“黑暗未來”：人類是否真的需要一顆“候補地球”？

                (2018-05-23 07:39  來源：新浪科技)

火星或者某顆行星將成為“地球2.0”嗎？成為未來人類移居太空的新家園。

新浪科技訊 北京時間5月23日消息，據國外媒體報導，SpaceX公司首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）有一個美好的願望——盡可能早地派遣人類登陸火星表面！今年馬斯克在太空探索領域已取得極大的成功，將“獵鷹”重型火箭發射升空，並攜載一輛特斯拉跑車朝向小行星帶。事實上，這個重量級火箭僅是馬斯克太空計畫的一小部分，他的最終計畫是攜載太空殖民者乘坐太空艦隊抵達火星。

雖然抵達火星是一個勘測目標，但還有一個更令人信服的理由。科幻作品中充斥大量如果人類仍限制生存在地球上將潛在出現的反烏托邦未來，例如：小行星碰撞地球為題材的科幻電影《深度撞擊》、《世界末日》，機器人戰爭劇《太空堡壘卡拉狄加》、《終結者》，反映醫療問題和人口過剩現象的科幻電影《末代浩劫》和《極樂世界》，以及許多關於自然和人為災難的電影作品。美國紀錄片《詹姆斯·卡梅隆的科幻故事》講述了“黑暗未來”，以及人類如何在其他行星殖民化，人類是否真的需要一個“候補地球”？

科幻作品激發第一批“火箭先鋒”探索地外太空區域，20世紀早期，羅伯特·戈達德（Robert Goddard）推動了液態火箭的發展，很顯然他是一位火箭愛好者，因為他自己寫了許多科幻小說。上世紀60年代和70年代，“阿波羅”月球火箭是由沃納·馮·布勞恩（Wernher von Braun）設計的，布勞恩在童年時期就非常喜愛科幻小說，上世紀50年代曾與迪士尼公司共同製作了一部關於太空飛行的教育片。

快速觀察一下太陽系，科學家就會發現一個真實原因，事實上我們所有人應當從科幻小說中獲取創意靈感，更加關注地球的未來。鄰近地球的月球、火星和許多“無風”衛星都表面遍佈隕坑，這些隕坑是過去幾十億年裏太空岩石和其他小型天體碰撞衛星和行星表面造成的。

地球未遭受大量隕星碰撞是由於擁有厚密大氣層，我們可以想像一下恐龍世界，大約0.66億年前當一顆大型小行星或者彗星（直徑10-15千米）碰撞在地球表面，最終導致地球曾經的霸主——恐龍，從此滅絕消亡。同時，車裏雅賓斯克小行星碰撞事件已有5周年時間，當時一顆17米直徑的小型天體碰撞在俄羅斯一個小鎮，震碎的玻璃造成許多人受傷，並帶來了財產損失。

美國宇航局制定了一個積極的小行星搜索計畫，以及應對小行星威脅地球的一些計畫，但即使是為那些“入侵者”做準備也是不夠的，它們必然對地球構成巨大的威脅。未來大約40億-50億年，當太陽耗盡所有氫，並聚變成氦，將演變成為一顆紅巨星，伴隨著太陽逐漸膨脹，它將吞噬水星和金星，這兩顆行星比地球更接近太陽。如果真這樣將是一則壞消息，地球將遭受太陽的熾熱烘烤，逐漸脫離軌道或者連同水星和金星一起被太陽吞噬。在任何一種情況下，都對於地球上的人類和生命形式來說是一個糟糕的消息。

美國紀錄片《詹姆斯•卡梅隆的科幻故事》講述了“黑暗未來”，以及人類如何在其他行星殖民化，人類是否真的需要一個“候補地球”？

去火星吧！

在科幻作品中，逃離地球最受歡迎的目的地是——火星。起初，這是因為人們曾認為像人類的其他生命可能生活在這裏。1877年，義大利天文學家喬瓦尼·斯加帕雷裏（Giovanni Schiaparelli）報導稱，在火星表面觀察發現通道結構，但是沒有說這是天然的還是人造的。19世紀初，美國科普作家帕西瓦爾·羅威爾（Percival Lowell）更進一步地進行了說明，他解釋了為什麼會出現這樣的通道。羅威爾說：“也許是火星人試圖排泄水，維持這顆垂死的行星。”據悉，火星表面通道結構之後被解釋為“望遠鏡人造物”，目前機械探測器登陸火星並未發現這樣的結構存在。

