美國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。
' H1 l$ B/ Z) ]  K ▲宇航員居住的火星基地概念圖。
& a- E) e( {& n+ g2 @" M' K 美國航空航天局描繪的火星登陸美景。CFP供圖
　　據(jù)英國《每日郵報》9日報道，美國航空航天局(NASA)和美國國防部高級研究計劃局(DARPA)正在開展一項名為“百年星艦”的宇宙探索計劃，希望在百年內(nèi)能夠讓人類沖出太陽系，抵達其他遙遠的星球。該計劃的第一個目標是火星，或是火星的兩個衛(wèi)星。不過，由于目標遙遠和資金所限，這項計劃存在致命缺點——是一張有去無回的單程票，宇航員幾乎不可能返回地球。
% t/ f0 z0 Q$ r$ c　　“百年星艦”計劃于北京時間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，開啟這一龐大項目。
　　宏偉目標：建人類星際殖民地
　　“百年星艦”計劃由NASA于2010年提出，旨在未來一百年內(nèi)，探尋到一個商業(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，該計劃預(yù)計花費100億美元，研究機構(gòu)向眾多富豪發(fā)出邀請，希望他們投資這一項目。歷經(jīng)兩年，這個項目才獲得足夠的啟動資金。
　　“百年星艦”計劃合作單位、美國伊卡洛斯星際組織負責人亞當·克魯爾說，他們的第一個目標是火星，或是火星的兩個衛(wèi)星。計劃的兩大挑戰(zhàn)是新的推進系統(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">( `& p5 e# d* H, X. H, \: D
　　按照計劃，飛船將搭載適合人類長期生活在宇宙的生命維持系統(tǒng)，到達目標星球后，在那里建立一個人類星際殖民地。
+ f; H: Z3 j& F$ @　　美國總統(tǒng)奧巴馬2010年4月份推出的新太空探索計劃稱，美國將放棄旨在重返月球的“星座計劃”，而將近地小行星和火星作為美國載人航天計劃的目的地。奧巴馬說，他期待，到2025年，美國能對太陽系進行深入探索；到本世紀30年代中期，美國具有運送宇航員平安往返火星的能力。
) Q% C& |2 i# _) j% U* X% n3 s% F7 t" u　　首任機長：首位黑人女宇航員
　　1992年進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”計劃的首任機長，未來將負責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劃局舉辦的“百年星艦”計劃討論會上的首席重要人物。她說：“我們的研究計劃擁有美國國防部高級研究計劃局的大力支持，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身?！?br /> " U6 t/ [4 d% B9 @　　“百年星艦”計劃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”的名譽主席。
　　克林頓說：“這項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?！?font class="jammer">4 J, e) I5 m5 R. 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。
　　星艦先驅(qū)：能以12%光速飛行
　　“百年星艦”計劃可以看作是上世紀70年代英國“代達羅斯計劃”的延續(xù)。1973年到1978年，英國行星協(xié)會發(fā)起的“代達羅斯計劃”探討過進行星際之旅的可能性，并認為從理論上來說，人類利用現(xiàn)有或未來數(shù)十年的科技在有生之年進行星際旅行是完全可能的?！按_羅斯計劃”的研究人員還設(shè)計出了一種星際旅行太空船，根據(jù)設(shè)計圖，它重達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年左右的時間就可以抵達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。
0 @1 k  x9 G  g. D1 T! h9 o　　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)。
　　亞當·克魯爾表示，伊卡洛斯星際組織將設(shè)計核聚變飛船并進行基礎(chǔ)研究，比如飛船動力、存儲以及控制系統(tǒng)等，飛船上還需攜帶機器人，相關(guān)自動化、智能化設(shè)計和制造技術(shù)也都需要突破性進展。
　　美國國防部高級研究計劃局技術(shù)主管戴維·尼蘭德對“百年星艦”計劃信心滿滿：“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?！?font class="jammer">$ ~  i/ C7 |+ y) F: G) W7 ?
