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美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

科普小知识2021-08-13 18:24:47
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美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

美国宇航局的火星着陆风景。CFP供应图

美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

宇航员居住的火星基地概念图。

美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

科学家认为,两阶段设计是20世纪70年代设计的星际航天器的最佳方案。

美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

▲5月杰米森。

美国研讨百年星舰计划 宇航员将有去无回

“百年星舰”宇宙飞船概念图。

据英国《每日邮报》9日报道,美国国家航空航天局和美国国防高级研究计划局正在实施一项名为“百年星舰”的太空探索计划,希望在一个世纪内,人类能够脱离太阳系,到达其他遥远的星球。该计划的第一个目标是火星,或火星的两颗卫星。然而,由于目标遥远和资金有限,该计划有致命的缺点——它是一张有返回和无返回的单程票,使得宇航员几乎不可能返回地球。

北京时间9月7日,“百年星舰”项目得到美国前总统比尔·克林顿的支持和美国国防部高级研究计划局的资助。9月13日,相关人员将在休斯敦召开研讨会,启动这个庞大的项目。

宏伟目标:建造人类星球殖民地

“百年星舰”计划由美国国家航空航天局于2010年提出,旨在探索商业模式,并在未来100年内发展成熟的远程载人航天计划。美国宇航局艾姆斯研究中心主任彼得·瓦尔登说,这个项目预计耗资100亿美元,研究机构已经邀请了许多富人来投资这个项目。这个项目花了两年时间才获得足够的启动资金。

美国伊卡洛斯星际组织——百年星舰计划的合作单位——的负责人亚当·克鲁尔说,他们的第一个目标是火星或其两颗卫星。该计划的两大挑战是新的推进系统和火星上的生命支持系统。“我们将致力于建造能持续100年的航天飞机和可行的星际技术,这最终将造福全人类。”

根据计划,宇宙飞船将携带一个适合人类长期生活在宇宙中的生命支持系统,并在到达目标行星后,在那里建立一个人类星际殖民地。

美国总统巴拉克·奥巴马(Barack Obama)2010年4月推出的新太空探索计划称,美国将放弃旨在重返月球的“星座计划”,将近地小行星和火星作为美国载人航天计划的目的地。奥巴马表示,他预计美国将在2025年前对太阳系进行深入探索。到20世纪30年代中期,美国有能力安全地运送宇航员往返火星。

第一队长:第一位黑人女宇航员

梅·杰米森,1992年进入太空的第一位黑人女宇航员,在今年年初被选为“百年星舰”计划的第一任队长。她将负责指挥新的星际飞船飞越太阳系,探索未来的宇宙。杰米森,55岁,来自阿拉巴马州,是2011年美国宇航局和美国国防部高级研究计划局举办的“百年星舰”项目研讨会的主要人物。她说:“我们的研究项目得到了美国国防部高级研究项目署的大力支持。我们的信心将使星际飞行梦想成真。”她说,“我愿意为阿德阿斯特拉的人类活动献出我的生命。”

“百年星舰”计划于7日获得美国前总统比尔·克林顿的支持。据报道,克林顿将担任9月13日在休斯顿举行的“百年星舰2012公开研讨会”的名誉主席。

克林顿说:“这项重要的研究有助于开发人类探索宇宙所需的知识和技术。这些知识和技术可以提高我们在地球上的生活质量。”

杰米森所在的休斯顿多萝西-杰米森杰出人士基金会也参加了“百年星舰”计划,并与伊卡洛斯星际组织和企业发展基金会建立了合作关系。

星际飞船先锋:能够以12%的光速飞行

“百年星舰”计划可以被视为英国20世纪70年代“代达罗斯计划”的延续。从1973年到1978年,由英国行星协会发起的“代达罗斯计划”探索了星际旅行的可能性,并认为从理论上讲,人类在有生之年完全有可能利用现有或未来几十年的技术来进行星际旅行。代达罗斯项目的研究人员还设计了一个星际航天器。根据设计,它重50,000吨,由核聚变能源驱动,能以光速的12%高速飞行。按照这个速度,人类只需要大约50年就可以到达太阳系中最近的恒星系统——半人马座阿尔法星,它距离地球大约4.22光年。

