作者:索尼娅·费尔南德斯，加州大学圣巴巴拉分校
学分:加州大学圣巴巴拉分校
星际旅行的可能性不再仅仅出现在科幻小说领域，而是迫不及待地出现在地平线上
尽管我们可能在有生之年看不到它——至少不是某种虚构的扭曲加速、超高速驾驶、空间折叠的真实版本——但我们正在进行早期对话，讨论生命如何利用触手可及的技术逃脱太阳系的束缚
对于加州大学圣巴巴拉分校教授菲利普·鲁宾和乔尔·罗斯曼来说，这是一个活着的好时机
他们出生于太空探索取得惊人进展的一代人，身上带着早期太空时代无拘无束的乐观主义和创造性的火花，那时人类第一次发现他们可以离开地球
“阿波罗登月之旅是我一生中最重大的事件之一，对它们的思考仍然让我大吃一惊，”罗斯曼说，他是分子、细胞和发育生物学系的杰出教授，也是一个自我承认的“太空极客”
" 那个关键的时代已经过去了仅仅50年，但是人类对于太空的知识和探索太空的技术已经有了很大的进步，这足以让罗斯曼和实验宇宙学家鲁宾一起考虑，要让生物踏上穿越把我们和银河系中最近的邻居隔开的遥远距离的旅程，需要做些什么
他们合作的结果发表在《宇航学报》上
罗斯曼说:“我认为继续探索是我们的命运。”
“看看人类物种的历史
我们在越来越小的层次上探索，一直到亚原子层次，我们也在越来越大的尺度上探索
这种不断探索的动力是我们作为一个物种的核心
" 胸怀大志，从小处着手 人类规模星际旅行的最大挑战是地球和最近恒星之间的巨大距离
旅行者号的任务已经证明，我们可以把物体送到120亿英里以外的地方，以脱离我们太阳系周围的气泡——日光层
但是这种汽车大小的探测器，以每小时超过35000英里的速度运行，花了40年才到达那里，而且它们离地球的距离只有下一颗恒星的一小部分
如果他们前往最近的恒星，需要8万年才能到达
这一挑战是鲁宾工作的一个主要焦点，他在工作中重新构想了人类到达下一个太阳系所需的技术
传统机载化学推进(a
k
a
火箭燃料)用完了；它不能提供足够的能量使飞船移动得足够快，而且它的重量和推进它所需的现有系统对于飞船需要达到的相对论速度来说是不可行的
需要新的推进技术——这也是UCSB指导的利用光作为“推进剂”的能源研究项目的目的
物理系教授鲁宾说:“这是前所未有的，以接近光速的速度推动宏观物体。”
质量是如此巨大的障碍，事实上，在可预见的未来，它排除了任何人类的任务
因此，他的团队转向了机器人和光子学
装有探测、收集和传输数据回地球的机载仪器的小型探测器将被安装在地球或月球上的激光阵列以光速的20-30%推进
“我们不会带着它离开家，”鲁宾解释说，这意味着当航天器以相对论速度被“射出”时，主推进系统留在“家里”
主推进激光器开启一小段时间，然后下一个探测器准备发射
“它可能看起来像一个有边缘的半导体晶片，以保护它在穿过星际介质时免受辐射和尘埃的轰击，”鲁宾说
“一开始可能只有你的手那么大
“随着项目的发展，航天器变得更大，性能也更强
这项核心技术也可以在改进的模式下使用，以更低的速度推进太阳系内更大的航天器，有可能使人类在一个月内完成火星任务，包括停止任务
这是另一种传播生命的方式，但是在我们的太阳系中
以这样的相对论速度——大约每小时1亿英里——飞船将在大约20年后到达下一个太阳系——比邻星
要达到这样的技术水平，需要不断创新和改进空间晶片和光子学，鲁滨认为这一领域“呈指数级增长”
开发路线图以通过定向能量推进实现相对论飞行的基本项目得到了美国宇航局和私人基金会的支持，如星光计划和突破计划，如星火计划
“当我得知这些飞行器的质量可以达到克级或更大时，很明显它们可以容纳活的动物，”罗斯曼说，他意识到他研究了几十年的生物被称为C