19世紀之交，科幻作品對人們探索認知火星產生較大的影響。其中最著名的是1898年赫伯特·喬治·威爾斯撰寫的著名科幻小說《世界大戰（War of the Worlds）》，這部小說描述了外星人入侵地球。之後1938年這部科幻小說在美國廣播電臺播放，2005年湯姆·克魯斯主演的電影《世界大戰》就是依據這部小說改編的。同時，1912年愛德格·賴斯·巴勒斯出版了一本科幻小說《火星公主（A Princess of Mars）》，講述了一系列生活在火星表面的生物，它們被稱為“巴索姆（Barsoom）”。2012年，電影《約翰·卡特》就是根據其中的故事情節改編的。

人類探索宣導組織“火星團體”創始人羅伯特·祖布林（Robert Zubrin）稱，火星未來將成為科幻小說作家所預想有人居住的星球。2015年科幻電影《火星救援》和1990年施瓦辛格主演的電影《宇宙威龍》就是展現未來的兩個例子，其中電影《宇宙威龍》有一句著名的臺詞：“你去火星吧！”

但是為什麼科幻小說使得外星探索看上去比我們現實探索任務更加簡單呢？祖布林稱，部分原因在於我們的心態。他指出，500多年前波蘭天文學家哥白尼提出“日心說”理論，認為地球環繞太陽運行。而當時多數人仍認為地球就是“世界主體”，地球之上存在著天空，但仍然是以地球為中心。祖布林指出，地球在太空中運行，但是人們在日常生活中很少思考這個事實。

祖布林稱，我們通過近地軌道和月球探索，將逐漸接近火星。這種太空探索方式類似於18世紀探險家路易士和克拉克在密西西比河之外行進了160公里，之後等待下一組探險者向西部更遠探索。

祖布林說：“如果有人問你為什麼太空如此重要？這是一個非常荒謬的問題，就像某位在小村莊裏生活的人，他會問為什麼世界其他地區會吸引人一樣。他提倡在全球其他地區尋找資源、知識或者一個安全的避風港。星際旅行將是最終夢想，但同時我們應該更加關注最鄰近的外星資源——火星，這是我們使用現代技術最易抵達的星球。”

祖布林表示，最重要的一步是決定你想要做的事情，這正是埃隆·馬斯克討論的宏偉太空計畫。美國宇航局的許多專家都希望實現人類登陸火星，但作為一個國家機構，他們總在拖延時間，為政治階層提供不接受太空挑戰的各種理由和藉口。

登陸火星，或者更遠的地方？

祖布林的計畫（他在1991年研究報告中概述為“直達火星”，並且從那時起就開始大力推廣這一計畫），主張未來人類駕駛太空飛船直達火星，對太空飛船進行最小化軌道或者非軌道裝配。使用當前推進系統，一艘太空飛船抵達火星僅需6個月時間，這是宇航員在國際空間站度過的“標準時間”。

首批火星任務可能攜帶多數旅行者生活所需的物資，例如：食物和水。但是早期太空旅行也可能帶來一些建築材料，為後期登陸者提供更多的生活資源，例如：讓首批火星登陸者生活在溫室或者棲息基地。祖布林指出，首批火星登陸者可能主要食用他們從地球上攜帶的肉質食物，而未來的火星殖民者們將更多地食用在火星表面種植的蔬菜，更多地利用當地資源製造食物。同時，“火星團體”的火星沙漠研究站和“突起線”火星極地研究站設計的棲息基地可用於評估分析真實的火星房屋將是什麼樣的。

返程地球航天器的推進燃料可由火星二氧化碳和水製成，它們可產生甲烷和氧氣燃料，祖布林指出，火星二氧化碳和水是最廉價的推進燃料組合，只有氫-氧混合才能提供更好的排氣速度。

