太空时代的诗和远方,NASA科学家说“2022年,我们月球见”

在各种黑科技的帮助下,NASA科学家说人类2022年就能殖民月球了,你还在等什么?

不说了,小编要回月球种土豆了,等地皮涨到北京学区房的价格就来不及了。

过去的一年间,NASA的火星之旅聚集了无数人的目光。然而现在,一群太空专家,包括NASA的首席科学家们推出了一本特别刊物,详述了我们如何在7年后建立月球上的人类殖民地——且造价只需100亿美元

虽然听起来很棒,该计划的目的却不限于月亮本身——从探索的角度出发,大多数科学家们考虑的都是更为宏大的目标。专家们指出,我们从中收获的经验与建立地外基地的过程中发展出的技术将最终帮助我们殖民火星与其他行星

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

“我的兴趣不在月球上。对我来说月球就像一个混凝土球一样无趣。”编辑了这期《New Space》特刊的NASA天体生物学家克里斯·麦凯说道。“然而我们要先学会在月球上建立研究基地,然后才能在火星上如法炮制。月球为火星提供了参考蓝图。”

特刊中的文章来自于2014年8月举行的一次专题研讨会。在那次会议上,最杰出的太空研究者和商业精英齐聚一堂,探讨以低成本在月球上建立人类居所的方法。

1972年后,碍于高昂的成本,我们再也没去过月球——当初将人类送上月球的阿波罗计划如果按今天的标准执行,需要花费一千五百亿美元。鉴于2016总预算只有不到两百亿美元,NASA不敢对月球和火星抱有奢望。

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

不过有了新技术,事情就有了改观。

NASA的亚力桑德拉·霍尔和NextGen Space的查尔斯·米勒在一篇论文中提出,“5-7年后,美国就可以带领人类重返月球,总花费只需约100亿美元(±30%)。”

杜伊莫维奇在为MarketWatch的撰文中称,这比美国的一艘航空母舰都便宜。

麦凯表示,“重点在于新技术,即使是那些原本与太空不沾边的——比如无人驾驶车和废物回收厕所——将在太空中大显身手,这些会大大降低成本,让建立月球基地变得不难实现。”

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

相关研究论文称,月球基地的第一步是让约10人住上一年时间,然后10年内发展为让100人自给自足的定居点

人们将通过SpaceX即将发射的“重型猎鹰”火箭到达月球。初次征程需要携带大量仪器和设备,而3D打印几乎可以制造出除此之外的一切。

殖民地将很可能建立在月球一极的外缘处,因为那里比月球表面其他地方都更能接收到更多阳光,保证太阳能设备的稳定运行。据MarketWatch报道:

“ “而且,这些能量还可以为机器人提供动力来挖掘环形山内探测到的大量冰块。通过这种方式收集到的水可以作为生活补给,也可以用来制造氧气,还可以经过处理成为供贩售或贮存的火箭燃料。”

宇航员或许将住在类似Bigelow Aerospace公司制造的那种充气舱里。这样建造出来的栖息地不仅可以抗辐射,还能改造出各类型生活区域,也便于储存与运输。

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

除此之外,这种居住环境还可以保护基本农作物生长,肥料则来自于厕所回收利用的人类排泄物。类似于盖茨基金会资助的“蓝色厕所”可以将人类排泄物变为电力、净水和各种养分。

月球上的这10人无法种植出的食物和3D打印无法制造出的供给则可以通过SpaceX可重复使用的“猎鹰9号”火箭,以每年3亿5千万美元的费用从地球运输到月球。

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

这一切听起来如此美好,但不容忽略的事实是1千万美元的创办成本仍高于NASA每年航天飞行的预算。不过科学家们认为,如果建立月球基地是一笔固定费用,那么NASA仍然负担得起这笔费用,且可以和火星计划同步进行。

若有商业服务供应商介入,花费甚至还能更低。要向NASA和其他运营火星之旅的太空旅行公司推销推进剂,月球轨道可是个再好不过的黄金位置了。

太空时代的诗和远方:2022年,我们月球见

《New Space》特刊中的所有文章都向所有人开放免费在线阅读,你可以利用它们来规划你的未来太空生活。开始做梦吧,因为这一切将比你想象的更快到来

是时候重返月球了,这次我们来了就不走了。”特刊的序言中写道。“资金也将不再是障碍。”

编译:未来论坛 商白 来源:ScienceAlert 作者:Fiona MacDonald

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2 Responses

  1. 科学家发现:黑洞吃星际碎片也能“噎住”说道:

