將生物送往最近恒星?這決定正確嗎?科學(xué)家這樣回答
我們能--我們應(yīng)該--把生命送到最近的恒星上嗎?
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科學(xué)家的一項(xiàng)新研究探尋了向最近的恒星發(fā)送生命所需的條件。一種觀點(diǎn)是緩步動(dòng)物,或水熊蟲,就如這幅畫中的概念,將是第一批離開的生命。這些小生物只有1毫米(0.04英寸)或更小的尺寸。圖片來(lái)自加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校。
把生命送到最近的恒星?
第一批星際航行者可能不是人類。相反,它們可能是小型生物,比如緩步動(dòng)物(又名水熊蟲)?;蛘呖赡苁蔷€蟲(又名蛔蟲),比如秀麗隱桿線蟲。這些小生物可以乘坐由激光驅(qū)動(dòng)的微型晶圓船航行。這是一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的想法,他們?cè)?022年1月的同行評(píng)議期刊《宇航學(xué)報(bào)》上發(fā)表了一篇關(guān)于這些主題的論文。
科學(xué)家們想知道,怎樣才能將生命送到最近的恒星上?
目的地:[半人馬]比鄰星
比鄰星是距離地球最近的恒星。但在浩瀚的宇宙中,近只是一個(gè)相對(duì)的概念。比鄰星距離地球約4.22光年,每光年約等于6萬(wàn)億英里(9萬(wàn)億公里)??茖W(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩顆圍繞比鄰星運(yùn)行的行星。
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的菲利普·盧賓(Philip Lubin)是這項(xiàng)新研究的共同作者之一。他的研究方向是實(shí)驗(yàn)宇宙學(xué),也就是把整個(gè)宇宙作為實(shí)驗(yàn)室來(lái)檢驗(yàn)物理學(xué)的觀點(diǎn)。他領(lǐng)導(dǎo)了加州導(dǎo)學(xué)圣塔芭芭拉分校的星光項(xiàng)目,該項(xiàng)目由NASA資助。星光計(jì)劃是美國(guó)國(guó)家航空航天局大規(guī)模定向能的一部分,該定向能可以推動(dòng)小型航天器達(dá)到相對(duì)論速度。
其最終目標(biāo)是使人類的第一次星際任務(wù)成為可能。該項(xiàng)目于2009年啟動(dòng),最初資金來(lái)自加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校,NASA太空基金聯(lián)盟的資金來(lái)自NASA創(chuàng)新先進(jìn)概念。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)將這一努力稱為DEEP-IN(星際探索定向能推進(jìn))和DEIS(星際定向能研究)。
所以盧賓關(guān)注的是在一個(gè)人的壽命長(zhǎng)度內(nèi)到達(dá)比鄰星所需要的技術(shù)。以旅行者1號(hào)飛船為例,它已經(jīng)飛行了44年,現(xiàn)在距離太陽(yáng)約140億英里(220億公里),處于太陽(yáng)系之外,它仍然只有21光時(shí)遠(yuǎn),而比鄰星的距離超過(guò)了4光年。利用旅行者1號(hào)的技術(shù),我們需要8萬(wàn)年才能到達(dá)比鄰星。
這就是激光和晶片的用武之地
盧賓在加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的團(tuán)隊(duì)探索了向半人馬座比鄰星發(fā)射由光驅(qū)動(dòng)的小型太空探測(cè)器的技術(shù)的可能性。先把人類太空旅行放在一旁,考慮在太空中遠(yuǎn)距離運(yùn)輸生物需要什么??紤]使用小而耐寒的生物。這些科學(xué)家設(shè)想微型太空旅行者和宇宙飛船。他們?cè)谘芯恐忻枋龅男⌒吞仗綔y(cè)器將從地球或月球上的激光陣列獲得推理,推動(dòng)它們到達(dá)光速20%到30%。這是每秒186,000英里(300,000公里)速度的20-30%。盧賓說(shuō):“
這是前所未有的,以接近光速的速度推動(dòng)宏觀物體。它可能看起來(lái)像一個(gè)帶有邊緣的半導(dǎo)體晶片,以保護(hù)它在穿越星際介質(zhì)時(shí)免受輻射和塵埃的撞擊。它可能和你的手一樣大。”