但是火星表面仍存在一個大問題——它與地球不太一樣，當然，人們可以通過技術管控生存風險。它的白天時間長度與地球接近，但是火星引力僅是地球的三分之一。火星空氣不能進行呼吸，如果火星表面存在水，那麼其數量會非常少。月球的情況更加糟糕，僅有六分之一的地球引力，晝夜週期比地球更少，而且沒有空氣。

美國史密森學會國家航空航太博物館退休館長羅傑·拉尼烏斯（Roger Launius）稱，火星和月球不是我們派遣大量登陸者進行太空殖民化的星球。他預測到本世紀末，月球或者火星表面可能會有研究站，類似于現今南極科學考察站。

拉尼烏斯表示，但是為了人類真正地找到另一個家園，我們將必須遵循《太空堡壘卡拉狄加》的太空計畫，在太空中搜尋另一顆地球。如果我們的後代出生在火星或者月球環境，那裏的引力遠低於地球，這對人體發育所產生的影響是不可預測的。

拉尼烏斯指出，快速抵達“第二地球”存在的恒星系統是非常有必要的，我們需要搜尋一種比光速更快的太空飛行速度，或者實現太空飛船能長期在太空中航行，提供幾代人在太空飛船繁衍生存。另一種可能是通過冬眠盡可能延長宇航員的壽命，就像科幻電影《外星人》和《阿凡達》中所做的那樣，或者研製一種類似《星際迷航》的機器裝置，融入人體之中延長人類壽命。（葉傾城）


 
        2118年的人類太空探索:勘測第九行星需百年航程!

           (2018-05-23 14:18 來源：《新浪科技訊》)

據國外媒體報導，60年前，我們發射了第一艘太空飛船，之後各國航太機構陸續發射太空探測器，對太陽系每顆行星和主要衛星進行勘測分析。同時，在月球和火球軌道長期部署了國際性探測器編隊。在接下來的100年我們將做些什麼呢？基於人類在太空的快速擴張能力，人們很難預測未來60年進行的太空勘測任務，更不必說未來100年了。在沒有首先想好如何去做，我們是不會進行任何太空任務，因此我們只能基於當前太空技術，預測未來100年的太空任務。

人類登陸火星有望20年內實現

到目前為止，差不多所有地外太空勘測活動都機械裝置完成的。每個人都希望登陸火星表面——這是美國宇航局的既定目標，同時，SpaceX公司創始人埃隆•馬斯克（Elon Musk）表示，我希望能在火星上退休！

但是登陸火星或者其他行星的人數可能很少，事實上，將人類安全送達另一個擁有稀薄大氣的巨大行星表面，將面臨非常令人難以置信的困難。為了達到這個目的，我們必須克服其他幾個難度較小問題，例如：脫離地球軌道如何在長期太空飛行中存活下來；以及如何保護我們脆弱DNA免遭宇宙射線和太陽風暴侵襲。

雖然火星表面環境非常類似地球，但它是一顆非常難登陸的行星。像地球和金星一樣，火星存在大氣層，但是火星大氣層並不厚密，無法使亞音速太空飛船在穿行大氣層時減緩速度，然而火星大氣層密集度能夠使太空飛船以星際速度穿越大氣層時變成一顆火球。與太陽系其他星球不同，火星探測器進入火星大氣層時需要隔熱罩，以及安全著陸時的反向火箭。可以說，火星是非常難著陸的星球，所有發射裝置的成本較高，需要考慮到發射重量和技術投入，然而，我們仍有希望在20年內實現人類登陸火星表面。

一些專家提出單程火星任務概念，但這並不意味著美國宇航局或者歐洲航天局會考慮這樣做，客觀地講，計畫火星單程旅行要比往返旅行更簡單、成本費用更低。這意味著首次人類登陸火星任務不會是由美國宇航局或者歐洲航天局來完成，商業公司可能投入成本較低，並且能承擔一定的風險，但是商業公司可能比國家航太機構更容易出現發射故障等因素導致的嚴重空難。很可能第一批登陸火星的人類不會在首次旅行中安全返回地球。

