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当地球不能居住怎么拯救人类

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来源: 作者: 2018-10-25 10:37:55

让我们想象这样一幅画面:地球上的各种灾难越来越频繁,火山爆发、地震、冰山融化,海平面上升逐渐淹没了陆地……地球变成不适于居住的星球只是时间问题,我们不得不逃离“濒临死亡”的地球,寻找替代的栖息地。现在让我们以一种乐观的态度认为,至少在地球不适合居住之前,我们发明和掌握的技术足以带领人类物种离开地球。那么,即使人类绝迹于地球,人类物种也不会灭绝。 去往哪里?移居外星球是人类一个长久的梦想。如果能移民外星,我们该去往哪里呢?很早之前,曾有人认为火星和金星可能是不错的选择,但现在我们知道,除了地球,环绕太阳的其他行星也许都不太适合人类生存。显然,我们要考虑另一恒星系统。以我们今天的科学水平,还无法知道整个银河系的2000多亿颗恒星中,可居住的星球具体数目是多少,或者这些宜居星球是不是已经有了原住民(外星人)。美国天文学家和地外文明搜寻(SETI)组织创始人弗兰克·德雷克曾在1961年提出了“宇宙文明方程式”,也就是德雷克方程。德雷克方程主要包括7个因素,如银河系中诞生恒星的等级,恒星有多少颗行星,行星能否适应生命体生存等。他用该方程计算了找到外星人的几率。结果表明,银河系可能存在1万个左右可探测的文明,其中,最近的文明世界可能距离我们约1000光年远。而目前的研究迹象表明银河系可能存在很多宜居行星,有些人估计的数目甚至达到了数百亿颗。不管怎样,这都暗示着如果人类向太阳系的其他地方开展殖民活动,人类物种就很难被“消灭”了。因为即使是杀掉其中一颗星球的人类分支,其他星球的人类仍然存在,并可以从其祖先的悲惨经历中总结经验,研发和尝试新的技术,不断探索,了解生活在别处的生命,推动人类向更高层次发展。 如何达到宜居星球?由于地球和其他恒星之间相距甚远,假设人类开始星系殖民,最初的扩张速度应该是缓慢的。因为就算是去往最接近地球的三体恒星系统——半人马座α星,假设是以10%光速(约3万千米/秒)行驶,大概也需要40年才能到达。为什么选定为10%光速呢?首先得考虑人类的寿命,目前人类的平均寿命在七八十岁的样子,10%光速至少能让人类在短暂的生命期限内到达最近的恒星。其次,相对于速度极限——光速,10%光速其实不算快,还能尽量减少行驶中宇宙飞船和星际气体、尘埃之间相互碰撞的几率。那么,我们如何让宇宙飞船获得10%光速?也许要依靠一面巨大的帆,或者说,进军其他恒星系统将是一个“光帆”计划(或太阳帆)。由于光也有能量,照射到物体上也能产生光压,这个道理就像风吹到船帆上,使船帆受力一样。光帆就像是接收光照的一种太阳能电池板一样的东西,由太阳附近的高能激光或微波站驱动,它利用光束中的光子获取动力,足够长的时间后会达到相当比例的光速。而在最近,物理学家史蒂芬·霍金启动的“突破摄星”项目中,就提议研发名为“星片”的小型光帆飞行器。计划它能以20%光速,经过20多年的航行时间抵达半人马座α星,并向地球传回该恒星系统的信息。尽管就目前而言,这台飞行器只能装载照相机、导航系统能小件物品,其成败也很难预料,但是仍旧给人类未来的太空旅行指明了一条道路。除了光帆,当然还有其他可能的星际推进方法,从反物质融合、星际冲压式喷气推进器到“超空间发动机”。据称,美国科学家正在秘密研究一种“超空间发动机”,一旦证明“超空间发动机”可行,那么由地球前往火星只需3小时,由地球前往距离11光年的星球只需80天。也有科学家预测,真正能制造出适合的宇宙飞船并启程飞往目的地星球的时间是在26世纪。到达目的地后,如何减速、顺利降落也是一个巨大的难题。最合理的办法是研发所谓的“磁帆”。“磁帆”通常指在飞船周围包裹上一层和太阳风极性相反的磁场(太阳风是自身具有磁场的一股带电粒子流),通过磁场间的排斥作用飞出太阳系。这里,我们要利用的不是太阳风,而是在快要到达目的地的最后阶段,通过目标恒星发射的粒子流的反磁性来减速刹车 。 旋转的太空城鉴于去往其他星球通常要花费相当长时间,一些人并不太想在星际旅行中就将自己的生命消耗殆尽,于是有人产生了这样的想法:建造一个太空栖息地会不会更快,更方便?早在20世纪70年代阿波罗号成功登月之后,美国普林斯顿大学物理学家和未来主义者杰勒德·奥尼尔就曾提出建造“轨道太空城市”的想法。他设想的是一座圆筒形的巨大“飞船”,长32千米,直径约6~8千米,可住十几万人。它是全封闭式的,并以中轴为旋转轴,每分钟自转一周,能产生跟地球表面同样大小的重力。圆筒的顶部还有一个空间码头,从地球或其他太空城来的小飞船可以在这里停靠。我们如果要建造一座城市,首先必须考虑建筑的材料从何而来。奥尼尔认为所需的材料可以从附近的直径几百米的小行星上开采,太阳系拥有数百万颗这样的小行星。在奥尼尔的计划中,太空城是一个循环的生态系统,人们的生活完全自给自足,可以在这里种植瓜果蔬菜,饲养牲畜,开设工厂,空气循环使用,跟地球生活没有两样。如果地球不再适合居住,人类无需前往遥远的另一个恒星系统寻找新的人类家园,就居住在这太空城里。没有了人类的蹂躏,地球在过了几百上千年后或许会慢慢恢复原样,那时人类还可以重返地球。美国宇航局对这个想法非常感兴趣,并资助奥尼尔领导的几个实验室进行深入研究。但太空城方案仍然是一道物理难题,等待科学家和工程师们慢慢解开。 备份人类,拯救人类此外还有人提出,未来人类能建造一艘自给自足、类似地球环境的“世界舰船”,能容纳上千人。一艘巨大的“世界舰船”在太空中的旅行要比光帆慢得多,也许只有0.5%光速(仍然有1500千米/秒)。但优点是,“世界舰船”上的居民众多,而且一代又一代生活在船上。相比于改造并定居在其他星球或宜居太空城,“世界舰船”的居民还能继续作为太空探索者,走向下一个新星系,不用担心人类的寿命问题。据估计,从银河系一端到另一端的距离是10万光年。人类一旦制造出多艘“世界舰船”,分头踏上“没有尽头”的星际迁徙旅程,由于星际空间的隔离,他们的子孙后代可能会产生越来越大的区别,或许到那时,人类们不再承认对方的亲戚关系,尽管他们中的每一个人都是人类文明的延伸。---转载请注明本文标题和链接:《当地球不能居住怎么拯救人类?》

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