图片表现DEEP IN计划意向图(DEEP IN:定向能源推进空间探索计划)
太空旅行的专家们已经为未来的第一次太阳系外远征计划挑选好了候选人。它们是秀丽隐杆线虫与被称为水熊虫的缓步动物。
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的星光项目的领导飞利浦·鲁宾说:“它们是真正的星际乘客。”
译者注:星光项目包括DEEP IN计划(全称Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration)DEIS(全称Directed Energy Interstellar Studies)是通过定向能(激光)将小型航天器推进到相对论级别的速度来实现人类第一次星际探索任务的计划。这个项目始于2009年,最初的资金来自加州大学圣塔芭芭拉分校和美国宇航局的太空联盟拨款,NASA前瞻概念 (NIAC)项目的资金来自于2014年的一项提议。NASA前瞻概念阶段1轮融资从2015年4月开始,阶段2的资金已于2016年5月启动。
“我们正在发展一项测试技术,来通过甄选一些小的生命形态来测试是否我们已知的地球生物可以在宇宙空间存活。秀丽隐杆线虫和抗辐射的水熊虫是我们第一次星际旅行的理想人选。” 鲁宾补充道。
定向能源
鲁滨说在九月晚些时候在丹佛的NASA前瞻概念项目2017论坛上发言,在这里他汇报了他们团队的进展。
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校,鲁滨和他的学生与研究同事已经建立了星光计划,又名DEEP IN(定向能源推进空间探索)。这个NASA支持的项目寻求通过使用大型的“定向能“也就是激光来将小的宇宙飞行器推进到相对理性速度来实现人类的第一次星际任务。
鲁宾说:“星际旅行总的来说并不容易,会有很多技术上的问题,并且这样的旅行也不便宜,但旅行是可能实现的。”
第一次星际任务将会像乘着一束激光旅行。实际上,工作的突破在于通过它在摄星计划上努力掀起航天器小型化的革命并在厘米极与克极的“星片”的发展做出贡献。
鲁宾作为项目团队成员的领导说道:“星片晶片的开发工作正在取得进展,并且在芯片没有探索到的领域大步向前。“
译者注:
摄星计划:尤里·米尔纳资助的大胆计划,准备向距离太阳最近的恒星发射探测器。计划准备把类似智能手机的芯片送入宇宙,用激光推动芯片上的光帆。这些芯片可以拍摄照片及测量数据,并把结果传回地球。文章中提到的物理学家鲁宾在摄星计划中提出了使用激光相位阵列推进光帆的方案。
星片:摄星计划所用的航天器,由智能手机芯片改进而来,仅重1克。搭载了计算机、相机、电池、通信设备以及光谱仪磁力计等仪器。
鲁宾在NASA前瞻概念项目“定向能相对论级速度飞行”的汇报中,援引了与加利福尼亚大学圣巴巴拉分校细胞分子生物研究实验室的乔尔罗斯曼的合作成果。
鲁宾说,结果是秀丽隐杆线虫——一个在野外土壤样本中非常普遍的物种与称作水熊虫的一种水生微生物,是我们第一次宇宙旅行最理想的候选人。
罗斯曼告诉“进入外太空”(笔者的网站)尽管许多秀丽隐杆线虫的科学文献称它们为“土壤线虫”,不过它们更多地在野外腐烂的水果堆里被发现。
秀丽隐杆线虫,一种无处不在的物种
“星际旅行”的体质
鲁宾的团队进一步解释道:“在我们有将人类送到其他星球上的技术前,科学家计划将展现出能在极端环境,譬如极端冷热、真空、脱水、超高加速度(成千上万个重力加速度)与大剂量辐射环境下具有存活能力的小动物送入宇宙。
秀丽隐杆线虫与水熊虫早已被送入太空。它们在航天飞机计划中在近地轨道及近地球轨道旅行并乘坐过空间站。
鲁宾与他的研究提到这些小生物已经有很多能使他们成为长途星际旅行的特质。
团队在项目网页上写道:“除了很小,方便适应我们的星际旅行晶片工艺,它们也可以冻起来并且进入休眠状态。这意味着它们可以脱水进入假死状态。”
“当给他们再补充水分,它们醒来就会像之前一样生机勃勃。”
罗斯曼在一封邮件中说:“我们可以脱水或冰冻(或者都做),不过脱水并不需要冰冻就能达到效果,反之亦然。”
这个水生的微生物属于缓步动物,叫做水熊虫。难以置信地能承受极端环境。
地球生命就是地球的原住民么?
加州大学圣芭芭拉分校罗斯曼实验室的科学家正在研究这些小生物的行为以更好地在送它们进入宇宙之前理解它们的行为与需求。
与此同时,鲁宾在星光项目的实验室,正在计算要为它们设计什么样的“房间”,在“晶片飞船”的哪儿安置它们,怎样在旅行的各个节点唤醒它们并观察它们的行为的方法。
这里有一些关键的问题需要考虑:“这些动物能存活么?它们可以在其他有水的行星上存活么?它们有可能是从其他遥远的地方来的么?如果是,它们一开始是如何到达地球的?”
罗斯曼说道:“没有疑问的是,蠕虫与缓步类动物作为最早的陆生生物出现在地球上。问题事实上是,这些生物一开始是如何从地球上出现的?它们是从这颗年轻行星早期孕育生命海洋中自然出现的?或是它们其实是遥远的其它世界在地球上播下的种子?”
此外,罗斯曼指出,尽管我们有理由怀疑这些最简单的生命形式(细菌)可能从另一个“太阳系”到达地球。但可以肯定的是地球上包括动物在内的复杂生命形式是在这颗行星产生了可以维系生命的环境不久之后,经历了40亿年漫长的生物演化过程中才出现的。这个结论部分是基于遗传密码的普遍性、代谢途径和许多普遍的蛋白质的结构,以及贯穿于生命之树的进化关系,这些关系可以从现存的基因组分析中推断出来。
加州大学圣巴巴拉分校的团队合影
星际旅行的未来
在NASA前瞻概念项目发起的这项工作中,鲁宾强调项目最主要挑战是使用定向能宇宙飞行。
鲁宾说:“显而易见,项目中有很多很多技术难题。这是一个可以改变人类的长期项目。最大的问题是NASA与美国政府并不打算计划这个可能持续30-50年的空间项目,我们可能需要公共或私人的力量参与到项目中来。同理,我们需要的是一个NASA的新部门或一个新的以星际飞行为己任的机构。“
鲁宾补充道:“我们应该持续驱动团队向目标前进?星际旅行需要一个长期专门的项目组,政府应该引领这次变革。
来源:www.deepspace.ucsb.edu
译者:赵昌皓
责编:钟天意 何彦达
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