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【编辑留言】15年后,淡水将亮起红灯;20年后,将无黄金可采;40年后,地下将再无石油……地球资源已经全面进入倒计时。面对残破的地球,我们是坚守还是放弃?若选择后者,我们去哪寻找一个新地球?
发现新地球
2011年12月5日,美国国家航空航天局宣布,太空望远镜开普勒在太阳系外发现了一颗与地球极为相似的行星。这颗行星被命名为“开普勒-22b”,若推测属实,它可能是人类发现的除地球外最适宜人类生存的行星。
开普勒-22b行星位于宜居带内,宜居带是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,恒星传递给行星的热量适中,行星表面既不太热也不太冷,为人类和其他生物生存创造了适当温度。另外,在开普勒-22b所属的恒星系中,它的位置与地球在太阳系中的位置相似,开普勒-22b围绕恒星公转的周期是290天,这和地球围绕太阳公转的周期365天十分接近。研究人员据此推测,开普勒-22b也有季节变化,并且全年平均温度大约为22摄氏度。
开普勒-22b的直径是地球的2.4倍,体积介于海王星与地球之间。研究人员认为,这颗星球表面可能被水覆盖,而这种水的成分可能与地球海洋相同,因此开普勒-22b,可能已经有生命存在。
美国国家航空航天局于2009年,将太空望远镜开普勒发射至太空,它的任务就是搜寻与地球类似的行星。开普勒太空望远镜上装有9500万像素的数码相机,目标是在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系中搜寻类似地球的行星。目前,开普勒太空望远镜已发现1000多颗可能适宜生命居住的星球,其中10颗可能位于宜居带内,但仍需进一步研究。目前只有开普勒-22b被证实是位于宜居带中的行星。
星际交通
即使找到了适合人类居住的星球,要实现星际移民还是困难重重,其中最重要的就是交通工具的问题。不过,人类正在努力解决这一难题。正在研究并用于建设的星际交通工具有两种,一是航天飞机或宇宙飞船,二是太空电梯。
现在,很多国家已经实现了航天飞机或宇宙飞船的载人飞行,但这类航空航天器有非常高的技术和材料要求。例如,航天飞机的升空和返回都要经过大气层,所以进入大气层的角度要经过严格计算。角度小了会脱离轨道,角度大了可能会产生剧烈摩擦而烧毁。另外,载人航天设备的外壳,还要防止太空辐射对人造成的伤害。
以防止航天器外壳烧毁为例,现在的航天飞机外壳采用钛合金制作,还要涂上多层绝热材料,例如,改性酚醛树脂。此外,航天飞机最外层还有一层隔热瓦,这是由特殊陶瓷制成的,并且可以随时脱落。这使得航天飞机进入大气层时,每当外层温度达到一定程度时,就会脱去一层为其降温。
航天飞机的安全性很重要,但是要实现宇宙中的长途旅行,动力性也至关重要。开普勒-22b距离地球大约有600光年,人类要乘坐现有的航天飞机前往这颗星球需要2200万年。这意味着,即使航天飞机可以到达目的地,飞机上的人也早已老死或饿死了。这就要求,将来的交通工具要么可以让人在搭乘中繁衍生息,要么在速度上有一个本质的飞跃。
太空电梯是另一些研究人员的设想,他们计划建造的太空电梯可向太空延伸62000英里。这种太空电梯是一种电缆,像一个旋转套索,利用向心力牵引来固定和向太空延伸。而且,随着纳米材料的运用和新技术的研发,未来可以建造出更轻薄、更坚硬的管材,有望使太空电梯延伸得更高,而且成本更低。不过,这一切现在只是纸上谈兵。即使太空电梯能达到实用的阶段,人类是否能沿着这样的电梯爬向其他星球也存在很多问题,例如防范太空辐射、超高温和超低温,以及太空的缺氧环境。
复制地球
星际旅行的距离越远,危险就越大,面对浩瀚而神秘的宇宙,在地球附近寻找一个新家园才是最实际的做法。但是,要找到一个同时具备阳光/水/空气/适宜温度和食物等生存条件的星球并不是一件易事。与其利用漫长的旅行去投奔一个未知的星球,不如利用科技手段创造或改造一个星球,使之适宜人类生存。
考虑到距离和环境等现实因素,火星是人类目前所探索到的最理想的移居地。火星是除金星之外离地球最近的行星,它离地球5570万公里~12000万公里。火星的体积是地球的15%,半径是地球的53%,质量是地球的11%,表面重力是地球的38%,并具有稀薄的大气。火星每24.63小时自转一圈,绕太阳公转的周期是687天,有四季分明的气候。
美国“火星协会”制定了一个人类移居火星的计划。
