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“黑暗未来”:人类是否真的需要一颗“候补地球”?

科普小知识2022-02-07 10:58:51
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“黑暗未来”:人类是否真的需要一颗“候补地球”?

火星或行星会成为“地球2.0”吗?成为未来人类迁徙空间的新家园。

据国外媒体报道,SpaceX首席执行官埃隆·马斯克有一个美好的愿望——尽快将人类送上火星表面!马斯克今年在太空探索方面取得了巨大成功,发射了猎鹰重型火箭,并携带一辆特斯拉跑车驶向小行星带。事实上,这种重量级火箭只是马斯克太空计划的一小部分。他的最终计划是用太空舰队将太空殖民者运送到火星。

虽然到达火星是一个调查目标,但还有一个更令人信服的原因。科幻作品充满了大量的反乌托邦未来,如果人类仍然被限制在地球上生活,这些未来可能会发生。例如,科幻电影如《深度冲击》和《世界末日》,机器人战争剧如《太空堡垒卡拉狄加》和《终结者》,科幻电影如《最后的浩劫》和《幸福世界》,反映了医疗问题和人口过剩,以及许多关于自然和人为灾难的电影。美国纪录片《詹姆斯·卡梅隆的科幻故事》讲述了一个“黑暗的未来”以及人类如何殖民其他星球的故事。人类真的需要“后备地球”吗?

科幻小说激发了第一批探索外层空间的“火箭先驱”。20世纪初,罗伯特·戈达德推动了液体火箭的发展。显然,他是一个火箭爱好者,因为他自己写了许多科幻小说。在20世纪60年代和70年代,“阿波罗”号月球火箭是由沃纳·韦纳·冯·布劳恩设计的。布劳恩小时候喜欢科幻小说,并在20世纪50年代与迪士尼合作制作了一部关于太空飞行的教育电影。

对太阳系的快速观察揭示了一个真正的原因。事实上,我们所有人都应该从科幻小说中获得创造性的灵感,更加关注地球的未来。月球、火星和地球附近的许多“无风”卫星都被陨石覆盖,这些陨石是在过去数十亿年中由太空岩石和其他小天体与卫星和行星表面碰撞造成的。

地球没有遭受大量的陨石碰撞,因为它的大气层又厚又密。我们可以想象恐龙世界。大约6600万年前,当一颗大的小行星或彗星(直径10-15公里)在地球表面相撞时,它最终导致了恐龙的灭绝,恐龙曾经是地球的霸主。与此同时,小行星车里雅宾斯克的碰撞已经过去了5年。当时,一个直径17米的小物体在俄罗斯的一个小镇相撞。碎玻璃造成了许多伤害和财产损失。

美国宇航局已经制定了一个积极的小行星搜索计划和一些应对小行星对地球威胁的计划,但即使是为那些“入侵者”做准备也是不够的。它们肯定会对地球构成巨大威胁。在接下来的40-50亿年左右,当太阳耗尽所有氢并凝结成氦时,它将演化成一颗红巨星。随着太阳逐渐膨胀,它将吞噬水星和金星,它们比地球更靠近太阳。如果是这样,那将是个坏消息。地球将遭受太阳的灼热,并逐渐脱离轨道或与水星和金星一起被太阳吞没。无论如何,这对人类和地球上的生命形式来说都是坏消息。

“黑暗未来”:人类是否真的需要一颗“候补地球”?

美国纪录片《詹姆斯·卡梅隆的科幻故事》讲述了一个“黑暗的未来”以及人类如何殖民其他星球的故事。人类真的需要“另一个地球”吗?

去火星!

在科幻小说中,逃离地球最受欢迎的目的地是火星。起初,这是因为人们认为像人类一样的其他生命可能生活在这里。1877年,意大利天文学家乔范尼·夏帕雷利报告说,在火星表面发现了通道结构,但没有说明它是天然的还是人造的。19世纪初,美国科普作家珀西瓦尔·洛厄尔走得更远,解释了为什么会出现这样一个频道。洛厄尔说:“也许火星人正试图排水来维持这个垂死的星球。”据报道,火星表面通道结构后来被解释为一个“望远镜伪像”。目前,当机械探测器在火星着陆时,还没有发现这样的结构。

19世纪初,科幻小说对人们探索和认识火星产生了巨大影响。其中最著名的是赫伯特·乔治·威尔斯于1898年写的著名科幻小说《世界大战》,描述了外星人对地球的入侵。此后,这部科幻小说于1938年在美国电台播出,2005年由汤姆·克鲁斯主演的电影《世界大战》就是根据这部小说改编的。同时,在1912年,埃德加·赖斯·巴勒斯出版了一部科幻小说《火星公主》,讲述了一系列生活在火星表面的生物。他们被称为“巴苏姆”。2012年,电影《异星战场》根据其故事改编。

人类探索倡导组织火星小组的创始人罗伯特·祖布林说,火星将会成为科幻小说作家所设想的有人居住的星球。2015年的科幻电影《火星救援》和1990年施瓦辛格主演的电影《宇宙之龙》是展现未来的两个例子。电影《宇宙之龙》有一句名言:“去火星!”

