飛船徐徐降落,艙門打開,一個“怪物”從里面走出來,躲在暗處的星球原住民看呆了,它們不知道,其實這是一位人類宇航員,是人類派來尋找新家園的。
太空移民一部曲——尋找類地行星
適合人類居住的星球必須是固態的,大小和地球差不多,溫度和氣壓接近地球,有液態的水。
最初,我們未來的家園被鎖定在太陽系里。太陽系里的類地行星有水星、金星和火星。其中,火星最被看好,許多人認為火星上可能有生命存在。不過,當宇航員攜帶探測器登上火星時,發現那里并沒有適合我們生存的基本條件。看來就近在太陽系中尋找新家的可能性不大。
在至今發現的太陽系外的行星中,也有相當數量的星球和地球類似。但這些行星狀況各異,有的類似于木星,是氣態星球;有的奇冷無比,可以凍結一切;有的距恒星太近,被烤得赤地千里,生物沒有存活的可能。
美國麻省理工學院的工程師們正在設計類地行星探測器,這種探測器能遮蔽恒星耀眼的光芒,使得隱藏的行星得以現身。它一旦鎖定某顆行星,就能測出其表面是否有氧氣和其他氣體,甚至能測出是否有水。如果上面確實有水——海洋及淡水,有供人類呼吸的大氣,那么,我們到地球之外的星球上生活便將不再是幻想。
太空移民二部曲——超光速移民
太空的計量單位是“光年”,一光年相當于近10萬億公里的距離,也就是一束光在太空中穿行一年所經過的路程。如果沒有能超越光速的飛行器,我們的一切星際移民夢想都無從實現。
美國1977年發射的“旅行者號”探測器曾一度是人類速度最快的飛行器,其最高時速為6.2萬公里,只要4分鐘就能從洛杉磯飛到紐約。但要飛到冥王星,卻需要8年時間;要飛到除太陽外離地球最近的恒星——半人馬座的比鄰星,則需要7萬年時間。顯然,要想登上第二個地球,我們需要速度更快的飛行器。
以前,宇宙飛船大都靠火箭驅動。但是,火箭的速度越快,所需的燃料就越多;攜帶的燃料越多,飛船就越重;飛船越重,就需要更多的燃料。這種惡性循環使輕便節能的火箭成了新寵。美國于1998年發射了“深空一號”探測器,其飛行時速為5.6萬公里。它由超高效的離子發動機推進,離子發動機通過噴射出帶電的氣體推動自身前進。但是,即使是離子發動機也需要攜帶推進劑。能不能建造一艘完全不用推進劑的飛船呢?
2005年6月,美、俄聯合研制的“宇宙一號”發射升空,這是全球首艘以太陽光的光壓作推力的太陽帆飛船,它有8扇由特殊材料制成的狀如風車的帆板,全部展開后,有足球場那么大,可從不同方向反射太陽光。這種飛船的最神奇之處在于可不斷加速。展開光帆一天后,時速為160公里;100天后,時速為1.6萬公里;持續飛行3年后,速度會被提升到每小時16萬公里,相當于宇宙探測先驅“旅行者號”速度的3倍。
即便這樣,太陽帆飛船還是不夠快,于是有科學家提出利用“反物質”的設想,即由反原子構成的物質就是反物質。
反物質是人類目前所知的威力最大的能量源,一茶匙反物質就能制造出100顆氫彈爆炸那么大的能量,如果我們的飛船使用反物質引擎,會產生驚人的高效率。幾十毫克反物質就能幫助我們實現登上火星的夢想,而且僅需要2~3個月時間。
太空移民三部曲——無處不在的太空殺手
即使有了高速飛船,我們的太空移民之旅也不會像環游地球那樣輕松有趣,因為太空中危險無處不在,我們會遭遇許多無形殺手,比如失重、寒冷和深太空輻射。
在地球上,重力決定了什么是“上”,什么是“下”,進入太空后,我們在失重環境中可以優雅地飛行,一下子就能舉起龐大的器械。但重力消失后,我們的骨骼、肌肉、心血管、消化系統、神經系統和內分泌系統都會受到嚴重影響,甚至危及生命。
為了將重力隨身攜帶,美國科學家拉里·揚的研究小組研制出一種小型離心機,它產生的力雖然不是重力,但和重力一般大小。美中不足的是,對于飛船來說,這種裝置顯得笨重。于是拉里·揚的學生們在離心機里設計了一種腳踏車,騎上它就能帶動離心機,既省去了笨重的離心機引擎,還能鍛煉人的肌肉。
在太空飛行中,我們不可能一直待在飛船里,在有些情況下必須走出飛船。
太空中溫度極低,太空服內部經過加壓的空氣給我們提供了保護。但目前的太空服還有不盡人意之處,穿上它的感覺相當于在地球上身負127公斤的重物。美國工程師達瓦·紐曼正在改進太空服,她使用了一種能直接對皮膚產生同等壓力的彈性材料,穿上由這種材料制成的太空服就像穿上了第二層皮膚。
可是,當我們能在太空中安全地自由出入,又將如何排遣漫漫旅途中的孤寂呢?
