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人类移民外星,飞船最少要载多少人?

随着近些年类地行星的发现,科学家已在研究如何建造飞船进行星际移民,虽然还有太多的技术难题有待攻克,但移民外星终究会梦想成真。如离我们最近的系外行星Proxima b(比邻星b),它被认为是一颗宜居带的行星。近期就有一个法国研究团队就撰写了这样一篇文章,计算出了确保人类能健康抵达Proxima b所需要的最少飞行人数。

人类移民外星,飞船最少要载多少人?

这篇文章名为《计算前往Proxima Centauri b的多代太空航行的最少搭乘人数》,并将发表于《英国星际学会杂志》(Journal of the British Interplanetary Society)。文章作者是来自斯特拉斯堡天文台的天体物理学家马丁博士(Frederic Marin)和另一位粒子物理学家贝卢非博士(Camille Beluffi)。该文章是针对前往Proxima b的多代星际航行系列研究中的第二篇,此前的一篇发表在2017年8月的《英国星际学会杂志》上。

文章解释道,在已发现的3757颗外行星中,最近的类地行星也有40万亿公里之遥。如果以1%的光速飞行(这已远远超过了当前最先进的宇宙飞船的最快飞行速度),将需要422年才能抵达。也就是说,这种星际航行不可能由一代人完成,而是需要多代人在深空中接力进行。因此,该研究的目的就是从科学上准确预测,这一旷日弥久的星际航行究竟需要搭载多少人和设备,才有可能使人类的太空探索、移民和定居获得成功。

关于星际航行,科学家们提出过多种不同的概念,而马丁和贝卢非的研究是基于美国国家航空航天侷(NASA)即将发射的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)。该探测器的轨道速度将达到破记录的724,205公里/小时,即大约200公里/秒(光速的0.067%)。如果以这一速度飞行,到达Proxima b需要6300年。

人类移民外星,飞船最少要载多少人?

以此为基础,两位科学家开始着手探究,究竟需要多少人参加这趟太空旅行,才能使人类在6300年后健康抵达Proxima b。他们使用自己创造的编码进行了一系列蒙特卡洛模拟,同时也考虑到了偶然事件可能带来的各种随机的结果。编码不仅囊括了尽可能多的生物因素,如男女比例、年龄、预期寿命、生育率等等,也包括极端事故与灾难性事件等。编码目前还在继续开发,以将更多的物理因素包括在内。基于这些因素,他们对一百多次星际航行的模拟结果进行了平均,最终得出的结论是,在保守的条件下,最少需要98人登上宇宙飞船参与这一多代星际航行,才能抵达可能存在着适合人类居住的系外行星的最近的恒星系统。

如果少于这一人数,成功几率将大大降低。比如,模拟显示,若只有32人登船,就无法避免近亲繁殖,也就谈不上成功了,因为即便这个团队能飞抵Proxima b,也不再是一个有着健康基因的团体。

虽说星际航行技术还需要几代人的努力才有可能实现,但这类研究也并非没有意义,最起码我们能从中了解到其可能性是否存在。该系列的研究首次将多代飞行的生物因素考虑在内,正如作者本人所描述的,这种太空探索是一个综合了多学科的项目,需要物理学家、天文学家、人类学家、火箭工程师、社会学家及其它诸多领域的专业人士的共同智慧。