美國(guó)開展百年星艦探索欲建宇宙殖民地

老虎菜

“百年星艦”飛船概念圖。
/ t3 N5 z8 v3 C) s ▲宇航員居住的火星基地概念圖。
美國(guó)航空航天局描繪的火星登陸美景。CFP供圖
- z% d1 u/ K4 c; a5 ^5 W　　據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》9日?qǐng)?bào)道，美國(guó)航空航天局(NASA)和美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)正在開展一項(xiàng)名為“百年星艦”的宇宙探索計(jì)劃，希望在百年內(nèi)能夠讓人類沖出太陽系，抵達(dá)其他遙遠(yuǎn)的星球。該計(jì)劃的第一個(gè)目標(biāo)是火星，或是火星的兩個(gè)衛(wèi)星。不過，由于目標(biāo)遙遠(yuǎn)和資金所限，這項(xiàng)計(jì)劃存在致命缺點(diǎn)——是一張有去無回的單程票，宇航員幾乎不可能返回地球。
4 Q# ^/ v/ P5 M- u# r5 U. A　　“百年星艦”計(jì)劃于北京時(shí)間9月7日獲得美國(guó)前總統(tǒng)比爾·克林頓的支持，并得到DARPA的資助。9月13日，相關(guān)人員將在休斯敦舉行研討會(huì)，開啟這一龐大項(xiàng)目。
　　宏偉目標(biāo)：建人類星際殖民地
2 w* f  L$ h5 `7 L- Z1 s4 }　　“百年星艦”計(jì)劃由NASA于2010年提出，旨在未來一百年內(nèi)，探尋到一個(gè)商業(yè)模式，開發(fā)出成熟的長(zhǎng)距離載人宇宙方案。美國(guó)航空航天局埃姆斯研究中心主任皮特·沃登介紹，該計(jì)劃預(yù)計(jì)花費(fèi)100億美元，研究機(jī)構(gòu)向眾多富豪發(fā)出邀請(qǐng)，希望他們投資這一項(xiàng)目。歷經(jīng)兩年，這個(gè)項(xiàng)目才獲得足夠的啟動(dòng)資金。
* B& V2 }& F, K: @, l% w　　“百年星艦”計(jì)劃合作單位、美國(guó)伊卡洛斯星際組織負(fù)責(zé)人亞當(dāng)·克魯爾說，他們的第一個(gè)目標(biāo)是火星，或是火星的兩個(gè)衛(wèi)星。計(jì)劃的兩大挑戰(zhàn)是新的推進(jìn)系統(tǒng)與定居火星的生命維持系統(tǒng)?！拔覀儗⒅铝τ诖蛟斐掷m(xù)百年太空飛行的星際飛船，以及可行性星際技術(shù)，最終全人類將受益?！?font class="jammer">2 s- e* Z& ]5 U3 S+ Y/ l- w2 F
　　按照計(jì)劃，飛船將搭載適合人類長(zhǎng)期生活在宇宙的生命維持系統(tǒng)，到達(dá)目標(biāo)星球后，在那里建立一個(gè)人類星際殖民地。
　　美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬2010年4月份推出的新太空探索計(jì)劃稱，美國(guó)將放棄旨在重返月球的“星座計(jì)劃”，而將近地小行星和火星作為美國(guó)載人航天計(jì)劃的目的地。奧巴馬說，他期待，到2025年，美國(guó)能對(duì)太陽系進(jìn)行深入探索；到本世紀(jì)30年代中期，美國(guó)具有運(yùn)送宇航員平安往返火星的能力。
　　首任機(jī)長(zhǎng)：首位黑人女宇航員
7 p0 q% A/ y  P& \% A2 h　　1992年進(jìn)入太空的第一位黑人女宇航員梅·杰米森，在今年初被挑選為“百年星艦”計(jì)劃的首任機(jī)長(zhǎng)，未來將負(fù)責(zé)指揮新型星艦飛船飛越太陽系，探索宇宙。杰米森來自美國(guó)亞拉巴馬州，今年55歲，是2011年美國(guó)航空航天局和美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局舉辦的“百年星艦”計(jì)劃討論會(huì)上的首席重要人物。她說：“我們的研究計(jì)劃擁有美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局的大力支持，我們擁有的信心將會(huì)使星際飛行夢(mèng)想成真?！彼硎?，“我愿意為人類星際探索活動(dòng)獻(xiàn)身。”