目前,星际旅行比你想象的要困难。如果你想飞到阿尔法星,目前最快的人类飞行器,“旅行者1号”无人驾驶的外太阳系太空探测器,时速超过60,000公里,将不得不连续飞行至少70,000年。此外,星际航天器必须能够有效地屏蔽宇宙射线,以避免对宇航员造成伤害。在长达一个世纪的星际旅行中,宇航员的DNA分子健康与人类后代的构成有关。

亚当·克鲁尔说,伊卡洛斯星际组织将设计核聚变宇宙飞船,并开展基础研究,如宇宙飞船动力、存储和控制系统。机器人也将搭载在宇宙飞船上,相关的自动化、智能设计和制造技术也需要突破。

美国国防部高级研究计划局的技术总监大卫·尼兰德对“百年星舰”项目充满信心:“如果你在1910年问爱因斯坦或马可尼普通人如何享受全球通讯的便利,他们肯定不会想到苹果的手机。”

美国国防部高级研究计划署是美国国防部下属的*研究机构,成立于1958年。从互联网、半导体到全球定位系统,都起源于这个以“技术引领未来”为目标的组织。

旅游特色:是否要回到过去

《星际迷航》已经进行了大约50年了。即使一名宇航员从20岁开始,到达半人马座,他也已经70岁了。由于目标遥远和资金有限,宇航员几乎不可能返回地球。

亚当·克鲁尔说:“当《星际迷航》的工作人员开始工作时,他们必须明白,要到达另一个外星世界,他们需要花费一生的时间。所以星际旅行更像一个巨大的社会实验,星际飞船必须像一个可以完全自给自足的小城市。”

此外,“星际飞船”不仅应该提供一个可以模拟人工重力的旋转舱,还应该有一个零重力环境下的食物种植系统,并能提供安全的自动驾驶等。由于星际旅行中的任何通信信号都可能需要几年时间才能返回地球,宇航员必须具备极强的心理素质和心理准备,甚至为了养家糊口,他们应该有孩子并在星际飞船上繁衍后代。

第一次探索:2030年4个人定居火星

埃姆斯研究中心主任彼得·瓦尔登说,美国预计到2030年将向火星派遣四名宇航员。这次飞行大约需要9个月,即使火箭技术得到改进,也需要4个月。2010年11月,美国宇航局开始招募志愿宇航员到火星参加百年星舰计划。志愿者将在火星上定居,并成为未来人类向其他星球迁移的先驱。

华盛顿州立大学的天体生物学家德克·舒尔茨·马库奇和亚利桑那州立大学的天体生物学家保罗·戴维斯在《宇宙学》上发表论文,详细描述了将四名宇航员送往火星探索新领域的前景。文章说,在火星上的单向载人航天任务将不会像阿波罗计划那样采取分阶段着陆的方法,而是将在火星上建立永久的人类住区。在最初阶段,宇航员将从地球上运送补给,但人们希望他们将越来越多地利用火星资源实现自给自足,并最终在这颗红色星球上建立一个自给自足的生活基地。

人类一直在寻找地球以外的“第二栖息地”。在已知的空间中,火星不仅是与地球最相似的行星,也是人类目前可能到达的行星之一。火星和地球的昼夜持续时间和季节变化几乎相同。但是零下的低温和稀薄的大气需要修改以适合人类居住。

早在4年前,一些科学家就制定了改造火星的计划。第一步是通过产生温室气体,让火星“变暖”,变得像地球一样温暖。第二步是释放火星土壤中的大气,将冰融化成水,产生雨雪天气。(3)种植植物;第四步是等待植物的光合作用将二氧化碳转化为氧气。最后一步,等等。这是记者杰雅珍编的

理由

你为什么想飞离地球?