第一步是给火星加热,因为火星冬季最低温度为零下125℃,夏季最高温度为22℃,平均气温-63℃。加热的方法有多种,如让一颗直径2.5公里左右的小行星去撞击火星,撞击产生的巨大能量将使火星上的1万亿吨冰融化成水,或者把一面直径超过120公里的大镜子安在火星表面21公里以上的轨道,把太阳光反射到火星。火星土壤解冻之后,其释放出来的二氧化碳可以在20年内让火星温度再升高5.6℃,这时候一些冰开始融化成水,水也开始蒸发,并形成雨雪等天气现象。
第二步是绿化。当火星上的大气含量将达到0.21个大气压时,火星已经可以生长植物。这时,可以通过人工手段,将地球上一些高原抗寒的植被移植到火星上。植物通过光合作用会持续向空气中释放氧气,并加快火星升温。当火星的环境随着温度和气压的升高而逐步改善时,陆续将一些寒带/亚寒带/温带等植物种植到火星上。
第三步是完善生物链。在植物的物种和数量达到一定量后,将动物陆续运送到火星上,完善火星的生物链,保持其发展的生态平衡。
当这三步完成之后,人类就可以大规模的搬迁至火星了,但改造一个星球的生态环境不是单纯依靠高科技就能完成的,这需要一个长时间的循环和积累的过程。火星改造计划需要大约1000年的时间才能完成,而在这1000年中,还要保证太阳系的其他星球不会遭遇重大变化才行。
面对开普勒-22b行星的遥远和火星计划的漫长,人类太空移民计划总是举步维艰。地球上,从来不缺乏像哥伦布那样探索新大陆的人,但今时不如往日,由于资源透支和环境污染,地球正在以惊人的速度衰老,如果不加强对地球的保护,而只是一味的索取,那么人类很可能在找到下一个地球之前,就成为宇宙里的流浪者或无家可归的“英雄”。W责编 /刘明烨
lmy@lnddgr.cn
好奇号是美国国家航空航天局向火星发射的集采集/分析/资料传输功能于一体的外星探测车,其造价高达25亿美元,已于2011年11月26日,在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。
好奇号比2004年登陆的火星探测车机遇号和勇气号重三倍长两倍。比起之前其它火星任务,它将携带更多先进的科学仪器,这其中包括俄罗斯制造的水源探测器/西班牙的气象监测器/德国的化学研究组件和加拿大的分光计等。着陆之后,好奇号将对火星的大气/土壤/水/宇宙辐射等数十个样本进行分析。预计整个研究过程至少要一个火星年(约2个地球年),是迄今为止所有火星探测计划中,覆盖面积最广/研究项目最多/持续时间最长的火星勘探计划。
好奇号将于2012年8月,在火星的盖尔陨坑着陆。除常规的地质探测以外,还将查明火星过去或现在是否存在适宜生命存在的环境,为人类移居火星做准备工作。
发现新地球
2011年12月5日,美国国家航空航天局宣布,太空望远镜开普勒在太阳系外发现了一颗与地球极为相似的行星。这颗行星被命名为“开普勒-22b”,若推测属实,它可能是人类发现的除地球外最适宜人类生存的行星。
开普勒-22b行星位于宜居带内,宜居带是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,恒星传递给行星的热量适中,行星表面既不太热也不太冷,为人类和其他生物生存创造了适当温度。另外,在开普勒-22b所属的恒星系中,它的位置与地球在太阳系中的位置相似,开普勒-22b围绕恒星公转的周期是290天,这和地球围绕太阳公转的周期365天十分接近。研究人员据此推测,开普勒-22b也有季节变化,并且全年平均温度大约为22摄氏度。
开普勒-22b的直径是地球的2.4倍,体积介于海王星与地球之间。研究人员认为,这颗星球表面可能被水覆盖,而这种水的成分可能与地球海洋相同,因此开普勒-22b,可能已经有生命存在。
美国国家航空航天局于2009年,将太空望远镜开普勒发射至太空,它的任务就是搜寻与地球类似的行星。开普勒太空望远镜上装有9500万像素的数码相机,目标是在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系中搜寻类似地球的行星。目前,开普勒太空望远镜已发现1000多颗可能适宜生命居住的星球,其中10颗可能位于宜居带内,但仍需进一步研究。目前只有开普勒-22b被证实是位于宜居带中的行星。
星际交通
即使找到了适合人类居住的星球,要实现星际移民还是困难重重,其中最重要的就是交通工具的问题。不过,人类正在努力解决这一难题。正在研究并用于建设的星际交通工具有两种,一是航天飞机或宇宙飞船,二是太空电梯。
现在,很多国家已经实现了航天飞机或宇宙飞船的载人飞行,但这类航空航天器有非常高的技术和材料要求。例如,航天飞机的升空和返回都要经过大气层,所以进入大气层的角度要经过严格计算。角度小了会脱离轨道,角度大了可能会产生剧烈摩擦而烧毁。另外,载人航天设备的外壳,还要防止太空辐射对人造成的伤害。
