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“突破摄星”计划为人类初步迈向外太空提供良

发布时间:2017-12-03 阅读:

  “突破性的照片之星”节目为人类迈向太空的第一步提供了极好的机会 - 新闻 - 科学网

  \\ u0026 2017年腾讯WE会议现场突破性明星摄影师执行总监Pete Worden明星筹码。图片来源:腾讯

  Stephen Hawking来源:腾讯

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  一些重要的事情可能看起来不起眼。 11月5日在腾讯WE发布会现场,2017年的Pete Worden玻璃手中就是这样的情况,如果这个场合对于很多人来说大概不会看的。这个立方体长约1厘米,大约两三毫米厚的长方形透明物体实际上是一个微型空间探测器,它是世界上最热的突破之一,用来验证星形晶片的概念。

  事实上,几个月前,我们已经发布了早期版本的Star芯片,并将其放置在拉脱维亚的卫星上,使用印度的推进器进入太空。美国宇航局艾姆斯研究中心董事总经理兼前任主任斯塔尔突然表示,几个月前,这个更大的版本显然发挥了作用,现在我们正在进一步缩小,希望它能在未来的发射中发挥作用。

  突破性的射击计划是美国物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和俄罗斯企业家尤里·米尔纳(Yuri Milner)去年发起的一个计划,目标是使星际旅行成为现实。如果成功的话,你们中的一些人将能够看到我们发现一个最接近太阳系的银河系的星系。同一天,霍金在WE大会上的开幕讲话使得现场观众超过千人踏上了“星际旅行”乃至太空移民的想象。

  收缩地球

  在我们的能力范围内,我们如何确保人类的未来尽可能完美?为什么要考虑探索其他宜居的行星?霍金在WE大会开幕式上提出的两个问题在观众的脑海中引发了无数的问号。随后,被尊为宇宙之王的坐轮椅的长老,从二维角度思考人类的未来;探索太空,寻找潜在宜居的行星的替代品,解释地球和人类在宇宙中的角色。

  地球正在萎缩。霍金指出,在过去的二百年里,人口呈指数增长(目前约1.9%),这意味着世界人口将每四十年翻一番,这种增长要到下一个千年才能维持下去,到2600年,世界将挤满拥挤,耗电将使地球变成一个火热的火球。霍金认为,避免这样一个世界末日的最好办法就是移居太空。

  他认为,今天的情况有点像1492年前的欧洲。当时的人们坚信哥伦布的探索是徒然的。然而,新世界的发现对旧世界产生了深远的影响,新世界成为那些被剥夺权利和绝望的人的乌托邦。人类向太空的扩张甚至会产生深远的影响,这将彻底改变人类的未来,甚至决定我们是否有未来。霍金说。

  宜居的星球

  在其他合适的星球上,霍金认为生命的存在必须是可能的。尽管这种可能性很小,但可能性很低。

  尽管如此,行星科学家仍然不知疲倦地仰望天空寻找生命的迹象。而且,它们不是什么。沃登说,研究表明,火星上的太阳系(地下水)和土卫二2(南半球有简单的有机碳分子的泉水)和欧罗巴可能有生命。去年,欧洲南方天文台呼吁一个可能类似地球的地球般的生物,这个生物已经在半人马座三星的第三颗恒星周围找到了域外生活(一个只有太阳大小10%到20%的红矮星)行星的邻居b。

  沃登说,距离地球只有4.22光年的红矮星可能是最有可能在地球附近生存的星球。半人马座附近70%的红矮星系与地球相似,其中70%的行星位于附近。其中三人是移民或移民。

  如果我们继续看,我们可以找到更宜居的行星。但问题是我们是否真的可以搬到过去,即使它们是可居住的。沃登说。如果到达目的地需要8万年才能达到今天最高的发射速度,问题的关键在于加速太空旅行。如果现在可以加速一万次,我们可以在二十年内到达我们想要去的星球。

  星际导航必然是一个长期的目标。霍金说。把探测器送到太阳系最近的半人马座星系的突破性射击计划,是人类初步进入太空的真正机会。霍金介绍的任务涉及三个概念:微型航天器,光动力推进和锁相激光器。星型芯片的尺寸只有几厘米,但是由超材料制成的轻质材料附着的功能齐全的空间探针仅重数克。然后,将1000颗由星星和轻帆组成的纳米飞机送入轨道。而在地面上,激光阵列将共同形成一个超强光束,穿过大气,以几十瓦(1吉瓦相当于10亿瓦)的功率射入太空。

  这个创新背后的想法是使用光束来推动纳米飞机的发展。虽然低于产生的光速,但可以达到1/5,大约每小时1亿英里。霍金说。这样的系统在一个小时内到达火星,几天后到达冥王星,在一周内赶上旅行者的探测器,到达半人马星系仅20年,重要的是,明星芯片的轨迹可能包括相邻的明星b。

  移民挑战

  沃登说,如果20年的航行速度能够保证20%的航行速度,并继续将相关信息发回给地球。因此,到2050年左右,人们可能会收到整个银河系其他行星上生命迹象的照片。

  现在看来,这些可能成为现实。霍金说。但也有一些重大挑战。例如,一个1吉瓦的功率激光器只能提供几个牛顿的推力,只是因为纳米飞行器的重量只有几克,只是为了克服这个问题,但其工程挑战是巨大的,纳米飞机必须承受极端加速度,极端寒冷,真空和质子,以及与空间尘埃和其他碎片的碰撞,另外,由于大气湍流,总的激光功率为100GW的太阳帆也是一项艰巨的任务。

  还有一些严重的问题,比如当聚合波动时如何使数百个激光穿过气氛?如何推广纳米飞机而不燃烧它们?如何让他们瞄准正确的方向?此外,科学家还需要让纳米结构在冰冷的真空环境中工作20年,这样他们就可以在四光年之外将信号发回地球。这些是解决问题的工程设计。突破摄影测量计划将能够传回邻近星系中宜居星球的形象,这必将对人类的未来产生深远的影响。霍金说。

  与此同时,网络钓鱼项目下的突破性听力项目旨在发现外星人可能发送到地球的信号。沃登表示,该研究小组正在汇集世界上最大的射电望远镜,如西弗吉尼亚州的绿岸无线电望远镜,澳大利亚的帕克斯望远镜,中国的快速望远镜以及英国和南非的机构,以寻找潜在的生命星球。没有完全展现生命的迹象,但我们正在继续努力,现在我们已经取得了一些成功,我相信我们可以不断回答我们试图回答的问题,最后还有空间外的生活吗?

  作为独立的物种,人类已经存在了大约两百万年。我们的文明始于大约一万年前,其发展一直在稳步加快。霍金表示,如果人类要在未来一亿年内继续存在下去,就必须大胆前进,卷入前辈的行列!

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