    在距地球300万光年的宇宙深处,有一个遥远星系,它的中心是一个超大质量黑洞。科学家最近发现,这个黑洞在“吃”一个恒星时,突然“噎住”了。

    近日,发表在天体物理学杂志上的一篇论文中,来自MIT和NASA的研究人员报道了一次“潮汐撕裂耀斑”——黑洞湮灭周围恒星时发生的一种强烈的电磁辐射爆。这个耀斑在2014年11月首次被发现,从那以后就成了天文学家们关注的焦点,他们调动了很多望远镜对其进行了一年多的观察,希望从中得到黑洞生长和进化的信息。

    在这幅想象画中,厚厚的吸积盘在一个超大质量黑洞周围形成。一颗在边缘游走的倒霉恒星被黑洞捕捉住撕成粉碎,恒星的遗骸向黑洞中心坠落,融入了那团地狱火般的气体云盘中。云盘中心不时向外辐射着光和紫外线,还有X射线的回声。科学家正是利用这些逃逸出来的光线研究鬼魅般存在的黑洞。(Image:NASA/Swift/Aurore Simonnet, Sonoma State University)

    这个由MIT领导的团队对两个不同的望远镜的数据分别进行了分析,发现了耀斑能量谱有一个奇怪的特征:恒星碎片发出的可见光和紫外光光谱出现了异常扰动。而在32天后,科学家在X射线光谱中找到了同样的扰动。

    电脑模拟显示,恒星刚接近黑洞时就被黑洞那强大的引力快速地撕裂,产生的碎片在下落过程中相互碰撞,爆发出大量可见光和紫外光。碎片落越下落就越热,发出的光波长就越短,终于在坠入黑洞一瞬间爆发出相同模式的X射线。

    “实际上,这个黑洞并不是那么饿,只是突然漂来了一颗肉质丰富的恒星”,Dheeraj Pasham是这篇论文的第一作者,也是麻省理工学院Kavli天体物理和空间研究所的博士。“我们看到,这块星际物质并不是被黑洞一口吞下去,而是下落的过程中与自身发生相互作用,走走停停,看起来就像黑洞在“吃”这块儿星际物质的时候噎住了。”

    Pasham说宇宙中隐藏着很多看不见的黑洞,它们并没有活跃地吸积周围的恒星,像冬眠了一样,潮汐撕裂耀斑成了我们认识这类黑洞的一扇窗户。“几乎每一个大质量星系的中心都有一个超大质量的黑洞,”Pasham说,“但我们一般是无法观察到它们,除非发生潮汐撕裂耀斑。”

    当一颗恒星靠近黑洞时,它被黑洞的巨大的引力撕扯拉碎。就像临死前最后一声哀嚎,被撕碎的恒星发出能量巨大的电磁波辐射,频率从X射线到高能伽玛射线,涵盖了整个波段。这种现象在宇宙中很罕见。

    “你要盯着一个星系看一万到十万年才能等到一次恒星被黑洞吞噬的事件”,Pasham说。然而就在2014年11月11号,一个叫ASASSN的机器人望远镜全球网络幸运地捕捉到了一次潮汐撕裂耀斑,这次事件发生在距离地球300万光年处星系中心。科学家迅速地从别处调用其它望远镜进行观察,在太空轨道上的NASA 的Swift卫星也加入了观察的队伍中。

    “我们很幸运,在它真正到来时大家都做好了充分的准备。”Pasham说。“望远镜之间的数据共享让我们得以分析巨量的数据。”

    Pasham和他的同事打算利用这些数据解决一个长期困扰他们的问题:耀斑的最初爆发位置是哪里?黑洞动力学的模型告诉我们,X射线的爆发离黑洞非常近,但是可见光和紫外线的爆发点却仍然很难找到。找到这个位置十分关键,借此我们可以推算一个恒星是何时开始被黑洞撕裂的。

    “超质量黑洞和它们的宿主星系都是在不断生长的”,Pasham说。“如果我们能知道潮汐撕裂耀斑中发生了什么,就可以理解黑洞和星系的共生进化过程。”

    研究人员追踪了ASSASSN-14i耀斑发生后的270天内的情况, 通过分析Swift卫星和Las Cumbres天文台全球望远镜上采集的X射线和可见光/紫外线数据,他们发现了X射线谱上的两个峰,一个在第50天,一个在第110天,中间第80天左右有一个低谷。而在可见/紫外波段上,他们发现了一模一样的扰动。

    为了解释这种能量“回声”,团队用电脑模拟了黑洞吞噬恒星的全过程。他们对吸积盘(由环绕黑洞的恒星碎片构成的椭圆形盘),最概然速率,半径,和坠落速度(物质坠入黑洞的速度)都进行了模拟。模拟结果告诉我们,可见光/紫外线爆很可能发生在黑洞外围的碰撞中,撞碎后的物质向黑洞中心坠落的过程中被加热,最终发出了X射线。这正导致了X射线的延迟,该结果与观察一致。