　　美國國防部高級研究計劃局是美國國防部下設(shè)的頂尖研究機構(gòu)，成立于1958年。從互聯(lián)網(wǎng)、半導(dǎo)體到全球定位系統(tǒng)，最初都出自這個以“科技引領(lǐng)未來”為目標的組織之手。
, t$ X) L+ m* w6 K+ S9 f+ X  U$ }　　旅行特點：耗費一生有去無回
　　在長約50年的時間里一直進行星際旅行，即使一個宇航員20歲時出發(fā)，抵達半人馬座時也已經(jīng)70歲高齡。由于目標遙遠和資金所限，宇航員幾乎不可能返回地球。
! e5 T  \/ X* i  J( b　　亞當·克魯爾說：“星艦機組人員開始星際旅行時，必須明白他們要耗費一生時間才能抵達另一個外星世界。所以星際旅行更像是一項巨大的社會實驗，星艦必須像一個可以完全自給自足的小城市?！?br /> ! w1 T0 h/ r$ Q+ P$ M　　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間才能傳回地球，所以宇航員們必須具有極強的心理素質(zhì)和心理準備，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。
　　首次開拓：4人2030年安家火星
/ c% K- W3 |' N* g7 Z　　埃姆斯研究中心主任皮特·沃登說，預(yù)計在2030年，美國將把4名宇航員送上火星。飛行大約需要9個月時間，即使改進火箭技術(shù)，也需耗時4個月。美國航空航天局2010年11月開始為“百年星艦”計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送生活補給物資，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的星球之一。火星與地球有著幾乎相同的晝夜時長和季節(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。本報記者 頡亞珍編譯
　　原因
　　為何要飛離地球？
% F, Q3 n  q2 l# J　　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。
　　依據(jù)美國非政府組織救生艇基金會的一項近期報告，數(shù)百位研究人員追蹤十幾種人類生存危險假設(shè)，其中多數(shù)危險表明：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。
　　人類每年消耗的資源早已遠超地球的承受能力，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80年代的3倍、1901年的54倍。
  h! z0 B+ |" x+ I1 n4 ]% `1 ?0 w　　氣候變化帶來許多負面影響：水資源嚴重匱乏，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，在促進全球科學(xué)發(fā)展的同時也對地球構(gòu)成巨大威脅。
' D) j( C" i( ^. u　　紐約大學(xué)化學(xué)家羅伯特·夏皮羅主張，一些嚴重的災(zāi)難性事件是不可避免的，必須準備“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)。美國航空航天局負責人邁克爾·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候，但我們相信會有大量的地球人類移居到其它星球！”
0 ~4 H2 ?7 m; P, O3 \& x- A0 i& W　　也有很多科學(xué)家認為，人類未來離開地球的原因，或許僅是為了保護地球免遭破壞，地球?qū)⒆兂梢粋€自然避難所，人類可時常光臨。
' _2 v8 c2 I# l# M+ w- w9 i　　相關(guān)新聞
! ~2 Y5 }- h; J8 `　　“旅行者1號”
6 I2 U0 O( ~: y8 m: M% n3 V3 D　　接近太陽系邊緣
　　據(jù)英國媒體5日報道，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的宇宙射線，引起了眾多科學(xué)家的關(guān)注，認為飛船可能已經(jīng)接近太陽系的邊緣。
& z5 D5 J; r: z( |) l　　“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。
　　今年是美國的“旅行者計劃”啟動35周年紀念?！拔也恢牢覀兪欠裾谂c星際空間相連的地帶‘舞蹈’，什么時候能抵達外太空還是個未知數(shù)，”科學(xué)家埃德·斯通在紀念儀式上的發(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刻，一定是有歷史意義的時刻?！?font class="jammer">9 ?/ X" Y+ o  F$ ~8 S0 L
　　荷蘭明年開始
0 i5 Y5 ?' G$ f5 L# F( j6 E　　“火星人計劃”
　　最近，荷蘭計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。該計劃被稱作“火星人計劃”——在2023年將有4名宇航員登陸火星，并在上面度過余生。
　　“火星人計劃”的主導(dǎo)者、35歲的機械工程師Bas Lansdorp估計整個計劃需耗費60億美元。計劃有6項任務(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。
　　在“火星人計劃”中，Landorp會篩選和培訓(xùn)宇航員，讓他們模擬數(shù)個月的太空生活，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的精彩表演而獲得?！?font class="jammer">( P, T4 u3 e$ M& N! 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)計師等組成了團隊，操控這個計劃的進行。他們繪制了時間表：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)計劃在2023年4月登陸火星，10年后，預(yù)期實現(xiàn)運送超過20名宇航員移民到火星。他們的主要任務(wù)是進行科學(xué)實驗，像“好奇”號一樣，尤其是觀察生命跡象。
　　雖然不少專家都表示懷疑，但“火星人計劃”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’。但當我仔細了解整個計劃后就被說服了，我覺得計劃真的可以實施?！彼f。