微型探測器可作為人類的“遙遠的眼睛”

由於發射成本較高以及太空飛行中人身安全問題，近年來，一些專家對另一種太空探索產生濃厚興趣，微型化技術的進步使得發射大量微衛星抵達近地空間變得相對便宜，這些飛行器很快會發射出去，不久就會有大量小型太空飛船著陸在月球表面。研究人員可以在地球上，使用虛擬現實技術在月球表面駕車兜風，用這些微型探測器作為我們“遙遠的眼睛”。

這可能是人類首次探索火星的方式——使用自動機械裝置，不需要食物、水、遮蔽物或者睡眠，它們將作為人類操作員的“替身”。火星機器人的操作人員需要位元於火星軌道位置，而不是位於地球（通常機器人指令發送和資料接收之間的時間間隔在8-42分鐘之間）。但是操作人員不需要承擔風險和著陸火星表面的巨大挑戰，位於火星軌道的操作人員可以直接即時控制火星機器人。

人類對火星的探索主要依賴於技術的先進程度，也許“人類探索”和“機器人探索”之間的差別在未來50年將不再存在，在未來100年裏，我們也許會從人造物體中洞悉到人類意識。在這種情況下，“新人類”在火星表面漫遊可能不會覺得非常困難。

2049年勘測天王星是最佳時機

由於天王星的轉軸不同尋常地傾斜，因此最好是在接近春分時抵達天王星，但每間隔42年才出現一次，上一次天王星春分出現在2007年，如果我們在2049年沒有部署一個靠近天王星的軌道飛行器，將非常令人失望。

比月球和火星更遙遠的太空區域，我們很可能僅通過科學手段進行勘測，而不是人類，太空探索需要相當長的時間，而且這些星球距離地球非常遙遠，抵達這樣的目的地需要數十年，而不是幾年時間，因此我們將依賴機器人作為我們的眼睛。

探索神秘“行星X”需要百年太空旅程

由於提前時間較長，一些太空探索計畫已制定出來。本世紀20年代，我們將發射新一代機器人探索木星，大概30年代它們抵達木星並進行科學勘測，有望在木星表面停留10年左右。本世紀30年代，人們可以看到首次向天王星或者海王星發射的太空探測器，用於軌道勘測任務，天王星和海王星是比木星和土星更遙遠的“冰巨星”。這些星球需要10-20年太空旅行才能抵達，大概本世紀60年代將開展科學勘測任務。我們在太陽系之外發現的多數行星體積都接近於海王星，因此我們有必要通過發射一個軌道飛行器對這樣的行星進行勘測，掌握它的大小和一些特徵。天王星相對海王星較近，因此可以更快、更容易抵達，但是由於天王星轉軸非常傾斜，最佳登陸時間是春分，但需要間隔42年才出現一次，上一次天王星春分是2007年，如果我們在2049年沒有部署一個靠近天王星的軌道飛行器，將非常令人失望。但是在我們前往海王星之前，我們可能會選擇環繞海王星軌道運行，因為海王星的衛星海衛一（Triton）更吸引科學家，很可能它被捕獲在柯伊伯帶，“旅行者2號”飛船曾在海衛一表面發現活躍間歇泉。

提及柯伊伯帶，“新視野號”探測器曾於2017年快速飛越冥王星，激起了我們對太陽系邊緣區域星球的探索欲望，我們從望遠鏡觀測中已發現這些星球從外觀上與巨行星的衛星有所不同，很可能它們之間的差異更大。例如：快速旋轉、雪茄狀的妊神星（Haumea），體積較大、表面結霜的鬩神星（Eris）。然而，妊神星與地球之間的距離是冥王星與地球之間距離的1.5倍，鬩神星與地球之間距離是冥王星的3倍多。太陽系潛在的第九行星至今仍是一個未解謎團，許多科學家曾提議對這顆神秘星球進行探索研究。如果“行星X”真的存在，很可能它與地球之間的距離是冥王星的10倍以上，未來人類需要至少100年時間才能抵達，除非我們掌握一些特殊的航天器推進技術。

