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用激光炮往太空发射“地表最强“水熊虫到几光年以外??科学家玩坏水熊虫计划又增加了!

新闻来源: 英国那些事儿 于 2022-01-13 4:11:02  


在各个星系间来回穿梭,是无数天文爱好者做过的最瑰丽的梦。 可惜,现实不是科幻小说,人类没有小说里常见的空间折叠、虫洞穿越、超光速驾驶等技术。现有的科技让星际穿越十分耗时耗力,想要去新的星系是不可能的。

但加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学教授菲利普·卢宾(Philip Lubin)和生物学家乔尔·罗斯曼(Joel Rothman)给出了不同的答案。 他们近期在学术期刊《宇航学报》上发表论文,认为星际穿越不光能实现,而且还挺容易。

只是,两位教授想出的方法不是送人类宇航员,而是地球“最强生物”水熊虫。 他们准备,用激光将水熊虫发射到最近的恒星……

为什么用这种奇怪的方式穿梭星系? 这得从传统航天技术的弊端说起。 几十年来,科学家们都在使用化学燃料发射火箭。和其他工具比,这个速度算快了,但在浩瀚的宇宙中,化学推进器实在太慢。

截至今年,只有不到5个航天器越过太阳风层顶。那里是太阳风遇到星际介质,吹不过去的地方,被视为太阳系的边界。

用传统的方式,仅仅是到达太阳风层顶,就要耗费几十年光阴。 第一艘离开太阳系的航天器是航海者1号,它于1977年9月5日发射,因为几次引力加速,它的飞行速度比其他航天器都快。

但就算是它,也经历了35年,终于在2012年8月25日穿过太阳风层顶,进入星际介质。 其他航天器也是如此,它们以每小时超过3.5万英里的速度前进,要花40年才能到达那里。 照这样的速度,想要去最近的恒星,半人马座阿尔法星下的比邻星,需要花费8万年时间! (顺带一提,半人马座阿尔法星就是科幻小说《三体》中三体人的老家)

这么漫长的时间,人类还存不存在都难说了,这个方法肯定是不行的。 于是,加州大学的卢宾教授开始思考,如何用其他非化学的方式,高速推动航天器。 “在现有的物理学和工程技术下,只有反物质和光子推动两种手段可以用。”他在论文中写道,“因为反物质缺乏可实现的设备,那么只剩下光子推动。”

他这里说的光子推动,就是发射激光,用激光把航天器送到太空。 卢宾和他的团队将目光转向机器人学和光子学。 2015年,在NASA和私人基金会的支持下,他们设计出一款带太阳帆的小型航天器,用地球或月球上的激光阵发射后,航天器可以达到20%到30%的光速。

在约每小时1亿英里的速度下,这些航天器只需要20年左右就能到达比邻星! “这是前所未有的,以接近光速的速度推动宏观物体。”卢宾告诉媒体。 为了接近光速,航天器的质量必须尽可能的小,所以卢宾做出来的航天器只有数克。 它是一个手掌大的圆盘,看上去像DVD,上面装满各种精密的仪器,一路上可以感知、收集和传输各种数据给地球。

这些航天器属于NASA下的“星光计划”,随着这个计划项目不断扩大,卢宾说未来会开发出质量更大、速度较慢的激光发射航天器,可以让人类在一个月内完成火星任务。 为什么要用激光发射我们搞明白了,但水熊虫是怎么回事?

理由其实很简单,在航天器达到克级后,卢宾意识到,里面可以容纳活物,既然如此,何不利用这个宝贵的机会,研究一下星际旅行会对生物产生什么影响。 想要把生物放进狭小的航天器里,让它在太空环境下长期存活,能满足的动物寥寥无几。 而水熊虫就是其中一个,它可以完美应对太空旅行,简直像是为此而生的。 水熊虫也叫作缓步动物,它体型极小,只有50微米到1.4毫米,主要生活在淡水和潮湿的土壤中。

这种动物对极端环境有着超强忍耐力,从-200度到149度都可以生存,上至6000米的雪山,下至4000米的深海,都有它们的踪影。 水熊虫可以在真空中存活,可以承受高于人类致死量数百倍的辐射,在能压扁人类的6倍海底压力中也能生活。 缺氧、缺水都不会杀死水熊虫,它会让身体自动脱水,八条腿蜷缩起来进入一种“假死”状态。

