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科幻作家谱"星际旅行狂想曲" 衣食住行各有看点

http://www.kexue.com 2014-01-09 09:34:01 光明日报  发表评论


多位科幻作家齐聚一堂,共同谱写了“星际旅行幻想曲”

  没有人知道为什么我们的祖先会决定解放他们的双手并开始直立行走,或许仅仅是为了抬高身体重心,以便更好地眺望那些在遥远星空中不断闪烁的美丽繁星。当他们意识到那些点缀在黑夜幕布上的亮片是和地球一样的天体时,就开始了不断的遐想与思考:怎样才能摆脱地球的引力,穿越那无穷无尽、黑暗空荡的星际空间,跨越数以万亿计公里的遥远距离,到达另一个星体、甚至另一个文明世界?

  日前,美国科学家和科幻小说家们热烈讨论了与星际旅行相关的热门话题,提出了许多看似荒诞的想法。有研究者预言:这项探险终将成功。因为从理论上讲,这项任务并不违背任何自然定律。我们需要的只是新技术、新设想,或许还有一些疯狂。

  行:用什么交通工具?

  速度最快的物质是光。但即使以光速运行,到距离我们最近的恒星系作一次往返旅行,也需要接近9年时间。而目前世界上最快的宇宙飞船的速度与光速相比还差得很远,要想在合适的时间内实施向邻近恒星系的旅行,我们必须在物理学上有所突破。

  举个简单的例子,与我们距离最近的阿尔法半人马座比邻星,离太阳大约有4.4光年(1光年大约等于9.6万亿公里);人类迄今制造出的航行速度最快的飞行器是“旅行者”太空探测器,它的速度是每秒18公里。这就是说,即使生活在11000年前冰川时期的洞穴人就开始用“旅行者”太空探测器去探测半人马座比邻星,就算没有任何意外,它目前还正在茫茫太空中孜孜不倦地飞行,仅仅完成了全部旅程的1/15。

  科学家们指出,宇宙飞船推进器的重量和推动力是目前星际旅行遇到的最大难题:今天的航天器靠火箭推动,要想达到一个足够快的速度,使我们可以在长短合理的时间内到达任何想要去的太空目的地,那么火箭就需要充足的燃料,得到足够大的推动力。但这样的话,火箭携带的燃料重量就太大了,大得足以阻止它获得足够的速度。很显然,火箭不是实施星际旅行的合适工具,人类需要找到一种仅需要很少的燃料或根本不需要燃料的新的航天方式。

  有人设想,无推进器的太空飞船也许是解决问题的最终方案。这种飞船装备有一个超薄、超大的帆,完全展开后有美国的得克萨斯州那么大,但它同时非常轻,不会比一座小型桥梁重多少。从位于地球、空间站或者是阳光普照的水星上的基地,对准帆发射一束激光或高能微波源为飞船提供能量,推动飞船以1/3的光速行进,大约为每秒8.8万公里,飞船就可以在50年之内到达半人马星座。

  为此,我们可以挑选一批16岁左右的孩子,训练他们成为首批宇航员。等他们20岁左右时派遣他们出发,经过长时间枯燥的太空旅程,在他们65岁左右时到达半人马星座,进行一些科学探索,然后把他们所得到的信息传送回地球。非常明显,人类寿命的极限决定了这批宇航员“有去无回”的命运,但它毕竟可以由一代人完成。

  如果想走得更远,就需要构思多代宇宙飞船的模型。自带引擎和燃料是必需的,燃料的供给也许可以采用能够产生巨大能量的核能或物质与反物质碰撞的形式。

  当然,飞船还要具备适合长期旅行的舒适环境。飞船始终以每分钟1-2转的速度轻微自旋,从而创造出一个类似地球的重力环境。另外,飞船内部空间的设计必须参考大建筑师们的意见,合理规划,既要像购物中心那样有效利用,又要设施齐备,让飞船成员感到自由舒适。

