太空探索無止境!世界“最強大腦”們這樣談論地球“鄰居”
2020年07月23日19:58

原標題:太空探索無止境!世界“最強大腦”們這樣談論地球“鄰居”

圖說:“天問一號”發射升空 來源/新華社

2020年7月23日12時41分,我國在海南島東北海岸中國文昌航天發射場,用長征五號遙四運載火箭將我國首次火星探測任務“天問一號”探測器發射升空,飛行2000多秒後,成功將探測器送入預定軌道,開啟火星探測之旅,邁出了我國自主開展行星探測的第一步。

從月球登陸到火星探秘,從新星發現到黑洞照片,從載人飛船的實現到星際穿越的大膽暢想;浩渺宇宙面前渺小的人類一次又一次地突破,拓展對宇宙認知的邊界,試圖找尋地球之外可能存在的新“綠洲”。

太空探索無止境,偉大夢想不止步。人類為何癡迷宇宙?“一黑二暗”之謎何時解開?為什麼各個國家都在探測火星?地外生命是否真的存在?人類離星際移民還有多遠?據稱,我們仍對宇宙中95%的物質一無所知,深空探測將成為最好的研究途徑。

在“天問一號”開啟問天之旅的日子,世界頂尖科學家協會邀請到五位世界頂尖科學家協會會員:1979年諾貝爾物理學獎得主謝爾頓·格拉肖、2006年諾貝爾物理學獎獲得者喬治·斯穆特三世、2019年諾貝爾物理學獎得主米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎羅茲、2004年諾貝爾物理學獎獲得者大衛·格羅斯,以及國際宇航聯合會主任費辛格,與世界頂尖科學家協會優秀青年科學家代表、中國科學院國家空間科學中心研究員劉洋一起,對人類地外深空探測展開解讀、預測。

有實力完成複雜任務

中國首次火星探測任務已然開啟,火星車也踏上通向茫茫宇宙的征程。“這無疑是一次令人激動和熱血沸騰的任務。”劉洋興奮地說,“‘天問一號’最大的亮點就是一次任務實現環繞、著陸、巡視三個目標,這在工程上難度很大。”

劉洋表示,當探測器即將進入火星軌道,要著陸的時候,這個過程要經曆‘恐怖7分鍾’。從打開降落傘到製動,整個過程有1000多步,每一步都必須非常精準,任何的閃失都有可能造成失敗。”

劉洋對“天問一號”的問天之旅充滿信心。他介紹,從科學角度而言,此次任務將在一個全新的地區,通過巡視器來研究該區域土壤的成分、地表物質的組成、水冰的分佈,還會研究該區域整體的空間環境。“這次火星探測任務可謂‘陸空’協同作戰,相信這能夠給我們帶來許多科學驚喜。”

我國首次火星探測任務起步雖晚,但起點高、跨越大,從立項伊始就瞄準當前世界先進水平確定任務目標,明確提出在國際上首次通過一次發射實現“繞、落、巡”三個探測任務。

這份自信從何而來?劉洋笑著說,中國有“嫦娥”系列任務的技術積累,所以有能力實現這樣一個複雜的任務。“探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後,到達火星附近,在此期間我們是能接收到探測器信號的。當探測器到達火星軌道後,會有更多變軌、設立著陸程序,屆時我們將與它有更多‘互動’。”

國際宇航聯合會主任費辛格也為一次發射實現三個探測目標豎起了大拇指。“中國朋友一向誌存高遠,實際上,這從之前嫦娥著陸月球背面就可見一斑。”

2006年諾貝爾物理學獎獲得者喬治·斯穆特三世多年前也參與了阿聯酋“希望”號籌備工作。在論壇中,他也顯得格外興奮。“當然,今天看到中國的‘天問一號’發射升空,也讓我特別激動。”“希望”號、“天問一號”和美國的“毅力”號發射間隔並不遠,它們是否有可能在浩渺的太空中相遇?對此,喬治·斯穆特三世認為幾乎不可能,“它們實際上距離非常遙遠,這相當於在一個大商場中找一個人一樣難。”

圖說:阿聯酋“希望”號火星探測器發射升空 來源/東方IC

有必要瞭解地球“鄰居”

“人類一直都在為宇宙而著迷,生命來源於哪裡、宇宙的邊界在哪裡?這些都是激發我們無限想像的謎題。”費辛格表示,“過去我們只能猜測,但太空望遠鏡發明之後,我們真正迎來了‘太空時代’。有些國家開始迎接挑戰,向我們的‘鄰居’星球發射了探測器。”

作為地球的“鄰居”,火星一直以來都是人們關注的焦點,但到達火星也非易事。“我們曾經有過很多探索,並且每隔兩年多也會出現探索火星的窗口期,但這個時間是非常有限的。”費辛格說,“這個七、八月是大家密集探索火星的一個好時機,包括阿聯酋、中國、美國在內,都在為人類的夢想共同努力。”

國際上對於火星的探測,起步於上世紀60年代。在費辛格看來,火星探測的最終夢想是將人類送上火星。“今天我們探索火星的目的不僅是為了瞭解火星,也是要更好瞭解我們的家園——地球。”他說,“我們希望借探索火星來瞭解地球正在經曆的變化,比方說氣候變暖,因為這很有可能曾經在火星上發生過。”瞭解火星的經曆,或許能幫助我們更好知悉地球的未來走向。

