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诺奖得主George:太空探索挑战很大 同时机检察院检察干警遇也很大

2018-08-24 03:40:39
George Smoot,2006年诺贝尔物理学奖获得者、伯克利加州大学物理学教授

  新浪科技讯 8月11日消息, 8月10-12日,世界科技创新论坛在北京会议中心举行,包括Kip Thorne、Thomas J.Sargent、Michael Levitt、朱棣文在内的20余位诺贝尔奖获得者,和曹春晓、美国国家工程院院士**等诸多中外顶级学者专家应邀出席,共同打造史无前例的中国最高级别智慧盛宴,探讨全球科技创新成果、描绘未来中国科技创新蓝图。

  引力是一个很重要的挑战,离开地球就像跟人离婚一样困难,你要跟很多东西去割舍。所以无论是逃脱地球的引力还是逃脱一个婚姻,它都像是扔下一个包袱一样,这里面有很多的阻力。为了逃离地球的引力,我们要到达这个引力的速率。要超过3500米每秒的速度,这样才能到达外太空。

  以下是演讲全文:

  谢谢,很高兴来参加这个会议。今天下午我会有机会给大家介绍更多的细节。那今天上午我想用15分钟时间,给大家介绍太空探索中的挑战和机会,我们说挑战是巨大的,但是机会也是巨大的。我们在讲挑战的时候也要苦中作乐,当然这个问题的严肃程度是不会因为我开玩笑而减少的。

  这里我罗列了好多很现实的挑战,首先引力是一个很重要的挑战,离开地球就像跟人离婚一样困难,你要跟很多东西去割舍。所以无论是逃脱地球的引力还是逃脱一个婚姻,它都像是扔下一个包袱一样,这里面有很多的阻力。为了逃离地球的引力,我们要达到这个引力的速率。要超过3500米每秒的速度,这样才能到达外太空。但一开始的速度非常的慢,如果达到人类的最高速度,我们到月球要几周,虽然月球离我们非常近,但是按人类的速度也要几周。如果要去火星的话要很多个月,所以速度慢是个问题。另外外面是个“地雷战”,我们打个比方,我们在外太空研究方面有所进展,但是太空里面充满了各种垃圾,大部分的垃圾来自于三个国家,我们拍张照片,太空内的残骸。哪些国家呢?中国,中国要对太空垃圾负1/3的责任,俄罗斯负责1/3的责任,美国过去有很多太空垃圾,然后意想到垃圾是个问题,开始减少了向太空发送垃圾。中国不是因为送了很多的卫星,而是来自于反太空测试、反卫星测试,你在做反卫星测试实验的时候,就会把一些垃圾送到太空,所以主要是这三个国家,在发展的不同阶段造成了太空现在的垃圾。

  我们看地球周期,这些是比较大的残骸,在近月轨道上有一些卫星,包括退役的卫星,还有一些高轨道的。还有地球同步轨道上的一些卫星,也在围绕地球旋转,这就使你在升空的时候很难避免大的残骸,刚才讲到引力已是大的拖累了。曾有一次美国的一个空间站,它的伤害是因为一系列的连锁反应,现在世界上的国家已意识到我们要减少对太空垃圾的制造,然后要想办法来清扫地球周围的这层垃圾。那从实际操作角度来讲,我们要解决这个问题,不然后另外从经济效益角度来说也是必须开展的行动。

  另外,我们在太空里面是没有定位系统的,没有GPS的,地球上有GPS是由于你发射了卫星,但是太空没有导航系统,除非你说你已经到了外太空了,这是我们现在的挑战,这些挑战都是非常实际的,虽然我用开玩笑的口吻讲,因为这样有助于大家记住和容忍这个问题,但是它们的严肃程度不容打折扣。当我们进了外空之后又有新的挑战,比如你到了新的星球想硬着陆吗?这是不行的,火星是有引力的,你不可能让宇航员和飞行器硬着陆,要解决着陆的问题。还有你到别的星系,花了那么多的时间,要想去的话飞行速度一定要非常快,不解决着陆的问题是不行的。第二,你不能拿着如山多的铝矿石跟你动身,比如你到外面去殖民其他的星球,不能把所有的给氧都带在身上,你只能带一些非常必要的东西,但不可能带上一切的东西,我们需要利用当地的资源,所以这也是巨大的问题,我们目前的技术还不够成熟,不允许我们少带几样东西去外太空殖民。

