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    標(biāo)題: 美國開展百年星艦探索欲建宇宙殖民地 [打印本頁]

    作者: 老虎菜    時(shí)間: 2012-9-10 17:04
    標(biāo)題: 美國開展百年星艦探索欲建宇宙殖民地
    “百年星艦”飛船概念圖。 7 ]* U; ?8 t" B* A2 {4 G6 Q5 Q
    ▲宇航員居住的火星基地概念圖。 8 `! r+ z) L) m" o5 t! y! A
    美國航空航天局描繪的火星登陸美景。CFP供圖 - x  |. p( j" ^4 l' a
      據(jù)英國《每日郵報(bào)》9日報(bào)道,美國航空航天局(NASA)和美國國防部高級研究計(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。
    $ Z  C- A- _  w. d, X  “百年星艦”計(jì)劃于北京時(shí)間9月7日獲得美國前總統(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,開啟這一龐大項(xiàng)目。9 U& l2 h$ p" a/ v9 @8 V
      宏偉目標(biāo):建人類星際殖民地
    - X/ J+ P1 \5 \6 `4 D: y  y$ }  “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)出成熟的長距離載人宇宙方案。美國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,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資金。
    3 N4 x. J# Q' A1 Q. P: N( V  “百年星艦”計(jì)劃合作單位、美國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?!?br /> ' I  r7 A7 ^; y. M  按照計(jì)劃,飛船將搭載適合人類長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。. ^2 @7 \6 d) ~" Q
      美國總統(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載人航天計(jì)劃的目的地。奧巴馬說,他期待,到2025年,美國能對太陽系進(jìn)行深入探索;到本世紀(jì)30年代中期,美國具有運(yùn)送宇航員平安往返火星的能力。
    * }8 w; B/ p. f: S! P  首任機(jī)長:首位黑人女宇航員
    3 f" M; [, k' z8 \) h3 X" 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,未來將負(fù)責(zé)指揮新型星艦飛船飛越太陽系,探索宇宙。杰米森來自美國亞拉巴馬州,今年55歲,是2011年美國航空航天局和美國國防部高級研究計(jì)劃局舉辦的“百年星艦”計(jì)劃討論會上的首席重要人物。她說:“我們的研究計(jì)劃擁有美國國防部高級研究計(jì)劃局的大力支持,我們擁有的信心將會使星際飛行夢想成真。”她表示,“我愿意為人類星際探索活動獻(xiàn)身?!?br /> , J; t7 P# Q8 y0 V) @  “百年星艦”計(jì)劃7日得到了美國前總統(tǒng)比爾·克林頓的支持。據(jù)悉,克林頓將擔(dān)任9月13日于美國休斯敦市召開的“百年星艦2012公共研討會”的名譽(yù)主席。
    & a" N7 ?+ R9 t9 Q0 x- [% {  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和科技,這些知識和技術(shù)能提高我們在地球上的生活質(zhì)量?!?br /> : ]3 b: ^4 I8 f2 u  杰米森所在的休斯敦市桃樂絲-杰米森杰出人物基金會也參與“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)展基金會建立合作關(guān)系。& B- v' U/ K! F
      星艦先驅(qū):能以12%光速飛行
    2 w! Q% v4 K3 [/ u8 i( {2 S+ F5 F  “百年星艦”計(jì)劃可以看作是上世紀(jì)70年代英國“代達(dá)羅斯計(jì)劃”的延續(xù)。1973年到1978年,英國行星協(xié)會發(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?!按_(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,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。
    2 U' Q1 U' @, v% _  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”無人外太陽系太空探測器最少也要連續(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)。
    6 a8 S. I; n5 @9 F4 v6 o( h& c  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,比如飛船動力、存儲以及控制系統(tǒng)等,飛船上還需攜帶機(jī)器人,相關(guān)自動化、智能化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也都需要突破性進(jìn)展。8 p4 E. f+ z7 V/ {% h
      美國國防部高級研究計(jì)劃局技術(shù)主管戴維·尼蘭德對“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,他們一定不會想到蘋果手機(jī)?!?br /> 2 M/ f# H* V- D, `6 K  美國國防部高級研究計(jì)劃局是美國國防部下設(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。  p# n3 C& E8 A' \% }! ^
      旅行特點(diǎn):耗費(fèi)一生有去無回
    ' A& r" O; a( V, ~5 C* \4 c5 ]4 a  在長約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。
    ! E: ?4 ^, \2 p, k6 a8 a  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 /> ; X) i& ^. [1 a& F  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駕駛等。由于星際旅行中任何通訊信號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。
    6 N" N' u! [9 Z* \. t5 \  首次開拓:4人2030年安家火星
    + P3 }# H" G: {; e, x, ~  埃姆斯研究中心主任皮特·沃登說,預(yù)計(jì)在2030年,美國將把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。+ U3 ?5 \! s# e
      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。
    ) T! s9 J2 a3 h+ e  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。火星與地球有著幾乎相同的晝夜時(shí)長和季節(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。+ t7 f, R9 o- [  E7 h, \
      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
    : l' ]/ C' V$ m1 J  原因
    & o% ], T8 h9 C* n* S# o  為何要飛離地球?5 n5 K1 y% b1 n1 u9 _- K1 q! D
      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撞上地球,甚至將海水全部蒸發(fā)掉,讓人類無法生存。
    , I& j) R' S: r+ o( @( z( F( b- v  依據(jù)美國非政府組織救生艇基金會的一項(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。7 V  G% ^6 u5 c+ \7 X4 u% B
      人類每年消耗的資源早已遠(yuǎn)超地球的承受能力,世界野生動物基金會評估,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。1 j( K' ~5 m" a" Q7 e
      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)爭終結(jié)。救生艇基金會警告,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)也對地球構(gòu)成巨大威脅。, T5 C5 r5 I$ k0 f  f7 o
      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,但我們相信會有大量的地球人類移居到其它星球!”
    7 e3 j! F! h8 @# F  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。2 p4 ~( S0 M' V; n. ]& K
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    9 T4 h3 Z" u1 L/ u  接近太陽系邊緣
    + ^( E* b- @# u: u1 F  據(jù)英國媒體5日報(bào)道,美國航空航天局的“旅行者1號”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。
    7 W7 B5 W9 y( m3 F  “旅行者1號”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量值波動起伏,表明飛船接近了太陽系邊緣,但尚未飛離至外太空。
      H1 t: M& Z# Z  今年是美國的“旅行者計(jì)劃”啟動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">+ y, m) M( b( M; a' c1 j
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    , |( W5 b$ Q, w  最近,荷蘭計(jì)劃先于美國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。
    2 c2 M0 S  t* L& W1 z$ H6 q: Q# L  “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8月發(fā)射登陸的“好奇”號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。. J( @5 N9 ^% @
      在“火星人計(jì)劃”中,Landorp會篩選和培訓(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。”( J" p5 }9 |6 K! x' h
      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”號一樣,尤其是觀察生命跡象。
    8 k5 y# f1 k2 ~# B: s# |, W( e  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。2 P3 T* N5 ~, P1 P( b7 S) i

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