假死时的水熊虫新陈代谢极少,只有正常状态下的0.01%,看上去没有生命的迹象。 但几十年后,哪怕给一点点水,它们就能瞬间复活,继续之前的生命。 因为这种“打不死的小强”特性,卢宾决定让它成为星际旅行的第一名乘客,让宇宙看看地球bug级的动物有多厉害。

一同去的还有秀丽隐杆线虫,它已经是太空旅行的老乘客,经常在国际空间站和飞船上当实验对象,曾经还从哥伦比亚号航天飞机的解体事故中活下来。 虽然抵抗性没有水熊虫那样强,但它也可以通过脱水和冰冻进入假死状态。被冰冻几十年后的幼虫能立刻复活,很快发育为成虫,两天后生下数百个后代。

在缺少食物或过度拥挤的环境里,幼虫会进入替代发育阶段,可以在不进食的情况下存活数月。 因为秀丽隐杆线虫的基因组被研究得很透,负责生物的罗斯曼教授正在修改它的基因,希望能增强它对太空辐射的抵抗力。

完工后,水熊虫和秀丽隐杆线虫将被装在航天器上,每个圆盘里装数千个,它们自动进入冰冻的假死状态。 这些生物会一直在假死状态中飞行,等航天器到特定位置后,内置的芯片会发热,将它们唤醒。之后,其他仪器会检测星际旅行对它们造成的影响,把结果发给地球。

“在航天器以接近光的速度飞离地球时,我们可以检测它们对受训动作的记忆能力。”罗斯曼说,“我们可以检查它们的新陈代谢、生理机能、神经功能、繁殖和衰老情况。” “在实验室里做的实验,大部分都可以在太空中的芯片上进行。”

自2015年起,加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员一直在为前往其他恒星做准备,但到现在,他们还不清楚航天器何时能出发,也许需要好些年。 但网友们已经慌了,他们担心水熊虫分分钟入侵外星,宇宙要被污染了。 “这就是胚种论的起源。不,生命不是来自太空陨石的撞击,碰巧落到一个毫无防备的星球上。 不是这样的。 胚种论的真正起源是,一群无聊至极的太空猴子用超华丽的激光大炮,到处发射水熊虫。 这剧本它自己就写出来了。”

(注:胚种论是生命起源的一种理论,认为地球上的生命来自一块携带微生物的陨石) “好哇,向太空发射数十亿睡觉的水熊虫,各个方向疯狂发射。十亿年后,我们人类就靠着水熊虫老弟去殖民所有星球了。”

“千年后,外星文明会来攻击我们的,罪名是我们竟然派水熊虫突击队偷袭它们。”

“艹,也许这就是我们人类这个物种存在的目的吧,向尽可能多的星球发送水熊虫,播撒尽可能多的生命种子。这样,总有些生命能活下来。”

卢宾说他们已经考虑了其中的伦理问题,认为这个项目不会污染其他星球。 “有些人谈到传播生命,也就是所谓的胚种论。即生命通过彗星传播到地球,或是另一个文明故意散播生命到地球。如果我们真的这样散播生命,确实会造成大问题。” “但到目前为止,还没有对外污染的风险。因为任何靠近其他行星的探测器都会在它们的大气层中烧毁,或在地表撞击中毁掉。”

“同时,我们的航天器是单程飞行,所以没有外星微生物带到地球的危险。” 2019年,装着水熊虫的以色列月球探测器在月球上坠毁,当时造成不小的恐慌,担心水熊虫会统治月球。 一群科学家拿地球上的水熊虫做实验,用901米每秒的炮弹把它们轰死后,证明了它们没法在坠毁事故中存活。

飞到4.2光年以外的比邻星,水熊虫们活下来的概率就更小了,一路上可能遇到各种事情,机毁虫亡。 但……万一呢……万一真的散播出生命呢? 卢宾等人不愿意为这个可能性停止行动,虽然停止确实是最保险的方法。 “我认为不断探索是我们人类的命运。”罗斯曼说,“我们在越来越小的维度上探索,找到次原子粒子。我们也在越来越大的维度上探索。这种不断探索的动力,是我们人类这个物种的核心。” “探索的欲望是与生俱来的,我认为不应该,实际也不会去压抑它。” 好吧,人类科技的进步,总是在各种冒险中进行的,这次也不例外。只是,如果真的出问题,我们不会知道遥远的太空会发生什么……

网编:网事随风

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