    “对于缓慢吸积的超大质量黑洞来说,这种现象不会发生”,Pasham说:“因为恒星的质量被黑洞缓慢连续地吸走,吸积盘中的物质缓慢地绕黑洞旋转,缓慢地丢失着能量。但是ASSASN-14li的耀斑却是另外一回事儿。就好你你突然扔给黑洞一大块物质,这些物质在下落的过程中会与自身发生反应,再下落,再反应。如果将来还有机会观察到别的潮汐撕裂耀斑现象,我们还要看会不会有类似的现象发生。”

    这项研究部分受资助于NASA.Pasham的共同作者包括麻省理工学院Kavli研究所的博士后:Aleksander Sadowski,美国航空航天局Goddard太空飞行中心的研究部,以及来自马里兰大学的研究者,来自哈佛大学Smithsonian天体物理研究中心,哥伦比亚大学和约翰霍普金斯大学的研究者者。

    编辑:梁柱
    http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa6003/pdf
    http://news.mit.edu/2017/black-hole-choking-stardust-0315

  2. 百度发布阿波罗计划:我们要让每个人开车时也能仰望星空说道:

    中国,全球最大的汽车生产和销售市场。全球269个汽车品牌,中国品牌就占了61家,超过总数的五分之一。

    人工智能时代的到来,把全世界的科技巨头和汽车厂商推向了研发自动驾驶技术的浪潮中。百度也有幸以一家中国公司的身份加入了“冲浪”队伍。

    2015年,百度开始大规模投入无人车技术研发;
    2015年12月,百度在北京进行了高速公路和城市道路的全自动驾驶测试;
    2016年9月,百度无人驾驶汽车获得美国加州自动驾驶路测牌照;
    2016年11月,百度在乌镇开展普通开放道路的无人车试运营(点击蓝字查看详情),数百名参加乌镇世界互联网大会的嘉宾和记者试乘了百度无人车;

    而在今天,我们希望把成熟的技术分享出来,与无数致力于推动自动驾驶技术发展的伙伴一起,更好更快探索这个令人兴奋的领域。

    我们决定发布“Apollo计划”。

    1、“Apollo计划”是什么?

    我们将向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台,帮助他们结合车辆和硬件系统,快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。

    “Apollo”平台的结构包括一套完整的软硬件和服务体系,包括车辆平台、硬件平台、软件平台、云端数据服务等四大部分。

    我们将开放环境感知、路径规划、车辆控制、车载操作系统等功能的代码或能力,并且提供完整的开发测试工具。

    同时,我们还会在车辆和传感器等领域选择协同度和兼容性最好的合作伙伴,共同组成协作联盟,推荐给项目参与方使用,进一步降低无人车的研发门槛,促进技术的快速普及。

    2、为什么要进行“Apollo计划”?

    对百度来说,通过技术开放,我们的技术成果能够快速在广泛领域里得到应用,能促进技术本身的快速迭代。同时,百度把自己所拥有的最强、最成熟、最安全的自动驾驶技术开放给业界,有利于建立起一个以合作为中心的生态体系,发挥百度在人工智能领域的技术优势,为合作伙伴赋能,共同促进自动驾驶技术的发展和普及。

    百度集团总裁兼首席运营官陆奇表示,“中国作为全球最大的汽车生产和销售市场,汽车品牌众多,合作环境更加开放。百度这次主动开放自动驾驶技术,将与汽车行业碰撞出非常多的创新机会,能更广泛地释放我们技术积累的价值,带动行业快速变革。而放眼美国及其他汽车产业较为发达的市场,百度所倡导的开放创新的行业生态,也将对自动驾驶的加速发展起到促进作用。”

    3、“Apollo计划”接下来要做什么?

    目前的具体计划:

    2017年7月,开放封闭场地的自动驾驶能力;
    2017年底,输出在城市简单路况下的自动驾驶能力;
    2020年前逐步开放至高速公路和普通城市道路上的全自动驾驶。

    后续我们会逐渐公布更详细的计划。

    1962年,美国总统肯尼迪对“Project Apollo(阿波罗计划)”曾说过这样一段话:

    “ We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard。”

    自此以后,“Apollo”这个词就被赋予了非凡的意义:具备开创性,又需要汇聚众多参与者的力量,能为社会发展带来巨大推动力的超级工程。百度相信自动驾驶和智能汽车也是这样的事业。

    作为全球范围内第一家宣布对外开放自己技术和平台的无人车技术领先企业,我们决定选择“Apollo”作为此次计划的代号,向另一个叫做人工智能的宇宙出发!

    1969年,“阿波罗计划”使阿姆斯特朗在月球上迈出了人类的一大步。今天,我们希望未来可以解放双手,使每个人开车时也能自由地仰望星空。

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