一项极具前瞻性的计划提议，在一个世纪内将一艘由地基激光驱动的回形针大小的航天器送往附近的黑洞。该任务由天体物理学家科西莫·班比（Cosimo Bambi）领导，旨在检验广义相对论的极限，并探索事件视界的奥秘。尽管现有技术尚无法实现这一目标，但纳米飞行器设计、激光推进和黑洞探测领域的进步，有望在几十年内使这一旅程成为可能，从而可能改写我们现有的物理定律。
Bambi在细胞出版社（Cell Press）期刊《iScience》上发表报告，概述了将这趟前往黑洞的星际航行变为现实的蓝图。如果成功，这项长达一个世纪的任务可能会从附近的黑洞传回数据，彻底改变我们对广义相对论和物理定律的理解。
“我们现在还没有这项技术，”该论文作者、中国复旦大学的Cosimo Bambi说道。“但在20或30年后，我们可能就有了。”
这项任务的关键在于两个挑战：找到一个距离足够近的黑洞作为目标，以及开发能够承受这段旅程的探测器。
Bambi表示，关于恒星演化的既有知识表明，距离地球仅20到25光年的地方可能潜伏着一个黑洞，但找到它并非易事。由于黑洞不发射或反射光，望远镜几乎无法观测到它们。相反，科学家是根据它们对附近恒星的影响或对光线的扭曲来探测和研究黑洞的。
“已经出现了发现黑洞的新技术，”Bambi说，“我认为可以合理预期，我们在未来十年内能够找到一个邻近的黑洞。”
一旦确定了目标，下一个难关是如何抵达那里。由化学燃料驱动的传统航天器过于笨重且缓慢，无法完成这段旅程。Bambi指出，纳米飞行器——一种由微芯片和光帆组成的克级探测器——可能是解决方案。地球上的激光器将用光子轰击光帆，将飞行器加速到光速的三分之一。
按照这个速度，飞行器可以在约70年内抵达20到25光年外的黑洞。其收集的数据需要再花20年才能传回地球，这使得任务总时长约为80到100年。
一旦飞行器接近黑洞，研究人员就可以开展实验，回答物理学中一些最紧迫的问题。黑洞是否真的拥有事件视界，即连光都无法逃脱其引力束缚的边界？物理定律在黑洞附近是否会发生变化？爱因斯坦的广义相对论在宇宙最极端的条件下是否依然成立？
Bambi指出，如今仅激光器的成本就高达约一万亿欧元，而且制造纳米飞行器的技术尚不存在。但他表示，在30年后，成本可能会下降，技术也可能会成熟到足以实现这些大胆的构想。
“这听起来可能真的很疯狂，从某种意义上说更像是科幻小说，”Bambi说，“但人们曾说我们永远探测不到引力波，因为它们太微弱了。但我们做到了——在100年之后。人们曾认为我们永远无法观测到黑洞的阴影。而现在，50年后，我们已经有了两个黑洞的图像。”
这项工作得到了国家自然科学基金的资助。