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在浩瀚的宇宙中，黑洞以其無盡的引力和極端的物理環境，成為了探索宇宙奧秘的前沿陣地，同時也是驗證愛因斯坦廣義相對論的理想場所。近日，復旦大學教授卡西莫·班比提出了一個大膽且富有創意的設想，計劃派遣一艘僅重2克的納米飛行器，深入黑洞附近進行前所未有的探測。
這一壯麗的星際探索藍圖，已在一篇學術論文中得以展現，并發表在了頂級學術刊物《iScience》上。班比在接受采訪時提到，盡管未來有望借助更先進的望遠鏡和引力波探測器進行精準觀測，但若缺乏相應的理論模型支持，這些觀測數據的科學價值將大打折扣。而一個孤立且距離相對較近的黑洞，則可能成為一個“干凈”的觀測對象，允許科學家們對其進行更為精確的廣義相對論檢驗。
然而，將這一宏偉計劃變為現實，仍需跨越重重障礙。首要難題便是成本問題。據班比介紹，以現有技術和價格計算，僅建造飛行器所需的激光陣列一項，耗資就可能高達1萬億美元。不過，他也樂觀地表示，隨著技術的不斷進步，未來20到30年內，這一成本有望降至10億美元左右，從而使其變得更加可行。
除了成本，飛行器的可靠性和目標黑洞的精確定位也是關鍵挑戰。這艘納米飛行器將由一個重約1克的晶片和一面面積約10平方米、重1克的光帆組成，總重量僅相當于兩枚回形針。它將依賴地面強大的激光束進行加速，預計能在約17分鐘內達到光速的三分之一，隨后開始漫長的星際之旅。然而，要確保飛行器在數十年的航行中存活，并精準抵達目標黑洞，同時完成科學實驗和數據傳輸任務，無疑是一項巨大的挑戰。
班比教授指出，目標黑洞最好位于距離地球20至25光年的范圍內，以確保任務能在百年內完成。然而，尋找這樣的黑洞卻并非易事。黑洞既不發光也不反光，對望遠鏡來說幾乎不可見，只能通過其對鄰近恒星和光線的影響來推斷其存在。目前，天文學家發現的距離地球最近的黑洞遠在1560光年之外，這無疑增加了任務的難度。
盡管面臨重重挑戰，但班比教授對這項計劃仍充滿信心。他表示，未來5到10年內，科學家們將有望確定在指定距離范圍內是否存在黑洞。一旦找到目標，并等到技術成熟，納米飛行器將開始其前所未有的星際探索之旅。
在接近目標黑洞時，納米飛行器將調整軌跡，從非束縛軌道轉移到束縛軌道，盡可能地靠近黑洞，為科學實驗做好準備。在繞黑洞飛行的過程中，飛行器將分離成母艦和多個小型探測器，通過交換電磁信號進行通信，從而繪制出黑洞周圍的引力場結構圖。這一結構圖將有望回答物理學中的一些根本問題，如黑洞是否真的存在“事件視界”，以及廣義相對論在宇宙最極端條件下是否依然成立等。
這項計劃不僅展現了人類對宇宙奧秘的無盡探索精神，也預示著未來星際探索的無限可能。隨著技術的不斷進步和人類對宇宙認知的深入，相信在不久的將來，這一壯麗的星際夢想終將照進現實。
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