美国13日启动“百年星舰”计划 宇航员有去无回

海纳百川

美国13日启动“百年星舰”计划 宇航员有去无回
2012年09月10日  北京日报

美国航空航天局描绘的火星登陆美景。CFP供图

▲宇航员居住的火星基地概念图。

20世纪70年代设计的恒星际宇宙飞船，科学家认为两级设计是最佳方案。

▲ 梅·杰米森。

“百年星舰”飞船概念图。

　　据英国《每日邮报》9日报道，美国航空航天局(NASA)和美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在开展一项名为“百年星舰”的宇宙探索计划，希望在百年内能够让人类冲出太阳系，抵达其他遥远的星球。该计划的第一个目标是火星，或是火星的两个卫星。不过，由于目标遥远和资金所限，这项计划存在致命缺点——是一张有去无回的单程票，宇航员几乎不可能返回地球。
　　“百年星舰”计划于北京时间9月7日获得美国前总统比尔·克林顿的支持，并得到DARPA的资助。9月13日，相关人员将在休斯敦举行研讨会，开启这一庞大项目。
　　宏伟目标：建人类星际殖民地
　　“百年星舰”计划由NASA于2010年提出，旨在未来一百年内，探寻到一个商业模式，开发出成熟的长距离载人宇宙方案。美国航空航天局埃姆斯研究中心主任皮特·沃登介绍，该计划预计花费100亿美元，研究机构向众多富豪发出邀请，希望他们投资这一项目。历经两年，这个项目才获得足够的启动资金。
　　“百年星舰”计划合作单位、美国伊卡洛斯星际组织负责人亚当·克鲁尔说，他们的第一个目标是火星，或是火星的两个卫星。计划的两大挑战是新的推进系统与定居火星的生命维持系统。“我们将致力于打造持续百年太空飞行的星际飞船，以及可行性星际技术，最终全人类将受益。”
　　按照计划，飞船将搭载适合人类长期生活在宇宙的生命维持系统，到达目标星球后，在那里建立一个人类星际殖民地。
　　美国总统奥巴马2010年4月份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”，而将近地小行星和火星作为美国载人航天计划的目的地。奥巴马说，他期待，到2025年，美国能对太阳系进行深入探索；到本世纪30年代中期，美国具有运送宇航员平安往返火星的能力。
　　首任机长：首位黑人女宇航员
　　1992年进入太空的第一位黑人女宇航员梅·杰米森，在今年初被挑选为“百年星舰”计划的首任机长，未来将负责指挥新型星舰飞船飞越太阳系，探索宇宙。杰米森来自美国亚拉巴马州，今年55岁，是2011年美国航空航天局和美国国防部高级研究计划局举办的“百年星舰”计划讨论会上的首席重要人物。她说：“我们的研究计划拥有美国国防部高级研究计划局的大力支持，我们拥有的信心将会使星际飞行梦想成真。”她表示，“我愿意为人类星际探索活动献身。”
　　“百年星舰”计划7日得到了美国前总统比尔·克林顿的支持。据悉，克林顿将担任9月13日于美国休斯敦市召开的“百年星舰2012公共研讨会”的名誉主席。
　　克林顿说：“这项重要的研究能够帮助发展人类探索宇宙所需的知识和科技，这些知识和技术能提高我们在地球上的生活质量。”
　　杰米森所在的休斯敦市桃乐丝-杰米森杰出人物基金会也参与“百年星舰”计划，目前已与伊卡洛斯星际组织和企业发展基金会建立合作关系。
　　星舰先驱：能以12%光速飞行
　　“百年星舰”计划可以看作是上世纪70年代英国“代达罗斯计划”的延续。1973年到1978年，英国行星协会发起的“代达罗斯计划”探讨过进行星际之旅的可能性，并认为从理论上来说，人类利用现有或未来数十年的科技在有生之年进行星际旅行是完全可能的。“代达罗斯计划”的研究人员还设计出了一种星际旅行太空船，根据设计图，它重达5万吨，由核聚变能源驱动，能以12%光速的速度高速飞行。根据这一速度，人类只需花50年左右的时间就可以抵达距太阳系最近的恒星系统——距离地球约有4.22光年的半人马座阿尔法星系。
