太空探索：移民火星指日可待

人工智慧家編譯 原作者David H. Bailey

Jonathan M. Borwein

自擺脫蒙昧，迎來文明的曙光起，人們就一直夢想著探索宇宙。截至今日，我們已經成功發起逾60次的月球探索（包括6次載人登月計劃），17次火星探索，以及13次外太陽系探索。

然而，最近人們開始懷疑，人類探索太空的輝煌時代是否已經過去。阿波羅登月計劃在44年前就已經結束，然而至今我們仍然沒有回到月球。現在的火星探索裝置也僅僅是較以往改進了些許。

由此看來，人類前往外星和宇宙旅行的夢想，即使沒有幾個世紀那麼久遠，想必也要幾十年後才可能實現。

但在過去的一年左右的時間裡，情況發生了改變。也許是受到一連串大獲好評的好萊塢大片的影響，如《地球引力》、《星際穿越》、《星球大戰：原力覺醒》。也許是受到部分私人公司取得的驚人成就的影響，如SpaceX 和Blue Origin。又或者僅僅是我們那永不滿足的好奇心，那通過生物進化卻依然根深蒂固的旅行癖在作怪。

「突破攝星」計劃

2016年4月12日，互聯網投資人和科學慈善家尤里-米爾納與著名宇宙學家史蒂芬-霍金宣布了一項新的「突破計劃」。Facebook創始人馬克·扎克伯格也加入該項計劃董事會，為「突破攝星」助一臂之力。

「突破攝星」團隊提議建造小型無人宇宙探測器，探測器上將裝載照相機、導航和通訊器材、能源供應，但其重量將比一部智能電話還要輕。這個「納米飛行器」將會以激光碟機動，可以光速的20%飛行。

「突破攝星」計劃擬在20年左右到達半人馬座阿爾法星系。「納米飛行器」將通過激光束，將照片和其他數據發回地球，預計四年抵達。不用說，這一設想面臨艱巨的技術障礙，包括：

1、製造裝備有半導體激光器，百萬像素相機，電腦處理器和電池的「納米飛行器」，該設備重量不得超過1g，並要能夠經受星際塵埃及宇宙射線的影響生存20年；

2、激光經由光帆驅動「納米飛行器」加速飛行時，要保證光帆的完整性；

3、擁有足夠高效的激光功率並保持激光器陣列的焦點；

4、檢測被傳送回地球的數據和圖片；

<更多詳情，參看美國科學報告>

弗蘭克?德雷克，智慧生命搜尋計劃協會先驅，提出了另一項截然不同但同樣野心勃勃的計劃。他曾建議使用太陽作為引力透鏡來研究外星文明，將太空探測器從太陽系統的外部發射到太陽的引力場去。

從廣義相對論角度來看，我們可以通過被無限放大或以微波傳送來的圖像，一窺遙遠星系的模樣。

再次聚焦火星

我們走出的意義非凡的一步：對於火星，我們不再僅僅停留於簡單的拜訪，而是計劃將其作為我們長久的移居地。

成立於2012年的組織Mars One的相關人員表示，人類將在2017年前被送往火星，並在那建立一個永久的居住地。

SpaceX也加速了征服火星的步伐，Elon Musk表示將在近期宣布其火星移民計劃。據報道，為探索和移民火星，該項計劃擬打造裝備有大型猛禽發動機的火星移民運輸飛船。

先進的推進技術

前瞻未來，如果要運送大量的移民上火星或宇宙更遙遠的地方，那麼我們就需要更先進的推進系統。就此，NASA探索了幾組推進系統，包括：

離子推進器：離子推進器將電能和氙氣轉化為帶正電荷的高速離子流，金屬高壓輸電網對離子流施加靜電引力，離子流獲得加速度，加速後的離子使推進器獲得時速高達150000千米的速度，推動航天器前進。

大功率電力推進系統：原理類似離子推進器。不同的是離子推進器將電能和氙氣轉化為帶正電荷的高速離子流，而電力推進系統運用的是電子迴旋共振過程。

核聚變火箭：核動力引擎直接釋放能量推進火箭，無需轉化為電力。推進劑不與航天器產生任何物理反應，快速加熱推動航天器，最高時速可達100000千米。核動力火箭無論是在動力上還是續航力上都比傳統的火箭有著無可比擬的優勢。

太空旅行與費米悖論

談到以上發展，我們又該提出那個數十年未解之謎——費米悖論。"費米悖論"隱含之意是，理論上講，人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球，那麼，外星人只要比人類早進化100萬年，現在就應該來到地球了。

換言之，"費米悖論"表明了這樣的悖論:A.外星人是存在的--科學推論可以證明，外星人的進化要遠早於人類，他們應該已經來到地球並存在於某處了;B.外星人是不存在的--迄今為止，人類並未發現任何有關外星人存在的蛛絲馬跡。

以上解釋都受到了有理有據的反駁。第二點和第三點（以及其他類似的解釋）深受爭議——居然存在對外界興緻缺缺，不願探索宇宙的未知文明；同樣地，居然有外星文明

眾多科學家對此作出了細緻的研究，正如上文所提及的，已經提出了各式各樣的解釋，比如：

1、存在外星文明，但離我們太遠。

2、外星文明有嚴謹的秩序，不願暴露自己的存在。

3、存在外星文明，但他們不願與外界取得聯繫，探索宇宙。

4、外星文明已發出信號，但是我們還未讀取。

5、類似我們的文明總在自我毀滅。

6、如果無法衝出銀河系，我們始終是孤獨存在的文明。

以上解釋都受到了有理有據的反駁。第二點和第三點（以及其他類似的解釋）深受爭議——居然存在對外界興緻缺缺，不願探索宇宙的未知文明；同樣地，居然有外星文明能夠保證法律或規定百分百有效（暗示未曾有信號向外發出，哪怕一次）。

這些都太令人難以置信。第四點不太可信，如果有文明已經向外發出信息，那麼我們不可能一個也未收到。第六點同樣也不可信。

至於第一點（他們存在，但是離我們太遙遠），眾多令人振奮的太空探索新發現都陷入同一個問題：我們的技術足以探索宇宙嗎？

舉例來說，「馮·諾依曼探針」艦隊可以前往遙遠的恆星，利用從地球傳送的最新軟體實現自我複製，進而向更遠的恆星推進。

分析該方案，我們可以得出要探索完整個銀河系，得花費一萬年左右。我們還要明確一點，其他文明或許比我們先進上千或上萬年，對他們來講成本與距離不是無法克服的難題。

至於第五點（類似人類的文明總在自我毀滅）。200年來，人類的技術一直處於發展之中，而至今人類也尚未毀滅自我。

如果眼下的太空探索和移民計劃成功，那麼人類文明將能免受災難，更長久地繁衍下去。十年之內，我們將跨越行星；本世紀之內，我們將突破太陽系。

那麼，費米悖論的答案是什麼？我只能說，這是一個好問題！但人類無法做出解答。

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