  还有第三个,我们需要别的辅助,像人类发展之初我们需要狗跟牲口,但是到了其他星球我们需要交新的朋友,可能就是机器人,我们拭目以待。

  第四个问题,我们进入太空的手段很少,我们目前还没有引擎,不可能让我们以足够快的速度到更远的地方,所以这是个很难的挑战。目前,我们人造的最快的飞行器,让我们到第二个临近的星系也要超过两万年。也就是说,能不能把要跨星系传输,甚至到我们比较邻近的星空,从短时间来看都是很难实现的。有多少人愿意做志愿者,在飞向外太空目的地的进程中死亡的?我觉得最好还是把人的受精卵冻起来,然后请机器人保母看着它,等飞到外星球差不多了再让它变成人,这里面有很多严肃的挑战,这都是一些长时间的挑战,但是我们说太空还是存在它的机会的。

  我再讲讲挑战,还有更严肃和更严重的挑战,太空不适合人类生存,太空寒冷、空阔、致命,很多人会在探索过程中死亡,比如有些残骸的碰撞,即便你避免了这个问题还可能罹患癌症,主要是太空的辐射致使的疾病。还有一个问题,就是除非你创造人造引力,那末在零引力的环境下人会变成一团烂泥,由于我们人的身体是适用于一个引力的环境,那么如果在失去引力的情况下人会变成一团烂泥。我们还有光合作用、新陈代谢的作用,除非我们把人变成一部分机器人。而且说实话火星上也没有超市,你到了火星上生活必需品都要自己带,否则就要在火星上自己生产,在别的星球上生产是很难的。在零引力的情况下种植是很困难的,到目前为止只有一次成功的,在国际空间站在零引力上的情况下种植出了蔬菜,我们现在种植蔬菜是非常困难的。所以我们要解决这个很切实的农业的问题。

  第四点,太空之旅是飞向疯狂之旅,唯一的解决之道,目前人们人为的办法就是医生的做法,比如说有人生病了,然后把人体的温度降低,这样的话身体不会进一步的恶化。那同理,前面我们讲了把人的受精卵冷冻,然后在时机到的时候变成人。这里讲的是人的低温,在低温情况下,除非降到低温,否则人体会遭到各种伤害。我不想给大家泼太多的冷水,我只是说在探索太空的过程中人类还是有很多的挑战,是尽管如此人类还是付出了很多的努力。

  举个例子,这个目前我认为是进展最大的一项项目,我讲三点。

  (详见PPT)这个叫做火星殖民项目,这是出于文化理由。俄罗斯人一直喜欢火星,俄罗斯人跟美国合作,要终究飞向火星,这是个长时间的项目。在未来的十年,两个国家将在近月轨道展开1些小的空间站,就是先到月球,然后在月球轨道上空间站,作为一个阶段性的目标,终究的目标是飞向火星和火星着陆。美国和中国都对火星有兴趣,但是最近刚有一个成功的火星项目,竟然是印度做到的,这让世界为之震惊,因为印度的成本太低了,而且第一次就成功了,印度是世界上目前唯一一个第一次向火星发射飞行器,并着陆的。过去人民尝试了25次,但是人民成功的程度不一样,你看印度的本钱多低。我们的太空探索活动非常简单,印度人的成本非常低,甚至像我们可以拍过影片《月球任务》,它的制作本钱是印度成功的把飞行器发到火星表面的两倍,日本、欧洲、美国也到了月球,但是成果非常高,制作好莱坞大片的成本都比印度发射飞行器到火星的项目高很多。火星探索是一个长远的眼光,代表了长远的需要,因为人最终是希望可以在月球和火星上建立基地。