太空移民四部曲——孤寂的未來空間
生活在太空中,我們看不見青山綠水,聽不到鳥語蟬鳴,聞不著花草之香,周圍永遠是那些熟悉的面孔,生活枯燥毫無漣漪。
美國宇航員諾姆·撒加德曾在俄羅斯“和平號”空間站生活了4個月,長期的太空生活使他產生壓力和孤獨感,變得郁郁寡歡,無聊沮喪,煩躁不安,甚至暴躁好斗,難以控制情緒。
美國臨床心理學家大衛·丁格斯認為,必須設計一套專門的系統來防止沖突的發生,即讓一臺機器——“計算機醫生”去發現和平息沖突,而不是我們自己。根據人類的大部分情感會通過面部表情表現出來這一特點,計算機會據此勾畫出每個人的心理壓力圖,如果發現潛在的危險就會發出警報。
不過,美國人類學家約翰·穆爾認為,舉家移民太空可以解決沖突。因為家庭會營造一種溫馨的氛圍,和親人或愛人待在一起,沖突的導火索很難點燃,既使點燃也很容易熄滅。而且,親情和愛情能激發人的斗志和潛能。
那么,假設人類到達新家園需要200年時間,需要多少對夫妻呢?穆爾計算了生育率和通婚率后認為,200年內不出現近親結婚只需要50對尚未生育的夫妻。從理論上講,他們可以在飛船上生兒育女,培養接班人。但下一個問題接踵而至:人類在太空的失重條件下如何生育后代呢?
太空移民五部曲——在太空生兒育女
1995年3月,美國宇航員諾姆·撒加德與兩名俄羅斯宇航員被“聯盟號”飛船發射到“和平號”空間站上。撒加德研究了鵪鶉蛋,他想看看在失重狀態下鳥蛋能否正常孵化,結果沒有一枚鵪鶉蛋孵化出來。
重力對于胚胎的發育至關重要,它有助于平衡感的生成。美國印第安納大學的賈弗里·艾伯茨教授用老鼠進行了實驗。之所以選擇老鼠,是因為老鼠的內耳和人的內耳相似,它就像水準儀,能夠利用重力幫助大腦判斷什么是“上”,什么是“下”。
艾伯茨將幾只懷孕的老鼠送上航天飛機,11天后,鼠媽媽們從太空回到地球產仔。剛開始,這些鼠媽媽們分不清上和下,用了3天時間才恢復方向感。
離開地球,人的身體會變弱,胚胎很難發育。科學家們正在積極探索如何使人類在失重狀態下懷孕生子。1994年,一對日本淡水魚在失重狀態下成功交配,有8條小魚在太空降生;1999年,37只小鵪鶉在“和平號”空間站破殼而出;2002年,9枚受精的烏雞蛋搭乘我國的“神舟三號”飛船在太空遨游7天后,孵化出3只小烏雞。2003年,俄羅斯醫學生物專家柳博芙·謝羅娃推測,人類女性也能在太空中懷孕和分娩。
想象一下:如果一切順利,200年后我們就能移民另一顆星球。到那時,在當地生命的眼里,我們就是高度發達、神秘莫測的“外星人”。