人類無不渴望飛出太陽系甚至飛出銀河系進行星際探索,但在可見的未來,
人體的脆弱和科技的預期進展都讓大部分人心灰意冷。
但科學家不能被此嚇到,依然在做出各種嘗試和努力,往前一步一步地走,去盡力接近這一天。
除了馬斯克SpaceX這樣的商業移民火星計劃,實際上NASA也在推進一個另類的星際旅行計劃。
這項計劃被命名為星光計劃,它是一項由 NASA 資助的任務,旨在開發支援星際空間探索的技術。
而這項計劃的方法很簡單,在強大的地基鐳射束推動加速下,讓這些飛行器能加速到接近光速級別(即使近光速這樣的速度,在面對宇宙浩瀚的空間時,依然算不上什麼,但已是人類能做的極限)。
當然,這些星際飛船會很小,特別特別小,每個只有幾克重。但他們將成為地球上有史以來最遙遠的星際旅行者,並在短短几天內就可超過早在幾十年前發射的先驅者和航海者飛船,超過它們這幾十年來所穿越的太空距離。
而這些微型航天器將能夠搭載地球上第一批“星際宇航員”。
但是,這些宇航員肯定不會是人類。
相反,星光計劃目標是讓航天器攜帶更小、更強壯的生物。這些生物將能夠在地獄級別航行中所面臨的極端溫度、極端加速度和極端輻射等 對人類非常致命的環境中倖存下來。
目前NASA團隊已經在設計可以承載這些生物的膠囊。
這些微型航天器還將攜帶感測器,以便研究這些生物對諸多星際飛行條件的反應,並提供可用於準備未來相關航天任務的資料。
那麼,地球上什麼物種最適合這個任務呢?
NASA的研究人員必須依據許多因素選擇一批潛在的候選者。
這些生物必須具有低代謝率,以便能夠在幾乎沒有食物的情況下長時間存活,最好是處於假死狀態。它們還必須能夠抵抗宇宙輻射損傷,並且足夠耐寒以承受極高的加速度和極端溫度。
其中一個候選者是線蟲,一種只有幾分之一毫米長的生物,通常是生物學家的實驗室主力研究物件。另外線蟲基因組也早已被測序,這個物種是人類第一個完整繪製了其神經系統的物種。
此外線蟲還是透明的,這使得觀察它們的基因表達和細胞生理現象很容易。同時它們也可以在極端乾燥或冷卻的環境下透過假死狀態存活。
然而,它們相對容易受到輻射損傷,它們的輻射致死劑量比其他一些物種可以存活的劑量要低一個數量級,也就是說更容易輻射致死。
NASA科學家盯上的第二個候選人是緩步動物,比如水熊。這些微觀鏡頭下短而胖乎乎的水生生物,有四對腿,有爪子和吸盤,大小與線蟲相似。然而,它們對輻射損傷有更強的抵抗力,並且能夠很好地耐受微重力環境,而其他物種在這種環境下會觸發各種氧化應激機制。緩步動物也可以進入一種假死狀態,此時它們的新陳代謝會下降到正常水平的 0.01%。
水熊在地球上的任何生物圈包括山頂、冰原到熱帶雨林和深海海溝中幾乎都能找到。目前進行的測試顯示,它們暴露在極熱和極冷、太陽輻射甚至太空真空中,都能忍受這些足以殺死其他生物體的環境,甚至還能成功繁育健康的後代。
除了以上兩種,其他選擇還包括單細胞生物,例如細菌。
比如耐輻射球菌可以複製其基因組產生 冗餘副本,從而減輕輻射造成的基因損害,並且也可以在各種極端環境中生存。事實上,吉尼斯世界紀錄就早已將它列為世界上生命力最強的生物。
NASA相關團隊開發的微流控室,目前已置放了此類“星際宇航員”,並在必要時讓他們復活,然後進行一系列測試 監測他們的狀況。不過這些實驗不僅要在地面上,也需要在低地球軌道進行樣本控制,用來對比結果資料。
解決了“星際宇航員”候選人問題,其實還有其他問題困擾著這些研究人員。
比如任何以近光速飛行的航天器目前仍沒找到實現減速的方法,它們與遙遠系外行星的碰撞必然會產生近千噸級當量的爆炸,這可能會殺死任何倖存的生物。
而使用定向鐳射能量動力飛行器將地球上的生命送入星際空間,也存在讓太陽系外行星受到生物體汙染的風險,這讓科學家很糾結。
但無論怎樣,這類星際航行實驗的資料可以幫助回答一些科學中最基本的問題。比如科幻故事中長期描繪但又無從驗證的一個問題,“人類可以前往其他恆星系統嗎?”
不過更重要的是,這些實驗還可以讓我們瞭解到生命是否可以以種子的形式在宇宙中傳播。
這種想法被稱為泛種論。泛種論是一種假說,猜想各種生命形態存在於全宇宙,並藉著流星與小行星散播、繁衍。在這種假說裡,生命可以在宇宙中移動、存活,這些生命因為某種原因進入宇宙,在移動到其他行星或原行星盤前可能會進入類似休眠的狀態,完全靜止活動。當這些生命進入適合生存的行星,它們便會開始活動並啟動進化。
而在這一點上,
NASA開展的這個計劃甚至可以幫助我們瞭解生命本身的起源