优雅，可能是第一个在恒星间旅行的地球人
罗斯曼说，这些经过深入研究的蛔虫可能很小很普通，但它们是实验性完成的生物
“对这种小动物的研究迄今已为六位研究人员赢得了诺贝尔奖，”他指出
C
优雅已经是太空旅行的老手，作为在国际空间站和航天飞机上进行的实验的对象，甚至在哥伦比亚航天飞机的悲惨解体中幸存下来
在它们与罗斯曼研究的其他潜在星际旅行者共享的特殊能力中，缓步动物(或者更亲切地说，水熊)可以被置于假死状态，在这种状态下，几乎所有的代谢功能都被抑制
成千上万个这种微小的生物可以被放置在晶片上，进入假死状态，并以这种状态飞行，直到到达预期的目的地
然后，它们可以在微小的淀粉中被唤醒，并被精确地监测星际旅行对它们生物学的任何可检测的影响，观察结果通过光子通信传递到地球
罗斯曼补充说:“我们可以问它们在以接近光速的速度飞离进食地时，对训练过的行为记忆有多好，并检查它们的新陈代谢、生理、神经功能、繁殖和衰老。”
“大多数可以在实验室里对这些动物进行的实验，都可以在它们穿梭于宇宙的时候，在星际飞船上进行
“如此漫长的冒险对动物生物学的影响可能会让科学家们推断出对人类的潜在影响
罗斯曼说:“我们可以开始考虑星际运输器的设计，不管它们是什么，这样可以改善在这些小动物身上发现的问题。”
当然，能够把人类送到星际空间对电影来说是很棒的，但在现实中仍然是一个遥远的梦想
到那时，我们可能已经创造了更合适的生命形式或更有弹性的混合人机
鲁宾说:“这是一个世代计划。”
理想情况下，未来几代科学家将为我们了解星际空间及其挑战做出贡献，并随着技术的进步改进飞船的设计
由于主推进系统很轻，底层技术呈指数增长曲线，很像具有“摩尔定律”的电子产品，就像扩展能力一样
行星保护和地外传播 为了可预见的未来，我们与太阳系紧密相连；远离我们的地球，人类是脆弱和脆弱的
但这并没有阻止鲁宾、罗斯曼、他们的研究团队和他们不同的合作者，包括一名辐射专家和一名受过科学训练的神学家，思考将生命送入太空的生理和伦理方面，甚至可能在太空中传播生命
鲁宾解释说，“有行星保护的伦理”，其中认真考虑了污染的可能性，从我们的星球到其他星球，或者从其他星球到我们的星球
“我认为，如果你开始谈论生命的定向传播，这有时被称为泛胚种——这种想法认为生命来自其他地方，最终通过彗星和其他碎片，甚至故意来自另一个文明——我们会有目的地发出生命的想法确实提出了大问题
" 作者认为，到目前为止，没有向前污染的风险，因为靠近任何其他星球的探测器都会在大气层中燃烧，或者在与地表的碰撞中消失
因为wafercraft是单程旅行，没有任何外星微生物返回地球的风险
尽管还处于边缘，但考虑到在条件合适的情况下繁殖生命是多么容易，以及发现了几个系外行星和其他天体，它们可能支持或可能支持我们所知的生命，泛胚论似乎正在受到一些严重的(如果有限的话)关注
鲁宾说:“一些人沉思并发表了一些观点，比如‘宇宙是来自一些先进文明的实验室实验吗？’
“所以人们肯定愿意去思考先进的文明
问题很好，但答案更好
现在我们只是在思考这些问题，还没有答案
" 目前在更广泛的太空探索领域正在考虑的另一个问题是:将人类送到火星和其他遥远的地方，明知他们可能永远不会回家，这有什么道德可言？散发小微生物或者人类DNA怎么办？这些存在主义的探索与第一次人类迁徙和航海一样古老，答案可能会在我们准备好进行这些旅程的那一刻到来
罗斯曼说:“我认为我们不应该、也不会压抑我们天性中固有的探索性向往。”
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