在科学家看来,有太多的理由飞离地球:地球上的人口在不断膨胀;我不知道太阳系中的小行星何时会真正撞击地球,甚至蒸发掉所有的海水,使人类无法生存。

根据美国非*组织救生艇基金会最近的一份报告,数百名研究人员追踪了十几个关于人类生存风险的假设,其中大部分表明人类有一天会离开地球。然而,离开的原因不一定是未来的灾难性事件,而主要是人为因素。

人类每年消耗的资源已经远远超出了地球的能力。世界野生动物基金会估计,到2030年,人类每年消耗的能源将是地球自然资源的两倍。灾害流行病学研究中心称,过去10年的旱涝灾害是20世纪80年代的3倍,是1901年的54倍。

气候变化带来了许多负面影响:水资源严重短缺,沿海地区被淹没,饥荒蔓延。此外,人类也可能被致命的细菌和核战争杀死。救生艇基金会警告说,日益被滥用的高科技技术就像一把双刃剑,在促进全球科学发展的同时,对地球构成巨大威胁。

纽约大学的化学家罗伯特·夏皮罗认为,一些严重的灾难性事件是不可避免的,人类文明必须准备好“复制”并迁移到其他星球生存。这不仅是一种避免伤害人类的策略,也是人类文化和传统的延续。美国宇航局局长迈克尔·格里芬说:“如果人类想活几十万年或几百万年,他们必须迁移到其他星球。我们不知道这一天到底什么时候会到来,但我们相信地球上将会有大量的人类迁移到其他星球上!”

也有许多科学家认为人类在未来离开地球的原因可能只是为了保护地球免受毁灭。地球将成为一个天然的避难所,人类可以经常去参观它。

相关新闻

“旅行者1号”

靠近太阳系的边缘

据英国媒体5日报道,美国国家航空航天局的“旅行者1号”宇宙飞船在今年早些时候的太空航行中遇到了一股增强的宇宙射线,引起了许多科学家的注意,他们认为宇宙飞船可能靠近太阳系边缘。

自从1977年发射以来,“旅行者1号”已经离开太阳110亿英里了。自今年以来,宇宙射线的测量值一直在波动,表明宇宙飞船接近太阳系边缘,但尚未离开外层空间。

今年是美国旅行者计划启动35周年。“我不知道我们是否在与星际空间相连的区域跳舞,我们何时到达外层空间还不得而知,”科学家埃德·柊司在纪念仪式上的演讲中说道。“但从地球发射的第一艘宇宙飞船离开太阳系的时刻一定是一个历史性的时刻。”

荷兰将于明年开始

《火星计划》

最近,荷兰计划在美国之前率先将人类送上火星,并使其成为一个全程直播的真人秀节目。该计划被称为“火星计划”——四名宇航员将于2023年登陆火星,并在火星上度过他们的余生。

35岁的机械工程师巴斯·兰斯多普领导了火星项目,他估计整个项目将耗资60亿美元。该计划中有六项任务需要完成,包括记录美国8月发射并着陆的“好奇号”探测器的生命,以及将人类送上火星,但科学家们尚未能保证飞船的顺利返回。

在火星计划中,兰道普将筛选和训练宇航员模拟几个月的太空生活,并在电视上播放。然后让他们住在一个独立的小空间里,通过电视摄像机在荷兰真人秀“老大哥”中播出。兰斯多普说:“如果可能,我们的资金可以通过精彩的冒险表演获得。”

在风能领域取得成就的荷兰工程师,连同物理学家和工业设计师,组成了一个团队来控制这个项目。他们已经制定了一个时间表:从明年开始,宇航员将首先接受筛选和训练,然后空间站、食物和机械运输将被准备好。这些任务将在2016年至2022年期间执行。兰斯多普说,第一组(4男4女)计划于2023年4月登陆火星。十年后,预计它将运送20多名宇航员到火星。他们的主要任务是进行科学实验,像好奇号,特别是观察生命迹象。

尽管许多专家表示怀疑,“火星计划”得到了1999年诺贝尔物理学奖获得者荷兰人杰拉德·特·胡夫特的大力支持。“我的第一反应是‘不可能’。但当我仔细了解整个计划后,我确信它是可以实施的。”他说。