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殖民外太空之人類晉升至恒星文明,45光年外的恒星成殖民對(duì)象!

 宇宙時(shí)空探索 2020-11-16

在遙遠(yuǎn)未來我們的太陽(yáng)將會(huì)死亡,天空將著火,海洋會(huì)沸騰,群山都將融化,地球也會(huì)被太陽(yáng)吞沒,而我們幾乎無計(jì)可施。如同電影里無畏的太空人,為了確保人類的生存,人類必須在群星之間找到新的居住地。

新的居住地必須符合三個(gè)條件。首先,它必須具備合適的環(huán)境以維持生命,第二,它必須維持穩(wěn)定達(dá)到數(shù)十億年,因?yàn)樗吘故侨祟惖男录?,第三,它必須足夠出色顯示我們已成為銀河文明。

首先最重要的當(dāng)時(shí)是找到一顆恒星,這很重要,因?yàn)闆]有恒星就沒有光和熱。我們的銀河系有很多恒星,不幸的是它們多數(shù)都無法維持生命,比如說紅巨星,它可能很不穩(wěn)定,有一天它會(huì)爆炸成超新星甚至成為一個(gè)黑洞;還有很常見的紅矮星,只是它們發(fā)射的光很微弱。那么燃燒氫氣的黃色主序星,就像我們的太陽(yáng)正適合我們的需求。

幸運(yùn)的是,我們的銀河系有幾十億顆這樣的黃色主序星,但我們不能隨便就挑一顆搬進(jìn)去??茖W(xué)家認(rèn)為恒星四周充滿巨型小行星和致命彗星,我們?cè)谀抢锝⒓覉@可能會(huì)被毀滅。但科學(xué)家可以效仿我們的太陽(yáng)系,利用秘密武器對(duì)抗致命的太空巖石,那就是木星。

木星的質(zhì)量是太陽(yáng)系所有行星綜合的2.5倍,這些質(zhì)量賦予了它巨大的重力,數(shù)十億年來它清理了無數(shù)太空巖石,也縮減了小行星帶。為了能夠安全定局,我們要尋找的太陽(yáng)系需要有木星這樣的推進(jìn)器,但要怎么找到一顆環(huán)繞恒星的行星呢?

依靠分析星光的波長(zhǎng)變化,科學(xué)家們可以知道一顆恒星是否有行星環(huán)繞,因?yàn)樾行黔h(huán)繞時(shí)會(huì)對(duì)恒星造成重力牽引,造成恒星微小的振動(dòng),科學(xué)家通過對(duì)這種振動(dòng)周期性的觀察可以確定恒星和行星的質(zhì)量,大小甚至組成成分。

通過這種技術(shù)手段,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個(gè)環(huán)繞大熊座47星和北斗星的大型行星,大熊座47星是一顆很像太陽(yáng)的恒星,它跟太陽(yáng)一樣充滿較重的元素,還有一個(gè)木星大小的行星,每隔3到4年時(shí)間環(huán)繞恒星一周。北斗星的大熊座47星(距離地球約45光年),或許正是科學(xué)家尋找的類似太陽(yáng)系的恒星系統(tǒng)。

地球上的難民可以搭乘星際飛船抵達(dá)這顆類似木星的外來行星,但是要容納幾十億人是不現(xiàn)實(shí)的。一旦降落到那顆木星就會(huì)沉到底部,因?yàn)樗怯蓺怏w組成的,沒有固體表面,大氣中的氫和氦會(huì)讓人窒息,同時(shí)它的重力也會(huì)壓死你。

我們可以在環(huán)繞這顆氣態(tài)行星的巖石衛(wèi)星上打造適合人類居住的生物圈,但那是截然不同的環(huán)境,從藍(lán)色星球到溫室對(duì)我們的太陽(yáng)系殖民者來說轉(zhuǎn)變太大,選擇一個(gè)更熟悉的地方會(huì)更好,一個(gè)可以稱為家的地方。

我們可以利用太空船的重力捕捉巨星小行星,射向氣態(tài)行星的衛(wèi)星,重力效應(yīng)會(huì)推進(jìn)衛(wèi)星越來越靠近恒星,衛(wèi)星會(huì)向行星一樣繞行恒星,但是衛(wèi)星也許缺少足夠的重力,無法想象需要多大的太空船才能產(chǎn)生足夠的重力捕捉小行星。

還有一種方法那就是充分利用恒星本身的能源。在我們的太陽(yáng)系中,地球只吸收到了太陽(yáng)十億分之一的能量,這是一種莫大的浪費(fèi)。為此有些科學(xué)家給出了革命性的想法,怎樣才能收集恒星所有的或者大部分的能量?