# e+ p- V* X; f　　“百年星艦”計(jì)劃7日得到了美國(guó)前總統(tǒng)比爾·克林頓的支持。據(jù)悉，克林頓將擔(dān)任9月13日于美國(guó)休斯敦市召開的“百年星艦2012公共研討會(huì)”的名譽(yù)主席。
　　克林頓說：“這項(xiàng)重要的研究能夠幫助發(fā)展人類探索宇宙所需的知識(shí)和科技，這些知識(shí)和技術(shù)能提高我們?cè)诘厍蛏系纳钯|(zhì)量。”
　　杰米森所在的休斯敦市桃樂絲-杰米森杰出人物基金會(huì)也參與“百年星艦”計(jì)劃，目前已與伊卡洛斯星際組織和企業(yè)發(fā)展基金會(huì)建立合作關(guān)系。
　　星艦先驅(qū)：能以12%光速飛行
% d- s) L5 F& ~3 X　　“百年星艦”計(jì)劃可以看作是上世紀(jì)70年代英國(guó)“代達(dá)羅斯計(jì)劃”的延續(xù)。1973年到1978年，英國(guó)行星協(xié)會(huì)發(fā)起的“代達(dá)羅斯計(jì)劃”探討過進(jìn)行星際之旅的可能性，并認(rèn)為從理論上來說，人類利用現(xiàn)有或未來數(shù)十年的科技在有生之年進(jìn)行星際旅行是完全可能的。“代達(dá)羅斯計(jì)劃”的研究人員還設(shè)計(jì)出了一種星際旅行太空船，根據(jù)設(shè)計(jì)圖，它重達(dá)5萬噸，由核聚變能源驅(qū)動(dòng)，能以12%光速的速度高速飛行。根據(jù)這一速度，人類只需花50年左右的時(shí)間就可以抵達(dá)距太陽系最近的恒星系統(tǒng)——距離地球約有4.22光年的半人馬座阿爾法星系。
. E1 V, I4 I: ]3 p8 c% u8 i　　就目前而言，星際旅行的難度超乎想象。如要飛往阿爾法恒星，人類目前最快的飛行器——時(shí)速超過6萬公里的“旅行者1號(hào)”無人外太陽系太空探測(cè)器最少也要連續(xù)飛行7萬年。此外，星際飛船必須能夠有效地屏蔽宇宙射線，避免宇航員遭受損害，宇航員DNA分子的健康涉及百年星際旅行中人類后代的體質(zhì)。
　　亞當(dāng)·克魯爾表示，伊卡洛斯星際組織將設(shè)計(jì)核聚變飛船并進(jìn)行基礎(chǔ)研究，比如飛船動(dòng)力、存儲(chǔ)以及控制系統(tǒng)等，飛船上還需攜帶機(jī)器人，相關(guān)自動(dòng)化、智能化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也都需要突破性進(jìn)展。
　　美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局技術(shù)主管戴維·尼蘭德對(duì)“百年星艦”計(jì)劃信心滿滿：“如果你在1910年去問愛因斯坦或是馬可尼，如何才能讓普通人享受全球通訊的便利，他們一定不會(huì)想到蘋果手機(jī)?！?br /> 4 Y" B, H' s$ L, V: E  b5 h　　美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局是美國(guó)國(guó)防部下設(shè)的頂尖研究機(jī)構(gòu)，成立于1958年。從互聯(lián)網(wǎng)、半導(dǎo)體到全球定位系統(tǒng)，最初都出自這個(gè)以“科技引領(lǐng)未來”為目標(biāo)的組織之手。
, h- Y/ `/ C  z" h4 I6 F　　旅行特點(diǎn)：耗費(fèi)一生有去無回
9 i) ^8 a, p" Y+ m( t　　在長(zhǎng)約50年的時(shí)間里一直進(jìn)行星際旅行，即使一個(gè)宇航員20歲時(shí)出發(fā)，抵達(dá)半人馬座時(shí)也已經(jīng)70歲高齡。由于目標(biāo)遙遠(yuǎn)和資金所限，宇航員幾乎不可能返回地球。
