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让我们想象这样一幅画面：地球上的各种灾难越来越频繁,火山爆发、地震、冰山融化,海平面上升逐渐淹没了陆地等地球变成不适于居住的星球只是时间问题,我们不得不逃离“濒临死亡”的地球,寻找替代的栖息地.
现在让我们以一种乐观的态度认为,至少在地球不适合居住之前,我们发明和掌握的技术足以带领人类物种离开地球.那么,即使人类绝迹于地球,人类物种也不会灭绝.
去往哪里?
移居外星球是人類一个长久的梦想.如果能移民外星,我们该去往哪里呢?
很早之前,曾有人认为火星和金星可能是不错的选择,但现在我们知道,除了地球,环绕太阳的其他行星也许都不太适合人类生存.显然,我们要考虑另一恒星系统. 以我们今天的科学水平,还无法知道整个银河系的2000多亿颗恒星中,可居住的星球具体数目是多少,或者这些宜居星球是不是已经有了原住民（外星人）.美国天文学家和地外文明搜寻（SETI）组织创始人弗兰克·德雷克曾在1961年提出了“宇宙文明方程式”,也就是德雷克方程.德雷克方程主要包括7个因素,如银河系中诞生恒星的等级,恒星有多少颗行星,行星能否适应生命体生存等.他用该方程计算了找到外星人的机率.结果表明,银河系可能存在1万个左右可探测的文明,其中,最近的文明世界可能距离我们约1000光年远.而目前的研究迹象表明银河系可能存在很多宜居行星,有些人估计的数目甚至达到了数百亿颗.
不管怎样,这都暗示着如果人类向太阳系的其他地方开展殖民活动,人类物种就很难被“消灭”了.因为即使是杀掉其中一颗星球的人类分支,其他星球的人类仍然存在,并可以从其祖先的悲惨经历中总结经验,研发和尝试新的技术,不断探索,了解生活在别处的生命,推动人类向更高层次发展.
如何达到宜居星球?
由于地球和其他恒星之间相距甚远,假设人类开始星系殖民,最初的扩张速度应该是缓慢的.因为就算是去往最接近地球的三体恒星系统——半人马座α星,假设是以10%光速（约3万千米/秒）行驶,大概也需要40年才能到达.
为什么选定为10%光速呢?首先得考虑人类的寿命,目前人类的平均寿命在七八十岁的样子,10%光速至少能让人类在短暂的生命期限内到达最近的恒星.其次,相对于速度极限——光速,10%光速其实不算快,还能尽量减少行驶中宇宙飞船和星际气体、尘埃之间相互碰撞的机率.
那么,我们如何让宇宙飞船获得10%光速?
也许要依靠一面巨大的帆,或者说,进军其他恒星系统将是一个“光帆”计划（或太阳帆）.由于光也有能量,照射到物体上也能产生光压,这个道理就像风吹到船帆上,使船帆受力一样.光帆就像是接收光照的一种太阳能电池板一样的东西,由太阳附近的高能激光或微波站驱动,它利用光束中的光子获取动力,足够长的时间后会达到相当比例的光速.
而在最近,物理学家史蒂芬·霍金启动的“突破摄星”项目中,就提议研发名为“星片”的小型光帆飞行器.计划它能以20%光速,经过20多年的航行时间抵达半人马座α星,并向地球传回该恒星系统的信息.尽管就目前而言,这台飞行器只能装载照相机、导航系统等小件物品,其成败也很难预料,但是仍旧给人类未来的太空旅行指明了一条道路.
除了光帆,当然还有其他可能的星际推进方法,从反物质融合、星际冲压式喷气推进器到“超空间发动机”.据称,美国科学家正在秘密研究一种“超空间发动机”,一旦证明“超空间发动机”可行,那么由地球前往火星只需3小时,由地球前往距离11光年的星球只需80天.也有科学家预测,真正能制造出适合的宇宙飞船并启程飞往目的地星球的时间是在26世纪.
到达目的地后,如何减速、顺利降落也是一个巨大的难题.最合理的办法是研发所谓的“磁帆”.“磁帆”通常指在飞船周围包裹上一层和太阳风极性相反的磁场（太阳风是自身具有磁场的一股带电粒子流）,通过磁场间的排斥作用飞出太阳系.这里,我们要利用的不是太阳风,而是在快要到达目的地的最后阶段,通过目标恒星发射的粒子流的反磁性来减速刹车 .
旋转的太空城
鉴于去往其他星球通常要花费相当长时间,一些人并不太想在星际旅行中就将自己的生命消耗殆尽,于是有人产生了这样的想法：建造一个太空栖息地会不会更快,更方便?
早在20世纪70年代阿波罗号成功登月之后,美国普林斯顿大学物理学家和未来主义者杰勒德·奥尼尔就曾提出建造“轨道太空城市”的想法.他设想的是一座圆筒形的巨大“飞船”,长32千米,直径约6～8千米,可住十几万人.它是全封闭式的,并以中轴为旋转轴,每分钟自转一周,能产生跟地球表面同样大小的重力.圆筒的顶部还有一个空间码头,从地球或其他太空城来的小飞船可以在这里停靠.
我们如果要建造一座城市,首先必须考虑建筑的材料从何而来.奥尼尔认为所需的材料可以从附近的直径几百米的小行星上开采,太阳系拥有数百万颗这样的小行星.
在奥尼尔的计划中,太空城是一个循环的生态系统,人们的生活完全自给自足,可以在这里种植瓜果蔬菜,饲养牲畜,开设工厂,空气循环使用,跟地球生活没有两样.如果地球不再适合居住,人类无需前往遥远的另一个恒星系统寻找新的人类家园,就居住在这太空城里.没有了人类的蹂躏,地球在过了几百上千年后或许会慢慢恢复原样,那时人类还可以重返地球.
美国宇航局对这个想法非常感兴趣,并资助奥尼尔领导的几个实验室进行深入研究.但太空城方案仍然是一道物理难题,等待科学家和工程师们慢慢解开.
备份人类,拯救人类
此外还有人提出,未来人类能建造一艘自给自足、类似地球环境的“世界舰船”,能容纳上千人.一艘巨大的“世界舰船”在太空中的旅行要比光帆慢得多,也许只有0.5%光速（仍然有1500千米/秒）.但优点是,“世界舰船”上的居民众多,而且一代又一代生活在船上.相比于改造并定居在其他星球或宜居太空城,“世界舰船”的居民还能继续作为太空探索者,走向下一个新星系,不用担心人类的寿命问题.
据估计,从银河系一端到另一端的距离是10万光年.人类一旦制造出多艘“世界舰船”,分头踏上“没有尽头”的星际迁徙旅程,由于星际空间的隔离,他们的子孙后代可能会产生越来越大的区别,或许到那时,人类们不再承认对方的亲戚关系,尽管他们中的每一个人都是人类文明的延伸.
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