中國(guó)首位卡爾薩根獎(jiǎng)得主:我們?yōu)楹巫呦蛏羁?/h1>
發(fā)布時(shí)間:2018-06-26 來(lái)源: 日記大全 點(diǎn)擊:
卡爾薩根(Carl Edward Sagan,1934~1996)是美國(guó)著名天文學(xué)家、科普作家、科幻小說(shuō)家,曾任美國(guó)天文學(xué)協(xié)會(huì)行星科學(xué)學(xué)會(huì)主席、美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)行星學(xué)會(huì)主席,曾獲美國(guó)航空航天局特別科學(xué)成就獎(jiǎng),兩次獲得公共服務(wù)獎(jiǎng)和航空航天局頒發(fā)的阿波羅成就獎(jiǎng)。美國(guó)天文學(xué)會(huì)行星科學(xué)學(xué)會(huì)為紀(jì)念他設(shè)立了卡爾薩根獎(jiǎng),并于1998年開始頒授。
2016年5月,卡爾薩根獎(jiǎng)被授予中國(guó)學(xué)者鄭永春博士,鄭永春博士是第一位獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的中國(guó)人。近日,經(jīng)過(guò)數(shù)月的籌備,鄭永春博士進(jìn)行了一次科普演講,講述了關(guān)于人類對(duì)太陽(yáng)系探索的故事
1977年8月20日,旅行者2號(hào)從美國(guó)肯尼迪航天中心發(fā)射成功,半個(gè)月后的9月5日,旅行者1號(hào)也踏上征途,開始了對(duì)太陽(yáng)系的探索。接連的兩次發(fā)射可以說(shuō)是在與時(shí)間賽跑:176年一遇的行星連珠,讓飛行器可以借助引力彈弓效應(yīng)從一顆行星甩向另一顆行星,用一次發(fā)射達(dá)到四顆行星,這是旅行者們唯一的發(fā)射機(jī)會(huì)。同樣在1977年,《星球大戰(zhàn)》的上映在全球掀起了太空熱潮,人們討論著太空、銀河、飛行器。
從57年前月球1號(hào)探測(cè)器發(fā)射到神舟十一號(hào)返回地球,人類對(duì)太空的探索從未停歇。深空探測(cè)并非一項(xiàng)容易的工作,無(wú)論是技術(shù)上還是從時(shí)間周期上,都異常艱難。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)足夠幸運(yùn)的科學(xué)家,一生中也只能參加兩個(gè)半的深空探測(cè)項(xiàng)目。如此艱辛的一項(xiàng)工作,卻又有無(wú)數(shù)科學(xué)家前赴后繼參與其中。那么,我們?yōu)槭裁匆呦蛏羁眨课磥?lái)一百年我們將走向哪里?我們?nèi)绾巫呦蚰抢铮恐袊?guó)首位卡爾薩根獎(jiǎng)得主鄭永春博士在他的演講中回答了這三個(gè)問(wèn)題。
我們?yōu)槭裁匆呦蛏羁?br> 從旅行者2號(hào)拍攝的照片上看,地球只是太陽(yáng)系中一粒懸浮在陽(yáng)光中的微塵。人類腳踏著這顆星球堅(jiān)實(shí)的大地,依靠它的供給繁衍生息。然而從整個(gè)太陽(yáng)系中看去,這個(gè)人類唯一的家園卻十分脆弱。2013年一顆小行星撞擊在俄羅斯的車?yán)镅刨e斯克,導(dǎo)致了1500人受傷,7200棟房屋受損,而這只是一次非常小規(guī)模的行星撞擊事件——在進(jìn)入大氣層之前這顆小行星的直徑僅有18m,撞擊后最大的一塊隕石碎片也只有一顆瑜珈球那么大。如果換作一個(gè)1km直徑的小行星呢?它的威力相當(dāng)于幾百顆原子彈同時(shí)爆炸,會(huì)帶來(lái)大規(guī)模的自然災(zāi)難。