  什么是对的?空间资产可以加强我们在地球上的活动,有了空间资产可以增强我们在地球上开展的活动的效率和效果,提高我们在地球上活动的成本有效性。探索殖民和开发星系系统是一个长期的项目,最终我们将到达月球跟火星。另外,相比木星也是我们将来感兴趣的开发星球,但是无论是月球还是火星是没有超市,还有这是符合科学探索的需要的。在金星和木星也将是未来探索的需要,但是我们如果想做的话它就需要做长时间的投入,而且我们到了太空它可以提高我们的可见度,这是地球大气层。为何我们要太空探索呢?比如说像短波,X光、紫外线,我们可以通过发射卫星来解决,红外线和波谱中间的这部份。现在我们还有哈勃望远镜和其他外太空的望远镜,这样就没有了大气层的干扰,一般我们对太空的观测都是在地面上实现,它受到地球大气层干扰。第一,我们服务地球的需要。第二从长期来讲我们有开发殖民和开发离我们近的星球的需要,第三个就是科学探索的需要。我们需要了解未来,需要开展科学探索。

  再来介绍一下机会,我们来看2017年全球的卫星行业的收入,最范围是3480亿美金,比娱乐业低一点,跟化妆品行业的收入差不多,就是从经济价值来说,经济活动量来说的。但是比其他的一些产业,比如说航空业的收入还是高的。所以,空间行业已经成为国民经济中一个重要的行业。那具体来说,它有电信、地球观测、科学等等的细分。我们所有人都用GPS,都用这类通讯卫星。这是每天生活所必需的,但是还有新的运用很快会到来,我想有一个领域对中国来讲将非常重要,跟其他地方是一样重要的,就是跟第一张照片有关的,这是海洋,中国叫做蓝海经济。人类对于海洋的依赖和开发愈来愈加速,那么我们知道海洋的运输业,海洋的渔业都非常的重要,但是我们想未来比如说医药行业的生物材料,其他的矿物,都将使得人类更多的去海洋寻找机会。

  为了获得成功,我们将通过空间资产来控制沟通、通讯,你想现在把这种浮标弄到海洋上去铺设通讯线缆太麻烦,我们不如利用发射卫星来解决通讯的需要,很快你们也会看到有自动驾驶的车辆,自动驾驶的卡车,其实在开矿业里面已经有自动驾驶的卡车了,那末在自动驾驶方面,还有就是自动驾驶的船只和潜艇,会有很多自动驾驶的。也就是说你的船员会坐在那里,但是真正的操控是由机器自动完成的,这个船是自动驾驶在海洋上的,也听不到那么多海盗和天气不好的问题。这样的话,固然你的货物还是在船上的,但是你不把船员放在船上,但是船员远程的观控这个船。今天实际上已经有很多这样的船只已经部份自动化了,以后它的自动化的程度会提高,我想以后船只上可以没有人了。这个领域它需要卫星的连接,通讯,还有软件的质量,还有信息安全的要求会愈来愈高。我们可以预测未来的增长速度,我只是说这个领域很值得关注。尤其是沿海国家,将做大量的投资来开发海洋,投资于空间资产,或者是购买空间资产。举个例子,沿海地区是欧洲2.5亿人的生存之地,世界上80%的人口住在近海的地区,这就是为什么说气候变化对人类的影响很大,这也意味着沿海的巨大的城市将会加强对海洋的开发利用。

  欧洲的估算,未来几十年会在与沿海海洋开发有关的就业岗位的创造到500万到6000万,这是我们近海的风电的状态。这种海洋的开发利用活动也需要我们去开发太空,因为想更好的利用海洋也需要我们开发更多的空间资产,具有更多的空间资产,包括带宽等等。

  我们说说绿色经济的投资。投资将包括从空间进行海洋的这些资产的管理,也就是说我们展望未来的20年,这个行业对我们整个星球的重要性会越来越大。突然现在海洋业对我们的经济来说已经很重要了,但未来会更重要。

  我的时间差不多了,我暂停一下。一会儿讨论的时候还可以更多的介绍。

云集

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