如果我们进一步走向地球之外……

2017-05-08 07:37
科学Fans 2017年4期
关键词:航空航天太阳系小行星

更多的太空资源

因为地球的能量来自太阳辐射能量的不到万分之一,经过亿万年的地质运动和各种变化,这些能量以生物能量的方式儲存进化石中,变成了今天我们赖以生存的煤、石油、天然气等能源。而地球上的各种金属,更是完全无法再生的资源。所以地球上的资源其实是有限的。

然而随着人类征服太空脚步的加速,这些能量已经远远无法满足人类的需求。即便把太阳的所有能量全部利用完毕,比起宇宙中的其他大型恒星蕴含的能量来说,也只是九牛一毛而已。地球人口在不断增长,而消耗的总能量又以几何级数增长,人类势必会把地球之外的资源纳入视线。

只是在小行星带中,科研人员就发现了巨量的资源,动辄数万吨的纯钻石小行星、纯金小行星、纯铝小行星……美国航空航天局已经提出了前往小行星的星际采矿计划,对它们的开发极有可能颠覆整个人类的资源结构。单单一颗月球,月壤中就含有天量的氦-3同位素,对它开发将能维持人类目前能源需求达数万年。又有证据表明,地球上所有的水,都有可能来自一颗古老的彗星……

比起广袤的宇宙,人类实在太过渺小,我们永远不知道会有多少资源等待开发。就好比19世纪的人类,都认为鲸鱼油是唯一的照明原料,人人都在担心大肆捕杀鲸鱼使之灭绝后,人类是否会进入黑暗时代。但后来煤油的出现彻底颠覆了人类这一认知。而如今高度电气化的时代,电力已经照遍了世界每一个角落,煤油和蜡烛早已淹没在历史中。所以我们的未来,一定会被太空里的资源进一步改变!

人类生存区域的极大扩展

假如以人类的“眼见为实”来衡量,人类离地球最远的纪录是“阿波罗13号”登月时的40万千米。而在2013年基于哈勃望远镜的观测,科学家明确已知的宇宙半径是137.98±0.37亿光年。如果用同样的比例作比较,相当于一个中国人从山东的海岸开始探测占了地球三分之一面积的太平洋,那么他大概从海岸出发前进了5.82×10-11米,还要再走10倍距离才能走过第一个水分子!

即便是已经飞到了太阳系边缘的太阳系使者“旅行者1号”,也只是处在距离太阳120亿千米的地方。而光是在太阳系里,就不仅拥有可能实现未来星际移民的类地行星火星,还拥有已经明确发现水源和地下海洋的土星/木星冰冻卫星们(欧罗巴、恩克拉多斯、泰坦等)。除此之外,人类在太空的不断探索中还发现了类太阳系星系、类地行星的踪迹。

如今,人类的能源利用主要被局限在生物和化学能源(煤、石油、天然气)领域,核能和太阳能的利用能力还远远没有占据主导地位。但随着科技的进一步发展,电推进、核动力火箭都被列入了研究日程中,它们的成功研发将意味着人类探索太空的速度急速提升。彼时,人类对太空的开发,将会极大超越目前的地月系统,星际移民、超大型空间城市将不再是梦想。

日常生活的改变

航空航天技术是人类工业文明的皇冠,创造了大量的高新科技,这些技术转入民用化将会继续改变人类的生活。如今,我们出门必备的GPS导航系统、观看卫星电视直播的实时信号、高精度的地理信息等,都来自天上的各大卫星系统。

而近几十年来,只要是关于地球的研究,无论是电离层、热层和对流层等大气研究,还是海洋洋流、潮汐、厄尔尼诺、冰层融化等海洋研究,抑或是资源勘探、灾害预报等陆地研究,都需要依托先进的卫星技术。

更重要的是,航空航天技术也极大地带动了一系列产业的发展。阿波罗登月和航天飞机计划曾极大地推动了美国芯片、集成电路和电子计算机行业的发展,也促使美国于冷战末期在这几个行业中奠定了绝对垄断的地位。而到了现在,它们已经转变为了我们生活中的手机、电脑、照相机。

按照Space-X、毕格罗、蓝色起源目前的研究成果,短短十年内,我们就能花上几万块钱体验一次太空之旅,用着全球覆盖的免费Wi-Fi网络,与地球上的亲朋好友通过网络聊天分享感受。航空航天还在继续发展,这些影响还会持续加速,更多的技术也将会不断反哺在我们的日常生活中。

不再孤独的人类

一只住在西伯利亚某个山洞中的虫子,永远不知道这个地球竟然有超过70亿的人类,因为它没有办法去探测余下的世界,也永远无法抵达那遥远的边界。宇宙对于现在的人类亦是如此,我们对它的了解极其有限却仍然无法离开。

可以确定的是,人类只了解了宇宙中一粒尘土般大小的区域——太阳系,就已经发现了大量生物可能存在的痕迹:有机物质、能量(太阳辐射、行星内部能量)、水。那么在余下的广袤的宇宙中,或许会存在一些与我们相当或者比我们强盛很多的生命,一切犹未可知,这大概是航空航天科技未来发展能够给我们带来的最大惊喜吧。

(文/毛新愿 荷兰代尔夫特理工大学航天工程博士在读)

结语

所以,600字的未来是属于每个写作文的孩子想象的未来,而我们今天所描述的,是更加复杂也更加逼真的未来。如果你读懂了上面的那些描述,也许会觉得,未来其实离我们似乎很近,犹如雾中迎面走来的人,一步步地变得清晰,但看起来又让我们担心。其实无论是担忧、畏惧还是欢心悦纳,未来都会来到我们的身边。预测本身就是人类一直所努力的目标 :把握自己的命运。对于未来,这是最好的态度。

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