8 \: Q; r- |6 F( q- b4 o4 b. X　　亞當(dāng)·克魯爾說：“星艦機(jī)組人員開始星際旅行時(shí)，必須明白他們要耗費(fèi)一生時(shí)間才能抵達(dá)另一個(gè)外星世界。所以星際旅行更像是一項(xiàng)巨大的社會(huì)實(shí)驗(yàn)，星艦必須像一個(gè)可以完全自給自足的小城市?！?br /> ) ?: B; L9 |& X2 ]2 Y) ^　　此外，“星艦”上不僅要提供可以模擬人造重力的旋轉(zhuǎn)艙，還要具有零重力環(huán)境下的食品種植系統(tǒng)、可以提供安全的自動(dòng)駕駛等。由于星際旅行中任何通訊信號(hào)都可能要花好幾年時(shí)間才能傳回地球，所以宇航員們必須具有極強(qiáng)的心理素質(zhì)和心理準(zhǔn)備，甚至為了傳宗接代，他們應(yīng)該在星艦上生兒育女，繁衍后代。
# s3 E- `1 m8 ?  z8 j# k　　首次開拓：4人2030年安家火星
/ Q1 C: k% a, i. F- Q　　埃姆斯研究中心主任皮特·沃登說，預(yù)計(jì)在2030年，美國(guó)將把4名宇航員送上火星。飛行大約需要9個(gè)月時(shí)間，即使改進(jìn)火箭技術(shù)，也需耗時(shí)4個(gè)月。美國(guó)航空航天局2010年11月開始為“百年星艦”計(jì)劃招募去火星的志愿宇航員。志愿者將在火星上安家落戶，成為人類未來移民外星球的先驅(qū)者。
　　華盛頓州立大學(xué)天體生物學(xué)家德克·舒爾策·馬庫奇和亞利桑那州立大學(xué)天體生物學(xué)家保羅·戴維斯在《宇宙學(xué)》雜志發(fā)表論文，詳細(xì)描述將4名宇航員送上火星開拓新領(lǐng)地的前景。文章說，單程火星載人太空任務(wù)將不會(huì)像“阿波羅計(jì)劃”一樣采取階段性登陸的方式，而是要在火星上建立永久性人類居住地。初期階段，將從地球給宇航員運(yùn)送生活補(bǔ)給物資，但希望他們會(huì)越來越多地利用火星資源自給自足，最終能在這個(gè)紅色星球上建造自給型生活基地。
　　人類一直在尋找地球以外的“第二棲息地”。在已知的宇宙空間，火星不僅是最類似地球的星球，也是目前人類有可能抵達(dá)的星球之一?；鹦桥c地球有著幾乎相同的晝夜時(shí)長(zhǎng)和季節(jié)變化。但零度以下的低溫和稀薄的大氣層都需要進(jìn)行改造才能適合人類居住。
　　早在4年前，就有科學(xué)家為改造火星擬定了計(jì)劃：第一步，通過制造溫室氣體讓火星“升溫”，變得像地球一樣溫暖；第二步，釋放火星土壤中的大氣，讓冰融化成水，并產(chǎn)生雨雪天氣；第三步，種植植物；第四步，等著植物的光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)為氧氣；最后一步，等待。本報(bào)記者 頡亞珍編譯
　　原因
% q4 ~0 \' l' h　　為何要飛離地球？
* M4 P, ?) H* R; A7 b　　在科學(xué)家眼里，飛離地球的理由太多了：地球人口不斷膨脹；不知道何時(shí)太陽系的某顆小行星真的會(huì)撞上地球，甚至將海水全部蒸發(fā)掉，讓人類無法生存。
　　依據(jù)美國(guó)非政府組織救生艇基金會(huì)的一項(xiàng)近期報(bào)告，數(shù)百位研究人員追蹤十幾種人類生存危險(xiǎn)假設(shè)，其中多數(shù)危險(xiǎn)表明：人類終有一天要離開地球。不過離開原因并不一定是未來可能出現(xiàn)災(zāi)難性事件，而主要是人為因素。
: ~5 n8 R+ F" }, _/ [! ?) L　　人類每年消耗的資源早已遠(yuǎn)超地球的承受能力，世界野生動(dòng)物基金會(huì)評(píng)估，2030年人類每年的能源消耗量是地球自然資源的兩倍。災(zāi)難流行病研究中心則稱，近10年旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害是上世紀(jì)80年代的3倍、1901年的54倍。
　　氣候變化帶來許多負(fù)面影響：水資源嚴(yán)重匱乏，沿海區(qū)域被淹沒，大面積饑荒。此外，人類還可能被致命病菌、核戰(zhàn)爭(zhēng)終結(jié)。救生艇基金會(huì)警告，日益濫用的高科技技術(shù)如同一把雙刃劍，在促進(jìn)全球科學(xué)發(fā)展的同時(shí)也對(duì)地球構(gòu)成巨大威脅。
　　紐約大學(xué)化學(xué)家羅伯特·夏皮羅主張，一些嚴(yán)重的災(zāi)難性事件是不可避免的，必須準(zhǔn)備“復(fù)制”人類文明，移居到其它星球生活，這不僅是避免人類受到傷害的策略，而且可使人類文化和傳統(tǒng)得以繼承延續(xù)。美國(guó)航空航天局負(fù)責(zé)人邁克爾·格里芬說：“如果人類希望存活數(shù)十萬年或者數(shù)百萬年，就必須移居到其它星球上。我們并不知道未來這一天具體是什么時(shí)候，但我們相信會(huì)有大量的地球人類移居到其它星球！”