但是为什么科幻小说让外星探索看起来比我们真正的探索任务更简单呢?祖布林说,部分原因是我们的心态。他指出,500多年前,波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,并认为地球绕着太阳转。那时,大多数人仍然相信地球是“世界的主体”。地球上方有一片天空,但它仍然以地球为中心。祖布林指出地球在太空中运行,但是人们在日常生活中很少考虑这个事实。

祖布林说,我们将通过近地轨道和月球探索逐步接近火星。这种太空探索方法类似于18世纪的探险家路易斯和克拉克,他们在密西西比河外旅行了160公里,然后等待下一批探险家继续向西探索。

祖布林说:“如果有人问你为什么空间如此重要?这是一个非常荒谬的问题,就像一个住在小村庄的人问为什么世界上的其他地方有吸引力。他主张在世界其他地方寻找资源、知识或避风港。《星际迷航》将是终极梦想,但与此同时,我们应该更加关注最近的外星资源——火星,这是我们使用现代技术最容易到达的星球。”

祖布林说,最重要的一步是决定你想做什么,这是埃隆马斯克讨论的宏伟空间计划。美国宇航局的许多专家希望实现人类登陆火星,但作为一个国家机构,他们总是拖延时间,为政治阶层不接受太空挑战提供各种理由和借口。

登陆火星或更远?

祖布林的计划(他在1991年的研究报告中将其描述为“直接到达火星”,并从那时起大力推广)主张未来人类驾驶宇宙飞船去火星,以尽量减少宇宙飞船的轨道或非轨道组装。使用目前的推进系统,一艘宇宙飞船只需要六个月就能到达火星,这是宇航员在国际空间站度过的“标准时间”。

第一批火星任务可能携带旅行者生活所需的大部分物质,如食物和水。然而,早期太空旅行也可能带来一些建筑材料,为后期登陆者提供更多的生物资源,例如允许第一个火星登陆者生活在温室或栖息地基地。祖布林指出,第一批火星登陆者可能主要吃他们从地球带回来的肉,而未来的火星殖民者将会吃更多生长在火星表面的蔬菜,并更多地利用当地资源来制造食物。同时,由火星集团火星沙漠研究站和突出线火星极地研究站设计的栖息地基地可以用来评估和分析一个真正的火星房子会是什么样子。

返回地球航天器的推进燃料可以由火星二氧化碳和水制成,它们可以产生甲烷和氧气燃料。祖布林指出,火星二氧化碳和水是最便宜的推进燃料组合,只有氢氧混合才能提供更好的排气速度。

但火星表面仍有一个大问题——它和地球不一样,当然,人们可以通过技术控制生存风险。它的白天长度接近地球的长度,但是火星的引力只有地球的三分之一。火星空气不能呼吸。如果火星表面有水,它的数量会非常少。月球上的情况更糟,只有地球引力的六分之一,昼夜周期比地球少,而且没有空气。

史密森学会国家航空航天博物馆的退休馆长罗杰·劳尼斯说,火星和月球不是我们送去大量登陆器殖民太空的行星。他预测,到本世纪末,月球或火星表面可能会有研究站,类似于现在的南极科学研究站。

拉纽斯说,但是为了让人类真正找到另一个家园,我们将不得不遵循“太空堡垒卡拉狄加”的太空计划,在太空中寻找另一个地球。如果我们的后代出生在火星或月球上,那里的重力将远低于地球,对人类发展的影响将是不可预测的。

拉纽斯指出,很有必要快速到达“第二地球”中存在的恒星系统。我们需要寻找一种比光速更快的太空飞行速度,或者实现宇宙飞船在太空中的长期导航,并提供几代人在宇宙飞船中生存。另一种可能性是通过冬眠尽可能延长宇航员的寿命,就像科幻电影《异形》和《阿凡达》中所做的那样,或者开发一种类似《星际迷航》的机器,并将其融入人体以延长人类寿命。