近地小行星採礦較易實現

因此，我們近期探索的太空區域可能較接近地球，但是這裏也存在著大量值得勘測的星球，使科學家們充滿想像空間。這裏存在著數千顆近地小行星，每一顆都與眾不同，多數可進行採礦勘測。從而幫助我們建立一個太空經濟體，有助於實現對更遙遠太空區域進行勘測。

一些人認為，在金星硫酸雲層之下釋放漂浮氣球，用於搜索活躍火山，或者在土衛六霧霾中釋放類似的氣球，用於觀測甲烷河流流動情況，甚至這些氣球可著陸在土衛六甲烷湖泊上。我們曾夢想在這些冰冷衛星中勘測，太陽系內部衛星環繞著巨行星運行，多數是兩顆衛星，也有幾十顆衛星在環狀結構上環繞行星運行。我們建議在月球極地隕坑邊緣建立基地，該區域始終有陽光照射，並將探測器發送至隕坑底部，那裏常年沒有陽光，很可能潛藏著與太陽系同齡的水冰物質。

無論我們如何想像，未來100年我們的太陽系總會獲得的探索發現。

第九星球的秘密：太陽系9號行星一直存在，可能使太陽系晃動或傾斜。

“9號行星”（Planet Nine）是外太陽系一個可能存在的但未被發現的行星，非正式的綽號。也被稱為“X行星”。

這顆行星品質約為地球十倍（冥王星品質的5000倍），直徑是地球的二到四倍，並且以大約1萬5000年的公轉週期繞行著狹長的橢圓軌道。擁有如此大的品質，基友可能對這個太陽系的運轉晃動或者傾斜

科學家在研究柯伊伯帶的一些矮行星時，意外的發現很多小冰塊狀的天體，有著一個共的軌道。他們估計有個潛在的星球，由於它的重力會影響附近許多小天體的運行，

第一行星的尖端，早在19世紀30年代，天文學家注意到意想不到的偏差在軌道上的鈾和推測，他有另一個行星，它引起的重力擾動。假設成功在1846年，當海王星在數學上能觀察到。事實證明，他看到過，但是不能夠區分從遙遠的恒星。海王星的平均距離到4.5億公里，或大約30天文單位（一個天文單位等於從太陽到地球的距離約為150萬公里）。

科學家在太陽系中是否能夠找到另一個大型物件嗎？告訴關於尋找另一個太陽系的行星科學普及共同與N + 1。

2016年前科學家康斯坦丁和加州理工學院的邁克爾-布朗發表了一篇文章，再次希望能夠找到另一個太陽系中的行星。一系列的間接徵象指出，冥王星遠更遠的地方，有另一個行星。只要沒有找到她，但計算的近似位置。在計算中的錯誤，如果沒有的失誤話，這將成為本世紀最重要的天文發現。

來自加州理工學院的團隊預測，在柯伊伯帶可能有一個以前未被發現的大型行星，可能隱藏在冥王星之外。（葉傾城）

   價值10億美元的探測器正在前往火星的路上, 為人類移民火星打前陣。

           (2018-05-06 17:32 來源：《新浪科技訊》) 

火星是一顆類地行星，科學家們一直希望可以在上面找到有關生命的東西，他們希望未來有一天人類可以移民到火星上去，增大人類的生存空間。因此，近幾十年來，人們都是不遺餘力的向火星發射探測器以充分瞭解它的面貌，為未來的移民提供資料支撐。

早些時候，美國宇航局的Insight著陸器搭乘阿特拉斯火箭向火星飛去，預計在今年的11月份將登陸火星，這艘價值10億美元的登陸器攜帶了大量的先進設備，包括一個穴位溫度感測器和一個用來探測火星的地震儀，這些將探測火星表面下的世界和它的內部結構。

NASA的科學家吉姆·格林說：“Insight著陸器的目的是探測火星內部，讓我們瞭解火星的地核，地幔，地殼。”這項任務預計將持續2個地球年，最終將繪製出一個完整的火星3D圖。

未來，火星對我們來說將不在充滿神秘，移民火星也會變成現實。