方法聽起來宛如科幻小說的情節(jié),設(shè)計(jì)一群繞行恒星收集太陽(yáng)能的衛(wèi)星,位居距離恒星約9千萬英里(相當(dāng)于地球和太陽(yáng)的距離,它們會(huì)收集大量太陽(yáng)能,所有太陽(yáng)能會(huì)無線傳送到地球。

美國(guó)太空總署已經(jīng)在研發(fā)太陽(yáng)能風(fēng)帆,讓太空船能飛到太陽(yáng)系以外,如果把這些太陽(yáng)能風(fēng)帆設(shè)計(jì)的足夠大,比如說一個(gè)達(dá)到上千公里寬,在北斗星的大熊座47星環(huán)繞軌道放置幾千個(gè)風(fēng)帆,獲得的能量會(huì)增加十億倍以上。

但是要建造一個(gè)環(huán)繞恒星的構(gòu)造,就算是科幻想象也是浩大的工程,建造這樣的一個(gè)“戴森云”需要多少材料呢?就算開采太陽(yáng)系里所有行星的礦產(chǎn),也沒有足夠的原料建造出如此龐大的東西!

利用傳統(tǒng)材料建造這樣的戴森云顯然是不可能的,需要一種革命性的新建材,需要輕上幾百倍但又堅(jiān)固幾百倍的物質(zhì)。

在哥倫比亞大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,科學(xué)家讓富含碳的甲烷通過加熱銅片制造石墨烯,那是一種硬度驚人的碳,可以用這種材料制造碳薄膜,難以想象的薄,強(qiáng)度又比普通材料高出幾百倍。

可以利用自動(dòng)化星際飛船搜尋新的太陽(yáng)系內(nèi)富含碳的行星,大型工廠接著把碳制成石墨烯板,工作機(jī)器人會(huì)把這些板子組成幾千個(gè)大型太陽(yáng)能收集器,形成戴森云。而如果把所有板子連接起來,就能形成戴森球,接受到恒星幾乎所有的能量。

如果我們擁有能收集所有陽(yáng)光的大球體,但太空移民者該住在哪里呢?

或許應(yīng)該住在戴森球體內(nèi)。很多人首先想到的是太陽(yáng)系內(nèi)的行星上,但行星上的效率會(huì)比較低,只是太陽(yáng)系演化過程中的副產(chǎn)品!或許很多人認(rèn)為這種方法比較夸張,但夸張想法和承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)原本就是科幻的本質(zhì),住在戴森球里也是很多科幻電影經(jīng)常出現(xiàn)的情節(jié)!

想象一下,一個(gè)巨大的戴森球里有一個(gè)太陽(yáng),這代表著人類文明進(jìn)化的新階段,從行星文明晉升到真正的恒星文明!

但是有一個(gè)重大問題,那就是重力!沒有了它,球體表面的東西都將掉入恒星里面。我們必須自行制造重力!

在地球上,自行制造重力的例子很多,最常見的就是在大型游樂場(chǎng),大型旋轉(zhuǎn)設(shè)施會(huì)產(chǎn)生向心力,讓人感覺像被甩出去。在那里我們就可以體驗(yàn)到人工重力,就像愛因斯坦說的,加速和重力的影響密不可分的。

向心力會(huì)讓戴森球內(nèi)的所有東西都固定住,但是如何旋轉(zhuǎn)那么大的物體呢?在球體外面安裝巨型火箭,球體就會(huì)以正確的速度旋轉(zhuǎn),模擬出地球的重力,站在里面的人就能穩(wěn)穩(wěn)踩在地上!

當(dāng)然,對(duì)于目前的人類文明來說,要做到以上這些還不太現(xiàn)實(shí)。但可以肯定的是,在未來的某一天,隨著人類文明和科技水平的發(fā)展,我們會(huì)逐步達(dá)到那種水平,達(dá)到在太空演化的新階段,成為真正殖民外太空的恒星文明!

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