他們說(shuō),以這樣的速度——大約1億英里(1.61億公里)每小時(shí)——他們提議的硅片飛船可以在大約20年內(nèi)到達(dá)比鄰星。
晶圓飛船上的乘客
線蟲或蛔蟲,如秀麗隱桿線蟲,是星際飛行的理想選擇。秀麗隱桿線蟲可以進(jìn)入假死狀態(tài),這是在長(zhǎng)途飛行中存活下來(lái)的有用的技巧。這些生物對(duì)太空旅行并不陌生。他們已經(jīng)多次乘坐航天飛機(jī)前往空間站。
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的喬爾·羅斯曼(Joel Rothman)是這篇新論文的另一位合著者。羅斯曼已經(jīng)研究線蟲幾十年了。他闡述了它們進(jìn)行太空旅行的優(yōu)點(diǎn):“
當(dāng)它們以接近光速飛離地球這個(gè)起源地,我們可以判斷它們對(duì)訓(xùn)練行為的記憶如何,并檢查它們的新陳代謝、生理、神經(jīng)功能、繁殖和衰老。”
羅斯曼還解釋了他參與這項(xiàng)工作的原因:“
我認(rèn)為不斷探索是我們的命運(yùn)??v觀人類歷史,我們的探索層次越來(lái)越小知道亞原子的層次,我們也在越來(lái)越大的層次上探索。這種不斷探索的動(dòng)力是我們作為一個(gè)物種的核心。
就像狗和猴子為人類進(jìn)入太空鋪平了道路一樣,研究星際空間中的線蟲和緩步動(dòng)物可能有助于我們了解人類如何實(shí)現(xiàn)同樣的裝具?!绷_斯曼說(shuō):“
我們可以開始考慮設(shè)計(jì)星際運(yùn)輸器,不管它們是什么動(dòng)物,設(shè)計(jì)原則以一種可以改善這些小動(dòng)物身上檢測(cè)到的問(wèn)題的方式?!?/p>
秀麗隱桿線蟲是星際旅行的最佳選擇。圖片來(lái)自維基百科。
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星際旅行背后的道德問(wèn)題
參與這項(xiàng)研究的科學(xué)家中還包括一名放射科專家和一名受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的神學(xué)者。
他們認(rèn)為那些首次冒險(xiǎn)穿越星空前往比鄰星周圍一顆行星的生物永遠(yuǎn)不會(huì)在那里成功降落并繁衍下去。他們的使命僅僅是一次有去無(wú)回的旅程,以此來(lái)確定星際旅行的可行性。這些生物要么在進(jìn)入地球大氣層時(shí)便燃燒殆盡,要么墜毀在陸地上。
來(lái)自比鄰星的任何東西都不會(huì)返回地球,因而也避免了比鄰星的行星與我們自己地球間的交叉污染問(wèn)題。羅斯曼說(shuō):“在我看來(lái)一旦你開始談?wù)撋亩ㄏ騻鞑?,這一往往被稱為泛種論的觀點(diǎn),認(rèn)為生命來(lái)自其他的地方甚至有可能來(lái)自另一個(gè)文明,通過(guò)彗星和其他碎片最終到達(dá)地球,因此我們發(fā)送生命去其他星球的想法確實(shí)會(huì)帶來(lái)很大的問(wèn)題?!?/p>
在當(dāng)下階段,研究人員仍在思考這個(gè)無(wú)解的問(wèn)題。研究人員同時(shí)也正在思考一些其他問(wèn)題:明知將人類送上恒星后,他們可能永遠(yuǎn)回不了家的情況下依舊將人類送往的行為是否道德?以及發(fā)送小的微生物或人類DNA的可行性?
這是一些非常棘手的問(wèn)題。但正如羅斯曼所指出的:在我看來(lái),我們不應(yīng)該也不會(huì)抑制我們天性中所固有的探索未知的渴望。
加州大學(xué)圣巴巴拉分校生物分子科學(xué)與工程項(xiàng)目主任喬爾·羅斯曼(Joel Rothman)是一篇關(guān)于將生命發(fā)送到最近恒星的論文的合著者。圖片來(lái)源:UC Santa Barbara.
Philip Lubin在加州大學(xué)圣巴巴拉分校物理系專門研究實(shí)驗(yàn)宇宙學(xué)。他是該論文的合著者,該論文考慮將生命發(fā)送到最近的恒星。圖片來(lái)自加州大學(xué)圣巴巴拉分校。
簡(jiǎn)要概述:一組研究人員研究了將生命送到最近的恒星的想法。他們探索了小生物乘坐晶圓船前往半人馬座的可能性。
BY:Kelly Kizer Whitt
FY:Astronomical volunteer team
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