  社会结构:多代人星级移民的婚姻

  如果一代人无法完成太空探索的任务,那么多代人星际旅行,即星际移民可行吗?在这种设想下,飞船上的成员将会在飞船这个完全封闭的人造环境中度过他们的一生。他们将孤独地穿行于茫茫星际空间中,度过一年又一年的时光,经过一代又一代人,不断重复着生命的过程。最后,成员们的后代将到达目的地,替祖辈完成任务。

  在过去几十年中,太空科学家和科幻作家已在一定程度上构想了星际旅行团成员的最佳规模和组合方式。他们曾设想过许多不同类型的成员组:由身体强壮、意志超强的人组成的成员组;由生物工程和无性繁殖制造的“生化人和无性人”组成的成员组,它们看管着许多冰冻胚胎,在需要的时候解冻并孵育人类。

  科幻小说已经描绘了多代人星际旅行的社会结构图——这是一种非常特殊的社会,成员间的社会关系异常紧密,不同于我们经历过的任何人类社会。不少研究者认为,目前军事化的宇航员结构是不适合星际旅行的。他们把目光投向了最“熟悉的、无处不在的、容易理解和组织”的社会模式——家庭。实际上,历史上每一个人类社会,从小规模的游牧社会到由几亿人组成的大国,都是建立在家庭基础上的。家庭中成员的辈分和地位非常明确,当这种关系不明确的时候,成员之间总会以内部会议的方式来解决问题。也许,传统的家庭结构是在太空生存的关键。

  飞船成员的组成要周密考虑,有男有女,就像一个小型社会。所有星际宇航员都有均等的机会结婚生子,并保证每一个到达性成熟年龄的成员都有大约十个适龄异性可供选择交往。为了避免飞船成员内部长期近亲结婚可能会产生的一种被称为“遗传漂变”的不良后果,星际旅行成员社会中需要制订一些特殊的有关婚姻和家庭的法规。计算机模拟结果表明,全体成员至少要有80-100人才能避免由于长期近亲婚配所带来的基因漂变问题,从而确保下一代的基因多样性。这样的团体可以维持这种关系超过1000年,不过要确保以下两点:女人在35岁左右才能生育孩子和一夫一妻制。

  交流:说什么语言

  在这样一个独特的社会中,让每一位飞船成员都可以毫不费力地互相交流,一种语言就已足够。最可能被选择使用的语言也许会是英语,因为它已相当普及。

  但因为来自不同国家和地区,飞船成员的口音肯定会有不同,所以他们的后代所使用的英语将会带有一种特有的节律和成分,也就是所谓“太空英语”。太空英语的基本语言结构和英语将不会有太大差别,只是会有一些年轻人创造出的新词出现以及那些很少使用的词汇丢失罢了。可以想象,诸如雪、河、冬天、蚊子这样的单词将不再出现。

  食物:吃什么东西

  还有一个不能忽视的问题——太空食品。星际飞船上所能提供的所有食物都是自给自足的,这些食物必须可以在飞船上种植、培育及合成。但有一点是可以肯定的,那就是飞船成员们再也不能享受到只有在地球上才能享受到的美味大餐。

  飞船上没有多余空间来饲养家畜,当然也没有可能从地球上转运食物以填充飞船冷库。成员们必须是完全自给自足的。有些科学家设想,飞船上的庄稼将会采用水栽法种植,它们悬浮在像排水沟一样的容器里,吸收缓慢流过根部的水分和养料。可选择种植的有小麦、大米、土豆、大豆、玉米和辣椒等草本植物。

  另外,想象力丰富的农学家还提出了微生物食品的可行性。植物成熟往往要花费几周时间,但酵母菌之类的细菌却能够在短短几个小时内繁殖出几大桶,可以造出大量的碳水化合物、糖、蛋白和脂肪的原料。它们只以人和庄稼制造的含碳废物为生,还可以重复循环利用。现在有一种由丝状霉菌制造的蛋白产品,吃起来很像鸡肉。

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