以防止航天器外壳烧毁为例,现在的航天飞机外壳采用钛合金制作,还要涂上多层绝热材料,例如,改性酚醛树脂。此外,航天飞机最外层还有一层隔热瓦,这是由特殊陶瓷制成的,并且可以随时脱落。这使得航天飞机进入大气层时,每当外层温度达到一定程度时,就会脱去一层为其降温。
航天飞机的安全性很重要,但是要实现宇宙中的长途旅行,动力性也至关重要。开普勒-22b距离地球大约有600光年,人类要乘坐现有的航天飞机前往这颗星球需要2200万年。这意味着,即使航天飞机可以到达目的地,飞机上的人也早已老死或饿死了。这就要求,将来的交通工具要么可以让人在搭乘中繁衍生息,要么在速度上有一个本质的飞跃。
太空电梯是另一些研究人员的设想,他们计划建造的太空电梯可向太空延伸62000英里。这种太空电梯是一种电缆,像一个旋转套索,利用向心力牵引来固定和向太空延伸。而且,随着纳米材料的运用和新技术的研发,未来可以建造出更轻薄、更坚硬的管材,有望使太空电梯延伸得更高,而且成本更低。不过,这一切现在只是纸上谈兵。即使太空电梯能达到实用的阶段,人类是否能沿着这样的电梯爬向其他星球也存在很多问题,例如防范太空辐射、超高温和超低温,以及太空的缺氧环境。
复制地球
星际旅行的距离越远,危险就越大,面对浩瀚而神秘的宇宙,在地球附近寻找一个新家园才是最实际的做法。但是,要找到一个同时具备阳光/水/空气/适宜温度和食物等生存条件的星球并不是一件易事。与其利用漫长的旅行去投奔一个未知的星球,不如利用科技手段创造或改造一个星球,使之适宜人类生存。
考虑到距离和环境等现实因素,火星是人类目前所探索到的最理想的移居地。火星是除金星之外离地球最近的行星,它离地球5570万公里~12000万公里。火星的体积是地球的15%,半径是地球的53%,质量是地球的11%,表面重力是地球的38%,并具有稀薄的大气。火星每24.63小时自转一圈,绕太阳公转的周期是687天,有四季分明的气候。
美国“火星协会”制定了一个人类移居火星的计划。
第一步是给火星加热,因为火星冬季最低温度为零下125℃,夏季最高温度为22℃,平均气温-63℃。加热的方法有多种,如让一颗直径2.5公里左右的小行星去撞击火星,撞击产生的巨大能量将使火星上的1万亿吨冰融化成水,或者把一面直径超过120公里的大镜子安在火星表面21公里以上的轨道,把太阳光反射到火星。火星土壤解冻之后,其释放出来的二氧化碳可以在20年内让火星温度再升高5.6℃,这时候一些冰开始融化成水,水也开始蒸发,并形成雨雪等天气现象。
第二步是绿化。当火星上的大气含量将达到0.21个大气压时,火星已经可以生长植物。这时,可以通过人工手段,将地球上一些高原抗寒的植被移植到火星上。植物通过光合作用会持续向空气中释放氧气,并加快火星升温。当火星的环境随着温度和气压的升高而逐步改善时,陆续将一些寒带/亚寒带/温带等植物种植到火星上。
第三步是完善生物链。在植物的物种和数量达到一定量后,将动物陆续运送到火星上,完善火星的生物链,保持其发展的生态平衡。
当这三步完成之后,人类就可以大规模的搬迁至火星了,但改造一个星球的生态环境不是单纯依靠高科技就能完成的,这需要一个长时间的循环和积累的过程。火星改造计划需要大约1000年的时间才能完成,而在这1000年中,还要保证太阳系的其他星球不会遭遇重大变化才行。
面对开普勒-22b行星的遥远和火星计划的漫长,人类太空移民计划总是举步维艰。地球上,从来不缺乏像哥伦布那样探索新大陆的人,但今时不如往日,由于资源透支和环境污染,地球正在以惊人的速度衰老,如果不加强对地球的保护,而只是一味的索取,那么人类很可能在找到下一个地球之前,就成为宇宙里的流浪者或无家可归的“英雄”。W责编 /刘明烨
lmy@lnddgr.cn
好奇号是美国国家航空航天局向火星发射的集采集/分析/资料传输功能于一体的外星探测车,其造价高达25亿美元,已于2011年11月26日,在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。
好奇号比2004年登陆的火星探测车机遇号和勇气号重三倍长两倍。比起之前其它火星任务,它将携带更多先进的科学仪器,这其中包括俄罗斯制造的水源探测器/西班牙的气象监测器/德国的化学研究组件和加拿大的分光计等。着陆之后,好奇号将对火星的大气/土壤/水/宇宙辐射等数十个样本进行分析。预计整个研究过程至少要一个火星年(约2个地球年),是迄今为止所有火星探测计划中,覆盖面积最广/研究项目最多/持续时间最长的火星勘探计划。
好奇号将于2012年8月,在火星的盖尔陨坑着陆。除常规的地质探测以外,还将查明火星过去或现在是否存在适宜生命存在的环境,为人类移居火星做准备工作。