當地球不能住人 怎麼辦?

當地球不能住人 怎麼辦?

讓我們想像這樣一幅畫面:地球上的各種災難越來越頻繁,火山爆發、地震、冰山融化,海平面上升逐漸淹沒了陸地……地球變成不適於居住的星球只是時間問題,我們不得不逃離“瀕臨死亡”的地球,尋找替代的棲息地。

現在讓我們以一種樂觀的態度認為,至少在地球不適合居住之前,我們發明和掌握的技術足以帶領人類物種離開地球。那麼,即使人類絕跡於地球,人類物種也不會滅絕。

去往哪裡?

移居外星球是人類一個長久的夢想。如果能移民外星,我們該去往哪裡呢?

很早之前,曾有人認為火星和金星可能是不錯的選擇,但現在我們知道,除了地球,環繞太陽的其他行星也許都不太適合人類生存。顯然,我們要考慮另一恆星系統。

以我們今天的科學水平,還無法知道整個銀河系的2000多億顆恆星中,可居住的星球具體數目是多少,或者這些宜居星球是不是已經有了原住民(外星人)。

美國天文學家和地外文明搜尋(SETI)組織創始人弗蘭克·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個因素,如銀河系中誕生恆星的等級,恆星有多少顆行星,行星能否適應生命體生存等。他用該方程計算了找到外星人的機率。結果表明,銀河係可能存在1萬個左右可探測的文明,其中,最近的文明世界可能距離我們約1000光年遠。

目前的研究跡象表明銀河係可能存在很多宜居行星,有些人估計的數目甚至達到了數百億顆。

不管怎樣,這都暗示著如果人類向太陽系的其他地方開展殖民活動,人類物種就很難被“消滅”了,因為即使是殺掉其中一顆星球的人類分支,其他星球的人類仍然存在,並可以從其祖先的悲慘經歷中總結經驗,研發和嘗試新的技術,不斷探索,了解生活在別處的生命,推動人類向更高層次發展。

如何達到宜居星球?

由於地球和其他恆星之間相距甚遠,假設人類開始星系殖民,最初的擴張速度應該是緩慢的。因為就算是去往最接近地球的三體恆星系統——半人馬座α星,假設是以10%光速(約3萬公里/秒)行駛,大概也需要40年才能到達。

為什麼選定為10%光速呢?首先得考慮人類的壽命,目前人類的平均壽命在七八十歲,10%光速至少能讓人類在短暫的生命期限內到達最近的恆星。其次,相對於速度極限——光速,10%光速其實不算快,還能盡量減少行駛中太空船和星際氣體、塵埃之間相互碰撞的機率。

那麼,我們如何讓太空船獲得10%光速?

也許要依靠一面巨大的帆,或者說,進軍其他恆星系統將是一個“光帆”計劃(或太陽帆)。由於光也有能量,照射到物體上也能產生光壓,這個道理就像風吹到船帆上,使船帆受力一樣。

光帆就像是接收光照的一種太陽能電池板一樣的東西,由太陽附近的高能激光或微波站驅動,它利用光束中的光子獲取動力,足夠長的時間後會達到相當比例的光速。

而在最近,物理學家史蒂芬·霍金啟動的“突破攝星”項目中,就提議研發名為“星片”的小型光帆飛行器。計劃它能以20%光速,經過20多年的航行時間抵達半人馬座α星,並向地球傳回該恆星系統的訊息。

儘管就目前而言,這台飛行器只能裝載照相機、導航系統等小件物品,其成敗也很難預料,但是仍舊給人類未來的太空旅行指明了一條道路。

除了光帆,當然還有其他可能的星際推進方法,從反物質融合、星際沖壓式噴氣推進器到“超空間發動機”。

據稱,美國科學家正在秘密研究一種“超空間發動機”,一旦證明“超空間發動機”可行,那麼由地球前往火星只需3小時,由地球前往距離11光年的星球只需80天。

也有科學家預測,真正能製造出適合的太空船並啟程飛往目的地星球的時間是在26世紀。

到達目的地後,如何減速、順利降落也是一個巨大的難題。最合理的辦法是研發所謂的“磁帆”。 “磁帆”通常指在飛船周圍包裹上一層和太陽風極性相反的磁場(太陽風是自身俱有磁場的一股帶電粒子流),通過磁場間的排斥作用飛出太陽系。

這裡,我們要利用的不是太陽風,而是在快要到達目的地的最後階段,通過目標恆星發射的粒子流的反磁性來減速剎車 。

旋轉的太空城

鑑於去往其他星球通常要花費相當長時間,一些人並不太想在星際旅行中就將自己的生命消耗殆盡,於是有人產生了這樣的想法:建造一個太空棲息地會不會更快,更方便?

早在20世紀70年代阿波羅號成功登月之後,美國普林斯頓大學物理學家和未來主義者傑勒德·奧尼爾就曾提出建造“軌道太空城市”的想法。他設想的是一座圓筒形的巨大“飛船”,長32千米,直徑約6~8千米,可住十幾萬人。

它是全封閉式的,並以中軸為旋轉軸,每分鐘自轉一周,能產生跟地球表面同樣大小的重力。圓筒的頂部還有一個空間碼頭,從地球或其他太空城來的小飛船可以在這裡停靠。

我們如果要建造一座城市,首先必須考慮建築的材料從何而來。奧尼爾認為所需的材料可以從附近的直徑幾百米的小行星上開採,太陽系擁有數百萬顆這樣的小行星。

在奧尼爾的計劃中,太空城是一個循環的生態系統,人們的生活完全自給自足,可以在這裡種植瓜果蔬菜,飼養牲畜,開設工廠,空氣循環使用,跟地球生活沒有兩樣。如果地球不再適合居住,人類無需前往遙遠的另一個恆星系統尋找新的人類家園,就居住在這太空城裡。

沒有了人類的蹂躪,地球在過了幾百上千年後或許會慢慢恢復原樣,那時人類還可以重返地球。

美國NASA對這個想法非常感興趣,並資助奧尼爾領導的幾個實驗室進行深入研究。但太空城方案仍然是一道物理難題,等待科學家和工程師們慢慢解開。

備份人類,拯救人類

此外還有人提出,未來人類能建造一艘自給自足、類似地球環境的“世界艦船”,能容納上千人。一艘巨大的“世界艦船”在太空中的旅行要比光帆慢得多,也許只有0.5%光速(仍然有1500公里/秒)。

但優點是,“世界艦船”上的居民眾多,而且一代又一代生活在船上。相比於改造並定居在其他星球或宜居太空城,“世界艦船”的居民還能繼續作為太空探索者,走向下一個新星系,不用擔心人類的壽命問題。

據估計,從銀河系一端到另一端的距離是10萬光年。人類一旦製造出多艘“世界艦船”,分頭踏上“沒有盡頭”的星際遷徙旅程,由於星際空間的隔離,他們的子孫後代可能會產生越來越大的區別,或許到那時,人類們不再承認對方的親戚關係,儘管他們中的每一個人都是人類文明的延伸。

 

出處:快科技

作者:上方文Q

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