這種撞擊在太陽(yáng)系中屢見不鮮:月球上直徑大于1km的撞擊坑就有3萬(wàn)3千個(gè),地球上雖然相對(duì)少得多,但也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了176個(gè)撞擊坑。
這176個(gè)撞擊坑中,最出名的一個(gè)位于墨西哥灣尤卡坦半島。那次撞擊發(fā)生于6500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)晚期,沒(méi)錯(cuò),就是它引發(fā)了大規(guī);覊m進(jìn)入平流層,整個(gè)地球被灰塵覆蓋,繼而降溫、冰凍,曾經(jīng)獨(dú)霸地球的恐龍,就這樣滅亡了,從那次浩劫中存活下來(lái)的物種現(xiàn)在都被人類尊稱為“活化石”。
除了小行星撞擊,超級(jí)火山爆發(fā)、超級(jí)地震、超級(jí)海嘯、地球磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)、超級(jí)太陽(yáng)爆發(fā),人類對(duì)這些災(zāi)害中的任何一種都毫無(wú)抵抗之力,更不要說(shuō)還要面臨三體星人的入侵和二向箔的威脅。
所以,我們發(fā)明強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡、進(jìn)行深空探測(cè),并不是因?yàn)槠渌乔虮鹊厍蚋篮茫窍M麨槿祟愓业揭粋(gè)滅頂之災(zāi)到來(lái)時(shí)保存火種的避難所。
未來(lái)一百年我們將走向哪里
到目前為止,人類已經(jīng)進(jìn)行了230多次太陽(yáng)系探測(cè)。這230多次深空探測(cè)中,離得最近的月球去了110多次,稍遠(yuǎn)的金星和火星各四五十次,再遠(yuǎn)的木星和土星去了不到10次,更遠(yuǎn)的天王星和海王星就只有旅行者2號(hào)去過(guò)。
200多次的探測(cè)結(jié)果是,整個(gè)太陽(yáng)系的8大行星、5顆矮行星、165顆衛(wèi)星當(dāng)中,只有火星有可能經(jīng)過(guò)改造實(shí)現(xiàn)大規(guī)模移民。
火星是一個(gè)什么樣的星球呢?它的直徑是地球的一半,重量是地球的十分之一,引力是地球的三分之一。由于大氣壓非常低,火星上的晝夜溫差極大,晚上最冷的時(shí)候有零下100攝氏度,但夏天正午的赤道地區(qū),溫度可達(dá)20攝氏度,非常舒適;鹦巧线有一年四季,冬天的時(shí)候南北極冰蓋擴(kuò)大,整個(gè)星球表面非常清晰,而到了春天,則被沙塵暴籠罩,分不清地形,冰蓋也開始縮小。
火星上到底有沒(méi)有生命,至今還是一個(gè)謎,但人類已經(jīng)開始了向火星移民的努力。1996年,卡爾薩根離開了這個(gè)世界。在他離世前的一個(gè)月,錄下了一段留給未來(lái)火星移民的錄音,在這段錄音里他說(shuō):“也許我們登上火星是因?yàn)槲覀儽仨毴绱,因(yàn)檫M(jìn)化在我們心中埋下了流浪的火種,畢竟我們來(lái)自狩獵者、采集者,我們?cè)诘厍蛏?9.9%的時(shí)間都是浪子,而流浪的下一站就是火星!