# r+ X$ v9 n( [3 b$ k. V　　也有很多科學(xué)家認(rèn)為，人類未來離開地球的原因，或許僅是為了保護(hù)地球免遭破壞，地球?qū)⒆兂梢粋€(gè)自然避難所，人類可時(shí)常光臨。
　　相關(guān)新聞
　　“旅行者1號(hào)”
　　接近太陽系邊緣
, v) Q7 [4 p/ E　　據(jù)英國(guó)媒體5日?qǐng)?bào)道，美國(guó)航空航天局的“旅行者1號(hào)”宇宙飛船，在今年早期的太空航行中遇到一股加強(qiáng)的宇宙射線，引起了眾多科學(xué)家的關(guān)注，認(rèn)為飛船可能已經(jīng)接近太陽系的邊緣。
　　“旅行者1號(hào)”自1977年發(fā)射飛行至今已距離太陽110億英里，今年以來宇宙射線的測(cè)量值波動(dòng)起伏，表明飛船接近了太陽系邊緣，但尚未飛離至外太空。
; v; ], M. c3 ^0 B　　今年是美國(guó)的“旅行者計(jì)劃”啟動(dòng)35周年紀(jì)念?！拔也恢牢覀兪欠裾谂c星際空間相連的地帶‘舞蹈’，什么時(shí)候能抵達(dá)外太空還是個(gè)未知數(shù)，”科學(xué)家埃德·斯通在紀(jì)念儀式上的發(fā)言中說，“但是從地球發(fā)射的這第一架飛行器飛離太陽系的時(shí)刻，一定是有歷史意義的時(shí)刻?！?font class="jammer">' M7 i/ O: n; a% J1 d
　　荷蘭明年開始
8 _3 F, N8 p* Z! R! O/ R- V　　“火星人計(jì)劃”
; Y1 v, d$ t# Y6 h6 U& v6 b　　最近，荷蘭計(jì)劃先于美國(guó)率先將人類送上火星，并拍成電視真人秀全程轉(zhuǎn)播。該計(jì)劃被稱作“火星人計(jì)劃”——在2023年將有4名宇航員登陸火星，并在上面度過余生。
/ F, |1 Y8 E& h8 ]9 }7 m　　“火星人計(jì)劃”的主導(dǎo)者、35歲的機(jī)械工程師Bas Lansdorp估計(jì)整個(gè)計(jì)劃需耗費(fèi)60億美元。計(jì)劃有6項(xiàng)任務(wù)需要完成，其中包括記錄美國(guó)8月發(fā)射登陸的“好奇”號(hào)漫步者的生活以及將人類送上火星，但至今科學(xué)家還無法保證讓飛船順利返航。
　　在“火星人計(jì)劃”中，Landorp會(huì)篩選和培訓(xùn)宇航員，讓他們模擬數(shù)個(gè)月的太空生活，在電視上全程轉(zhuǎn)播。然后讓他們生活在狹小的獨(dú)立空間，通過電視攝像播放在荷蘭真人秀節(jié)目《Big Brother》上。Lansdorp說：“如果可能，我們的資金能通過冒險(xiǎn)的精彩表演而獲得?！?font class="jammer">& f$ T' K$ `4 w
　　曾在風(fēng)能源領(lǐng)域取得成就的荷蘭工程師，與物理學(xué)家、工業(yè)設(shè)計(jì)師等組成了團(tuán)隊(duì)，操控這個(gè)計(jì)劃的進(jìn)行。他們繪制了時(shí)間表：從明年開始，先篩選與訓(xùn)練宇航員，接下來籌備空間站、食物與機(jī)械交通工具等，這些任務(wù)將在2016年到2022年執(zhí)行。Lansdorp說，第一批人(4名男女)計(jì)劃在2023年4月登陸火星，10年后，預(yù)期實(shí)現(xiàn)運(yùn)送超過20名宇航員移民到火星。他們的主要任務(wù)是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，像“好奇”號(hào)一樣，尤其是觀察生命跡象。
8 d& O0 Z4 Z" h2 r  F" b( d% C　　雖然不少專家都表示懷疑，但“火星人計(jì)劃”卻獲得了1999年諾貝爾物理學(xué)得主、荷蘭人Gerard't Hooft的大力支持?！拔移鸪醯牡谝环磻?yīng)是‘不可能’。但當(dāng)我仔細(xì)了解整個(gè)計(jì)劃后就被說服了，我覺得計(jì)劃真的可以實(shí)施?！彼f。