霍金的“突破射星”計劃，目標任務就是研發出一台納米飛行器，讓人們能夠在有生之年，實現飛往距離我們最近的半人馬座阿爾法星，並且通過飛行器上的探測器發回照片，讓人們進一步了解半人馬座阿爾法星係的基本情況。對此，“突破射星”計劃的合夥人米爾納在發布會上，對這一計劃進行了詳細介紹：納米飛行器中存在質量很輕、以克級為單位的晶片。晶片中包含著光子推進器、相機、導航和通信儀器等，雖然東西比較多，但是它的尺寸卻隻有一枚郵票那麽大，隻是比郵票稍微厚一點點。更重要的是，它的製作成本非常低，相當於一個蘋果手機的成本，這也說明這種納米飛行器可以進行大規模的批量生產。
按照“突破射星”計劃，科學家們需要先在地球上建造一個大規模的激光發射器，然後在這裏發射一枚火箭，將數千個納米飛行器帶入到太空當中。納米飛行器進入太空之後會張開光帆，這樣，地麵上的激光發射器通過聚焦激光束，向太空發射能量強大的激光，納米飛行器通過打在光帆上麵的激光，為自己提供飛行動力。而這一理論，是霍金根據天文物理定律計算出的最可行的方式。通過上文的描述，我們可以得知，霍金的納米飛行器主要由兩部分組成：郵票大小的“星芯片”以及隻有幾百個原子那麽厚的“太陽帆”。其中，攜帶攝像、推進器等設備的晶片就存在於“星芯片”當中。
太陽帆，就是依靠太陽的光來壓動帆麵，從而產生推力的一種結構。科學家們一直認為太陽帆是人類星際旅行的唯一希望，不過太陽光的光壓非常小，據計算，1平方米的帆麵上產生的推動力隻有0.9達因，這個概念就相當於它產生的推動力還不如一隻螞蟻的體重。這樣的話，如果要達到星際旅行，就需要太陽帆的帆麵非常大，所以可以將太陽帆折疊起來，通過火箭被送入太空之後再打開。簡單來說，太陽帆就是人們利用太陽光進行宇宙航行的一種航天器，但是由於陽光的推力非常小，這種航天器無法在地麵展開起飛，而是需要一個載體將它送入到太空當中。在沒有阻力的太空，太陽光的光壓產生的推動力能夠提供非常高的加速度。