然而去火星并不是想去就能去的。從時(shí)間上來(lái)說(shuō),火星發(fā)射窗口期每780天才會(huì)出現(xiàn)一次,也就是說(shuō)要2年零2個(gè)月才有一次最佳的發(fā)射機(jī)會(huì)。去程需要航行6個(gè)月的時(shí)間,而來(lái)回一趟完整的旅程則需要3年左右。除此之外,還有各種各樣的其他難題需要解決,比如降落傘如何在稀薄的大氣中使登陸器減速、來(lái)自宇宙射線和太陽(yáng)耀斑粒子的威脅以及如何降低星際運(yùn)輸成本,等等。
《火星救援》中馬特達(dá)蒙飾演的植物學(xué)家在火星上成功種出了土豆,這并非只是因?yàn)轳R特達(dá)蒙的主角光環(huán)。實(shí)際上,科學(xué)家們已經(jīng)用模擬的火星土壤成功種出了土豆,而且有科學(xué)家相信,火星上種的土豆會(huì)比地球上的產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好。
雖然目前人類還沒(méi)有在火星上找到可用的水源,但是我們已經(jīng)知道在火星的土壤中含有大量的水,也許我們可以通過(guò)加熱土壤或者打井來(lái)取水。如果這兩種方式都不行,還可以用除濕機(jī)來(lái)抽取空氣中的水。但無(wú)論如何,火星上的水是非常寶貴的。據(jù)悉,神舟十一號(hào)搭載的兩名航天員在太空中時(shí)無(wú)論是洗澡水還是洗腳水,都要收集起來(lái)循環(huán)利用,就像一位航天員曾說(shuō)過(guò)的:“我今天喝下去的咖啡,就是用昨天喝過(guò)的咖啡沖的!
有土豆吃、有水喝,還需要解決住的地方。除了像電影里那樣帶太空艙到火星拼在一起當(dāng)別墅以外,還可以利用火星上的資源蓋房子;鹦峭寥乐杏幸环N紅色黏土可以用來(lái)燒磚,黏土也可以加水變成砂漿,有磚、有砂漿,我們就可以在火星上建造窯洞,為了阻擋太陽(yáng)輻射和宇宙射線,窯洞上方再堆蓋3米厚的沙土,就完成了一個(gè)火星之家。
這種方式無(wú)疑十分符合祖布林的理念。身為美國(guó)火星協(xié)會(huì)主席、被稱為“火星狂人”的羅伯特·祖布林在1996年出版了一本書叫作《趕往火星》的書,書中描繪了如何利用火星上自由的資源、“輕裝上陣”地實(shí)現(xiàn)火星移民計(jì)劃,正如他所說(shuō)的:“讓我們用‘狗拉雪橇’的方式去火星!”
相較于祖布林,鄭永春對(duì)火星移民的預(yù)計(jì)則保守得多:他預(yù)計(jì)未來(lái)20年人類會(huì)實(shí)現(xiàn)首次火星登陸,并在未來(lái)100年建成一個(gè)中等規(guī)模的火星城市,而將火星改造為適宜人類居住的星球則要在未來(lái)1000年中實(shí)現(xiàn)。
火星,只是個(gè)開始
四百年前當(dāng)人類發(fā)明望遠(yuǎn)鏡之后,伽利略第一次把它對(duì)準(zhǔn)了天空,透過(guò)它看到了月球上的環(huán)形山、木星的四顆衛(wèi)星和一個(gè)宏大的宇宙。
同樣是四百年前,開普勒在給伽利略的信中寫道:“我們應(yīng)該建造適合飛向神圣天空的船與帆,然后也會(huì)有這樣的先驅(qū)者,面對(duì)無(wú)邊的太空,他們毫不退縮!
也許火星只是一個(gè)開端,一個(gè)人類散居太陽(yáng)系各處的起點(diǎn)。卡爾薩根曾說(shuō):“在過(guò)了一段短暫的定居生活后,我們又恢復(fù)古代的游牧生活方式。我們遙遠(yuǎn)的后代們,安全地布列在太陽(yáng)系或更遠(yuǎn)的許多世界上……”“他們將抬頭凝視,在他們的天空中竭力尋找那個(gè)藍(lán)色的光點(diǎn)!彼麄儠(huì)感到驚奇,這個(gè)貯藏我們?nèi)繚摿Φ牡胤剑?jīng)是何等容易受傷害。我們的嬰兒時(shí)代是多么危險(xiǎn),我們的出生是多么卑微。我們要跨越多少條河流,才能找到我們要走的道路。(文章整理自鄭永春演講視頻)
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