　　就目前而言，星际旅行的难度超乎想象。如要飞往阿尔法恒星，人类目前最快的飞行器——时速超过6万公里的“旅行者1号”无人外太阳系太空探测器最少也要连续飞行7万年。此外，星际飞船必须能够有效地屏蔽宇宙射线，避免宇航员遭受损害，宇航员DNA分子的健康涉及百年星际旅行中人类后代的体质。
　　亚当·克鲁尔表示，伊卡洛斯星际组织将设计核聚变飞船并进行基础研究，比如飞船动力、存储以及控制系统等，飞船上还需携带机器人，相关自动化、智能化设计和制造技术也都需要突破性进展。
　　美国国防部高级研究计划局技术主管戴维·尼兰德对“百年星舰”计划信心满满：“如果你在1910年去问爱因斯坦或是马可尼，如何才能让普通人享受全球通讯的便利，他们一定不会想到苹果手机。”
　　美国国防部高级研究计划局是美国国防部下设的顶尖研究机构，成立于1958年。从互联网、半导体到全球定位系统，最初都出自这个以“科技引领未来”为目标的组织之手。
　　旅行特点：耗费一生有去无回
　　在长约50年的时间里一直进行星际旅行，即使一个宇航员20岁时出发，抵达半人马座时也已经70岁高龄。由于目标遥远和资金所限，宇航员几乎不可能返回地球。
　　亚当·克鲁尔说：“星舰机组人员开始星际旅行时，必须明白他们要耗费一生时间才能抵达另一个外星世界。所以星际旅行更像是一项巨大的社会实验，星舰必须像一个可以完全自给自足的小城市。”
　　此外，“星舰”上不仅要提供可以模拟人造重力的旋转舱，还要具有零重力环境下的食品种植系统、可以提供安全的自动驾驶等。由于星际旅行中任何通讯信号都可能要花好几年时间才能传回地球，所以宇航员们必须具有极强的心理素质和心理准备，甚至为了传宗接代，他们应该在星舰上生儿育女，繁衍后代。
　　首次开拓：4人2030年安家火星
　　埃姆斯研究中心主任皮特·沃登说，预计在2030年，美国将把4名宇航员送上火星。飞行大约需要9个月时间，即使改进火箭技术，也需耗时4个月。美国航空航天局2010年11月开始为“百年星舰”计划招募去火星的志愿宇航员。志愿者将在火星上安家落户，成为人类未来移民外星球的先驱者。
　　华盛顿州立大学天体生物学家德克·舒尔策·马库奇和亚利桑那州立大学天体生物学家保罗·戴维斯在《宇宙学》杂志发表论文，详细描述将4名宇航员送上火星开拓新领地的前景。文章说，单程火星载人太空任务将不会像“阿波罗计划”一样采取阶段性登陆的方式，而是要在火星上建立永久性人类居住地。初期阶段，将从地球给宇航员运送生活补给物资，但希望他们会越来越多地利用火星资源自给自足，最终能在这个红色星球上建造自给型生活基地。
　　人类一直在寻找地球以外的“第二栖息地”。在已知的宇宙空间，火星不仅是最类似地球的星球，也是目前人类有可能抵达的星球之一。火星与地球有着几乎相同的昼夜时长和季节变化。但零度以下的低温和稀薄的大气层都需要进行改造才能适合人类居住。
　　早在4年前，就有科学家为改造火星拟定了计划：第一步，通过制造温室气体让火星“升温”，变得像地球一样温暖；第二步，释放火星土壤中的大气，让冰融化成水，并产生雨雪天气；第三步，种植植物；第四步，等着植物的光合作用将二氧化碳转为氧气；最后一步，等待。本报记者 颉亚珍编译
　　原因
　　为何要飞离地球？
　　在科学家眼里，飞离地球的理由太多了：地球人口不断膨胀；不知道何时太阳系的某颗小行星真的会撞上地球，甚至将海水全部蒸发掉，让人类无法生存。
