探索另一個能居住的星球、誰願充當「星際旅行者」

2020-08-06 雪山飛狐太孤單

對於派遣載人飛船探索外太空,科學界一直存在著巨大的爭議。科學家預測,根據地球生物大滅絕周期,人類最短約5100年、最長約780萬年就要因為某種未知災難而從地球上消亡,所以,人類必須做到未雨綢繆,尋找可供生存繁衍的天外「第二方舟」。

探索另一個能居住的星球、誰願充當「星際旅行者」

「孤島」物種常會瀕臨滅絕,人類必須走出地球

地質史顯示,地球歷史上的大滅絕事件可說是家常便飯,恐龍只在地球上存在過幾百萬年,哺乳動物平均也只在地球上繁衍了200萬年。

現代智人的祖先直立人只在地球上繁衍了160萬年,而尼安特人只在地球上延續了3035年就走向了滅絕。人類也許已經適應了地球,但從宇宙來說,地球只不過是個微不足道的「孤島」。根據科學經驗,任何局限於孤島中的物種,很快就會被列入瀕危動物的名單中。

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拯救人類走向滅絕的方法之一,就是移民外星球,然而,這不僅要花費天文數字般昂貴的代價,同時科學家也無法預知,在人類有能力移民外星球前,是否已經會先遭遇不可預測的大災難,導致大滅絕。

有一件事可以肯定,那就是50億年後,太陽將變成一顆紅巨星,即使太陽到時不會吞沒地球,也會將它烤成焦炭,而人類在此之前,可能就已經會在一場小行星或彗星撞地災難、一場氣候劇變災難、一場核災難、甚至在一場病毒暴發中走向毀滅。

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預測火星繁衍後代:「600年後就會擁有800萬火星人」

即使以780萬年計算,780萬年的人類壽命相對於還有50億年的太陽壽命來說也顯得太短了,這意味著在太陽將地球海洋徹底煮沸前,人類就可能從地球上消失。所以一些科學家稱,人類必須在走向滅絕前,就先在太空中找到可以賴以生存的「第二地球」,讓人類種族能在那兒繁衍。

科學家認為,人類移民外星球的第一步就是移民火星。由於火星擁有重力、太陽能以及生命賴以生存的所有化學物質,所以火星完全可以成為一個能自給自足的人類外星基地。在火星地底下10米處生活,可以幫助人類免受宇宙射線和太陽風暴的影響。

科學家建議,首批火星移民可以由4對夫婦8人組成,而冷凍卵子和冷凍精子可用於在火星上繁殖後代,增加遺傳基因的多樣性。如果一對火星夫婦擁有4個孩子,那麼每隔30年,火星人口就會翻上一倍。600年後,火星上就會擁有800萬人口。

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人類前往「第二地球」乘坐目前飛船需要35萬年

天文學家在2008年4月發現的第二地球「GLIESE581c」,是目前太陽系外第一顆和地球相似,並可能擁有良好氣候的巖石行星。那麼,人類旅行者如何才能前往「第二地球」旅行?

人類目前最快的「星際」飛船是正飛出太陽系的「航海者一號」。它的速度達到了每秒鐘17公裡,可即使以這樣的速度,也要花35萬年才能抵達「GLIESE581c」行星。如果人類乘坐這樣的飛船前往「GLIESE581c」,只怕到達那兒後,遺體骨骼都已變成了化石。

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乘坐1%光速的「太陽帆」,仍然需要2000年時間

美國先鋒太空航空公司的工程師們則提出了一種通過「太陽帆」進行星際旅行的設想。太陽的光子可以推動太陽帆前行,它的加速度會越來越高,最後以1%的光速高速飛行,可是,乘坐「太陽帆」抵達第二地球仍然需要2000年的時間。

美國先鋒太空航空公司和火星協會總裁羅伯特·祖伯林承認,人類在未來至少30年時間內,不太可能造出這樣的太陽帆,因為在太空中安全展開太陽帆將面臨許多挑戰。美國行星協會曾在太空測試過兩次太陽帆,但都遭遇了失敗,儘管他們的太陽帆只有30米寬。而如果太陽帆能夠運送包括旅客、行李在內的100噸有效載荷,那麼這個「太陽帆」必須寬達107公裡。

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乘坐「雷射帆」只需40年,雷射鏡頭得有1000公裡直徑

美國航空工程師羅伯特·弗沃德提出,大海中的風能推動帆船航行,同樣一道強大的雷射柱也能推動太空中的「帆船」航行。在太陽光到達不了的外太空,人類可以選用雷射束作動力。「雷射帆」的設想是:這個巨大的鋁箔「雷射帆」將是人類有史以來見過的最大太空帆,駕駛員座艙位於「雷射帆」的中間,人類可在地球軌道或月球表面上建成一個強大的雷射源,「雷射帆」飛船需要經過數年的雷射推動,才能抵達它的最高巡航速度——50%光速,那麼人類從地球抵達「GLIESE581c」的時間,將可以縮短到40年。

然而,弗沃德的「雷射帆」理論仍然面臨許多技術障礙,要使雷射始終聚焦到「雷射帆」上,這個雷射源的太空鏡頭必須得有l000公裡的直徑。同時,雷射的能量也是個問題,根據弗沃德的估算,這個雷射源需要數千萬億瓦特的能量,比世界上所有發電機產生的總能量還要多。

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船如採用「反物質」每秒可行10萬公裡

要獲得這樣龐大的能量,科學家也許只能嘗試獲得反物質的能量了。科學理論認為,當反物質和物質碰撞後,就會互相消滅,同時釋放出巨大的能量。這意味著要消滅1公斤重的反物質,就能釋放出比1公斤TNT炸藥爆炸後強大100億倍的能量,同樣它比核裂變的能量要強大l000倍,比核聚變產生的能量要強大100倍。

根據NASA研究人員的說法,一個裝載l00噸有效載荷的飛船如果以反物質作動力,將可以達到每秒l0萬公裡。照這個速度,太空人將可以在60年內抵達「GLIESE581c」。

然而,反物質很難控制,儘管科學家能在實驗室中通過強大的粒子加速器創造反粒子,但目前科學家每年只能產出l0毫微克的反物質,而到達「GLIESE581c」卻需要l000噸的反物質。

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終極疑問:誰願充當首個有去無回的「星際旅行者」

不過,即使用於「星際旅行」的交通工具問題解決了,「星際旅行」還將面臨許多其他的切身問題,譬如「星際太空人」能否在孤獨的太空航行中健康地活上數十年?太空人又如何克服食物、空氣、水、重力缺乏、太空輻射、太空垃圾,甚至心理孤獨等問題?

事實上,即使當所有的安全問題都解決了;最後的問題才是最重要的,誰願意做第一個「星際飛行者」?誰願意將一生的時間花費在寂寞的星際航行中?現今的飛船設計理念,包括「雷射帆」都根本無法容許飛船在到達「第二地球」後能再次返回,誰願意坐上這張只有單程票的宇宙飛船離開地球而一去不回呢?

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