第二个“地球”

作者: 风吉

在距地球20光年之外的地方,欧洲的天文学家们发现了第二个“地球”,它有个好听的名字——Gliese581C。这是科学家们在太阳系之外发现的第一颗适合人类居住的行星。

第二“地球”,在20光年之外

类地行星,科学家们将它们定义为“大小类似于地球,而温度则允许液态水存在”的行星。虽然很多被观测到的行星曾经位列类地行星的候选名单,但是最后观测的结果大多令人失望,直到Gliese581C的出现重新沸腾了天文学界。

Gliese581C是迄今观测到的最接近地球环境的一颗行星。它的重量是地球的5倍,地心引力是地球的1.6倍,地表温度为0℃～4 0℃之间,有大气层,大气成分待定,有液态水,甚至可能有液态海洋存在……所以,这颗行星被称为太阳系之外的“第二地球”。

Gliese581C是以它所环绕的恒星Gliese581命名的。Gliese581是距地球最近的100颗恒星之一的一颗红矮星,只有20光年的距离。Gliese581C每13天就能完成一次公转。

乐观的天文学家们甚至已经在幻想Gliese581C上的新生活了。在Gliese581C上,人们每13天就能过一次生日,所以不得不面对年龄飞涨的问题;体重会比在地球上重一倍多,所以减肥会成为更严峻的问题;能看到比地球上大9倍的太阳,但由于没有自转,Gliese581C将总是一半处于白天一半处于黑夜……

20光年,换算成人们熟悉的尺度,大约是190万亿千米,就人类目前的运载手段来说,即一个宇航员5 0亿年的行程。美国宇航局退休天文学家史蒂夫·马兰说:“我们不清楚在人的一生中如何才能到达那里。”

不能到达,但仍能载入史册

欧洲和美国各有一个研究小组致力于发现类地行星,但在此之前,天文台的望远镜将90%的时间都用于寻找像太阳的恒星,而像红矮星这类能量低、体积小的恒星则被认为不会是可能适于生命存在的行星的“宿主”。Gliese581C的发现,无疑会引发新一轮对环绕类似恒星旋转的行星的研究热潮。

Gliese581C的发现者之一泽维尔·庞菲尔斯说:“如今,我们可能会发现更多的宜居行星。天文学家们最终也许会发现数十颗,甚至数百颗宜居行星,但无论如何,天文学家将此次发现称为是搜寻‘宇宙生命’道路上迈出的重要一步。Gliese581C肯定会被作为第一颗太阳系外宜居行星载入天文学史册。”

如何前往“第二地球”旅行

科学家预测,根据地球生物大灭绝周期,人类最短5 100年、最长780万年就要因为某种未知的灾难而从地球上消亡,所以人类必须未雨绸缪,寻找可供生存繁衍的天外“第二方舟”。那么,人类旅行者如何才能前往“第二地球”旅行?

人类前往“第二地球”,乘坐目前飞船需要35万年

人类目前最快的“星际”飞船是正飞出太阳系的“航海者一号”,它的速度达到了每秒钟17千米,可即使以这样的速度,它也要花35万年才能抵达20光年之外的Gliese581C。如果人类乘坐这样的飞船前往Gliese581C,只怕到达那儿后,遗体骨骼都已变成了化石。

乘坐1%光速的“太阳帆”,仍然需要200 0年时间

美国“先锋太空航空学”公司的工程师们提出了一种通过“太阳帆”进行星际旅行的设想,太阳的光子可以推动太阳帆前行,它的加速度会越来越高,最后以1%的光速高速飞行。可是,乘坐“太阳帆”抵达“第二地球”仍然需要2000年的时间。而且,人类在未来至少30年里,都不大可能造出这样的太阳帆,因为在太空中安全展开太阳帆将面临许多挑战。

乘坐“激光帆”只需40年,激光镜头得有1000千米宽

美国航空工程师罗伯特·弗沃德提出,在太阳光到达不了的外太空,人类可以选用激光束做动力。“激光帆”的设想是:这个铝箔“激光帆”将是人类有史以来见过的最大的太空帆,驾驶员座舱位于“激光帆”中间,人类可在地球轨道或月球表面上建成一个强大的激光源。“激光帆”飞船需要经过数年的激光推动,才能抵达它的最高巡航速度——50%光速,那么人类从地球抵达Gliese581C的时间,将可以缩短到40年。

然而,要使激光始终聚焦到“激光帆”上,这个激光源的太空镜头必须得有1 000千米宽;而且,这个激光源需要数千万亿瓦特的能量,比世界上所有发电机产生的总能量还要多。

飞船如采用“反物质”能源,每秒可行1 0万千米

要获得这样庞大的能量,科学家也许只能尝试获得反物质的能量了。科学理论认为,当反物质和物质碰撞后,就会互相消灭,同时释放出巨大的能量。

一个装载100吨有效载荷的飞船如果以反物质作动力,将可以达到每秒10万千米。照这个速度,宇航员将可以在60年内抵达Gliese581C。

然而,反物质很难控制。尽管科学家能在实验室中通过强大的粒子加速器创造反粒子,但目前科学家每年只能产出1 0毫微克的反物质,可是到达Gliese581C,却需要1 000吨反物质。

谁愿充当有去无回的“星际旅行者”

不过,即使用于“星际旅行”的交通工具问题解决了,“星际旅行”还将面临许多其他的问题,譬如“星际宇航员”能否在孤独的太空航行中健康地活上数十年?宇航员又如何克服食物、空气、水、重力缺乏、太空垃圾、甚至心理孤独等严重问题?

据专家称,水的再生循环将不是问题,太空中的失重状态则可以通过重力模拟器来解决。也许太空垃圾才是未来“星际旅行”最大的威胁,尽管太空中多数地方都是空旷的,但当飞船高速行驶时,哪怕是一粒以一半光速飞行的灰尘都足以引发一场剧烈的碰撞。

事实上,即使所有的安全问题都解决了,最后的问题才是最重要的——谁愿意做第一个“星际旅行者”?谁愿意将一生的时间都花费在寂寞的星际航行中?现今的飞船设计理念、包括“激光帆”都根本无法容许飞船在到达“第二地球”后能再次返回,谁愿意坐上这张只有单程票的宇宙飞船,离开地球一去不回?