　　依据美国非政府组织救生艇基金会的一项近期报告，数百位研究人员追踪十几种人类生存危险假设，其中多数危险表明：人类终有一天要离开地球。不过离开原因并不一定是未来可能出现灾难性事件，而主要是人为因素。
　　人类每年消耗的资源早已远超地球的承受能力，世界野生动物基金会评估，2030年人类每年的能源消耗量是地球自然资源的两倍。灾难流行病研究中心则称，近10年旱灾、洪涝灾害是上世纪80年代的3倍、1901年的54倍。
　　气候变化带来许多负面影响：水资源严重匮乏，沿海区域被淹没，大面积饥荒。此外，人类还可能被致命病菌、核战争终结。救生艇基金会警告，日益滥用的高科技技术如同一把双刃剑，在促进全球科学发展的同时也对地球构成巨大威胁。
　　纽约大学化学家罗伯特·夏皮罗主张，一些严重的灾难性事件是不可避免的，必须准备“复制”人类文明，移居到其它星球生活，这不仅是避免人类受到伤害的策略，而且可使人类文化和传统得以继承延续。美国航空航天局负责人迈克尔·格里芬说：“如果人类希望存活数十万年或者数百万年，就必须移居到其它星球上。我们并不知道未来这一天具体是什么时候，但我们相信会有大量的地球人类移居到其它星球!”
　　也有很多科学家认为，人类未来离开地球的原因，或许仅是为了保护地球免遭破坏，地球将变成一个自然避难所，人类可时常光临。
　　相关新闻
　　“旅行者1号”
　　接近太阳系边缘
　　据英国媒体5日报道，美国航空航天局的“旅行者1号”宇宙飞船，在今年早期的太空航行中遇到一股加强的宇宙射线，引起了众多科学家的关注，认为飞船可能已经接近太阳系的边缘。
　　“旅行者1号”自1977年发射飞行至今已距离太阳110亿英里，今年以来宇宙射线的测量值波动起伏，表明飞船接近了太阳系边缘，但尚未飞离至外太空。
　　今年是美国的“旅行者计划”启动35周年纪念。“我不知道我们是否正在与星际空间相连的地带‘舞蹈’，什么时候能抵达外太空还是个未知数，”科学家埃德·斯通在纪念仪式上的发言中说，“但是从地球发射的这第一架飞行器飞离太阳系的时刻，一定是有历史意义的时刻。”
　　荷兰明年开始
　　“火星人计划”
　　最近，荷兰计划先于美国率先将人类送上火星，并拍成电视真人秀全程转播。该计划被称作“火星人计划”——在2023年将有4名宇航员登陆火星，并在上面度过余生。
　　“火星人计划”的主导者、35岁的机械工程师Bas Lansdorp估计整个计划需耗费60亿美元。计划有6项任务需要完成，其中包括记录美国8月发射登陆的“好奇”号漫步者的生活以及将人类送上火星，但至今科学家还无法保证让飞船顺利返航。
　　在“火星人计划”中，Landorp会筛选和培训宇航员，让他们模拟数个月的太空生活，在电视上全程转播。然后让他们生活在狭小的独立空间，通过电视摄像播放在荷兰真人秀节目《Big Brother》上。Lansdorp说：“如果可能，我们的资金能通过冒险的精彩表演而获得。”
　　曾在风能源领域取得成就的荷兰工程师，与物理学家、工业设计师等组成了团队，操控这个计划的进行。他们绘制了时间表：从明年开始，先筛选与训练宇航员，接下来筹备空间站、食物与机械交通工具等，这些任务将在2016年到2022年执行。Lansdorp说，第一批人(4名男女)计划在2023年4月登陆火星，10年后，预期实现运送超过20名宇航员移民到火星。他们的主要任务是进行科学实验，像“好奇”号一样，尤其是观察生命迹象。
　　虽然不少专家都表示怀疑，但“火星人计划”却获得了1999年诺贝尔物理学得主、荷兰人Gerard't Hooft的大力支持。“我起初的第一反应是‘不可能’。但当我仔细了解整个计划后就被说服了，我觉得计划真的可以实施。”他说。

一意孤行

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