AI为半人马座α星之旅规划全新轨道
一个名为 Fermi Explorer Mission 的非营利组织今日宣布，计划在 2029 年底前发射一艘探测器飞往距我们最近的恒星系统。
这是一项极具野心的任务——如果一切顺利，探测器可能要花长达 8 万年才能抵达 4.4 光年外的半人马座 α 星系统。而它将沿一条全新轨迹飞行，这条轨迹由 AI 物理研究实验室 Physical Superintelligence（PSI）开发的 AI 系统发现。PSI 今天正式亮相，获得了由 Breakthrough Energy（微软联合创始人比尔·盖茨创办的气候投资团体）领投的 5800 万美元融资。
这并非人类首次尝试此类任务。2016 年，亿万富翁科技投资人尤里·米尔纳宣布了一个名为 Breakthrough Starshot 的星际探测项目，计划将人类的第一个探测器送往半人马座 α 星系统。方案是利用高功率激光将微型 探测器 加速到光速的五分之一——足以在 20 年内抵达半人马座 α 星。米尔纳承诺为此投入 1 亿美元用于概念验证。然而十年过去了，发射依然未能成行。
Fermi Explorer Mission 联合创始人兼总裁 Philip Johnston 表示：“我们不想再做一个 Breakthrough Starshot。我们铁了心要让东西真正飞起来。”这项新任务目前由私人捐助者资助，预计总花费仅 1500 万美元。
Johnston 说，为了做到这一点，“我们不会把目标局限在人类有生之年完成”。“我们只管找到办法飞到另一颗恒星去。”
探测器将携带至少 1 公斤的有效载荷：艺术作品、科学仪器、各种讯息，以及一张“金唱片”的复制品——那是 1977 年 NASA 随两艘旅行者号探测器发射的镀金光盘，刻录着地球的声音与图像，作为留给任何可能发现它们的文明的讯息。
设计一次星际旅行的难度极高。半人马座α星距离地球约 25 万亿英里。以人类迄今发射过的最快飞行器之一——1977 年就发射的旅行者 1 号探测器——的速度飞行，它飞了这么些年，迄今所走过的路程还不到这一距离的 1%。照这个速度走完这段路，需要 7 万多年。
Johnston 和他的团队花了一年时间，反复尝试却始终失败：他们想为一种小型、太阳能动力、造价仅 1500 万美元的航天器找到一条飞抵半人马座α星的轨道。可他们一再撞上同一个棘手难题——要在不把航天器做得太重（否则耗油量会急剧上升）的前提下，为它提供足够的能源。
在 Fermi 团队苦于找不到可行轨道的时候，Johnston 在一期播客里提起了这个问题。该播客由物理学家、PSI 联合创始人 Alex Wissner-Gross 主持。Wissner-Gross 主动提出，可以把他们自研的一套名为 Get Physics Done 的 AI 系统跑一遍。这是套开源软件，专门用来接物理学研究问题：把大问题拆成一个个小任务，并决定该跑哪些模拟，用到的 AI 模型包括 Anthropic 的 Claude 以及 OpenAI 的 GPT 系列。
一周后，AI 系统给出了一条前所未有的飞行轨道，连 Johnston 本人都颇感意外。根据一份尚未经过同行评审的论文，这条轨道把几种常见的轨道机动方式组合在一起，而这是 Fermi 团队从未想过的方案。具体思路是：让航天器先减速，使轨道内移到非常靠近太阳的位置——比水星离太阳还近。每次近距离掠过太阳时，就点燃发动机；此时太阳能板能接收到四倍光照，而在高速下释放同样大小的推力，所获得的能量增益比在别处大得多。由于发动机只在近太阳时才点火，太阳能板就不必做得很大，航天器整体也能保持轻巧。
PSI 联合创始人兼 CEO Matt Pines 说，这套系统在三天时间里自主完成了绝大部分研究工作，消耗了十亿个 token。过程中，PSI 团队里的一位天体物理学家负责把握大方向，引导系统朝着任务目标推进，并要求它补充成本分析、绘制更清晰的图表，同时对输出结果进行错误核查。
“它给出了一个完全不同的任务方案，既有创意，也出乎（费米团队的）意料——这才是最让人惊讶的地方，”Pines 说。不过他也指出，这个模型还缺乏人类研究者所具备的判断力和品味。它无法可靠地判断哪些问题值得关注、哪些方法值得去尝试，所以经常在死胡同里打转，或者无法去探索其他路径。“我觉得我们还没有弄明白，这些模型如何在内部表征类似（研究品味）这样的东西。”
Johnston 表示，即便费米探测器如期发射，“我们也非常确信自己不会是第一个抵达比邻星的人”，因为未来的航天技术还会不断进步。假设一千年后的引擎速度只比现在快 20%，那时发射的飞船仍然会比费米探测器早一万多年到达比邻星。
费米计划不仅仅是一项由工程野心驱动的星际任务，更是一场回答物理学最古老未解之谜之一的探索。1950 年，物理学家恩里科·费米提出了一个悖论：银河系有上千亿颗恒星，其中大多数都比太阳古老得多。即便是以缓慢速度在恒星间迁徙的文明，也只需几百万年就能遍布整个银河系——相比之下，银河系的年龄要漫长得多。如果宇宙中存在智慧生命，我们理应早就发现它们的踪迹。
这意味着，要么飞向其他恒星本身就难如登天，要么其他智慧物种压根没打算这么做。但费米探测器一旦升空，我们就将成为一个既有能力、又有意愿去触碰其他星系的文明，也就是说，上述两种解释可能都不是银河系至今未被探索的原因。Johnston 认为，这或许会指向更令人不安的可能性：像我们这样的生命或许极其罕见；又或者智慧生命并不罕见，但往往在扩散之前就走向了灭绝。
如果是后者，Johnston 说：“原因之一可能是，一旦发展到超级智能阶段，某些东西具有自我毁灭性。”他表示：“也许在未来 50 年内，会出现某种我们无法跨越的大过滤器，所有智慧文明都因为某种原因而无法通过。”