如，如果你正在尋找火星或任何其他地方生命存在的證據，你可以負擔得起使用數百或數千個這樣的東西——它們中的許多可能無法完美地工作，這並不重要。這是一種革命性的能力，將為探索開闢各種各樣的機會。”