在劉洋看來,宇航員登陸火星並不遙遠,或許在2050年可以實現。“這需要火箭的推力足夠強大,我們對火星表面的複雜太空環境也有了更多瞭解。”此外,還要確保宇航員安全抵達火星,完成探測任務並安全返回,這對宇航服的設計等方面也提出了新要求。

對於有朝一日能否移民火星,2004年諾貝爾物理學獎得主大衛·格羅斯回答:“我覺得我們是能的。”馬斯克曾說,希望自己死在有人類居住的火星上面。不過,大衛·格羅斯並不這樣想。“如果能去火星的話,這是一件‘錦上添花’的事兒。如果要移民火星,會耗資巨大,人們可以用這些資源去做些其他的事。”他希望大家保持對火星移民的理智。

圖說:2018年美國“洞察”號無人探測器登陸火星的概念圖 來源/東方IC

有夢想探索地球外的生命

1976年諾貝爾物理學獎得主謝爾頓·格拉肖是《生活大爆炸》中“謝耳朵”的原型,也是第一個預測第四夸克——粲夸克的人,並長期活躍在學術前沿。他介紹,世界上開展了40餘次火星探測,其中近一半成功。“阿聯酋的‘希望’號也已經在飛向火星的軌道中了,它會對火星的大氣和氣候開展研究記錄。而美國之後的火星探測會開展火星著陸點探索、宜居性評估、收集樣本等任務。”

他告訴大家,人類耗費精力去探索太陽系,原因是方方面面的。未來,也許會有人移居到月球,在月球上的保護艙里生活,或者在太陽系的其他天體中找到一個新的家園。“金星是非常不適合居住的,它比火星溫度高很多,宜居潛力遠不如火星,但也不是沒有可能。”

1995年,日內瓦大學的米歇爾·馬約爾與迪迪埃·奎羅茲發現了第一顆圍繞類日恒星運行的系外行星,距離地球只有50光年。這一發現具有開創性,也讓兩人獲得了2019年諾貝爾物理學獎。兩位科學家的發現開啟了天文學的一場革命,自那以來,銀河系已經發現了4000多顆系外行星。“在火星上,我們會追蹤一些痕跡,來研究是否能在火星上找到生命起源化學層面的證據。”迪迪埃·奎羅茲說,“我們還可以在一定的條件下對一些與地球環境不一樣的地質物理要素開展實驗,來讓我們更好地研究人類能不能適應與地球不一樣的環境:比如說人們可不可以在火星上或是月球上生存。”

在關於金星探索的問題上,迪迪埃·奎羅茲與謝爾頓·格拉肖有著相近的看法。“金星很有價值,但目前來看,壓力太大、氣溫過高,而且其酸性的大氣環境並不適合人類居住。”話鋒一轉,他認為金星依舊是很好的研究對象,金星上有沒有水、有沒有生命的活動都值得探尋一番。

迪迪埃·奎羅茲表示,與20年前相比,科學家們有了很多新進展。即使無法像研究太陽系那樣研究其他的恒星系統,即使人類有可能無法走出太陽系,但依舊可以通過遠程傳感予以觀測。“不同行星上的化學條件存在多樣性,比如有一些元素是否會是水,又該怎樣去驗證;比如說很多行星上有大量二氧化碳,它和水之間有沒有關係,又可否沿著二氧化碳作為起點展開研究?。”他說,“對於火星的進一步探索,會讓我們更進一步。讓我們首先在火星上尋找生命,再到其他的恒星系統中分析生命的可能性。”

論壇里,“最強大腦”的碰撞中,還提到了劉慈欣的《三體》,書中講到,宇宙是遵循黑暗森林的原則的,每一個文明其實都是獵手,如果某個文明在宇宙中暴露的話,其他的文明就會過來去尋求對其毀滅。大衛·格羅斯一下來了興趣。“《三體》是我幾十年來讀到的最好的科幻小說了,我要向大家重磅推薦。”在他看來,“黑暗森林的原則”非常值得人類去思考。“我們不能假設所有文明都是友好的。”大衛·格羅斯坦言,“我不知道是不是真的在宇宙中發現了其他文明,都一定要消滅對方。《三體》里有非常多精彩的推斷,對於物理學、宇宙學都有一些有趣的想法,我再次向大家推薦。”

“在太陽系中發現了其他生命,對人類有怎樣的意義呢?”劉洋在謝爾頓·格拉肖演講的背景里發現了愛因斯坦,不禁提問。

“我們當然對生命起源的問題都很著迷,尤其是地球生命的起源。我們也在不斷探索在宇宙中是不是有其他生命存在。”謝爾頓·格拉肖回答,“從地球的角度而言,我認為我們還沒有取得任何實質性的進展,讓我們真正清楚地分析出來,地球上的生命究竟是怎麼出現的。如果能從太陽系中能夠找到其他的線索,幫助我們理解就更好了。”

新民晚報記者 郜陽

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