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如果你要问人类能否到恒星旅行,答案是很有可能,但是要等很长时间才能实现,也许要等500年。如果你要问人类是否能在2l世纪到恒星旅行,答案是肯定不能。到距离地球最近的恒星旅行与在太阳系范围内旅行,两者的区别就像横渡大西洋与横渡波托马克河(位于美国东部的一条河)的区别。要横渡大西洋,需要一艘船或一架飞机;要登上距离地球最近的恒星,需要的是一种人们在100年内也无法建成的航天器。
漫游太阳系,并在几年内返航,需要一艘巡航速度达到每秒160公里的航天器。以这样的速度,10天可到达火星,16个月可到达冥王星。我们可以设想一种航天器,它装载着收集太阳能的巨大薄膜,并载有一个能产生足够推力、将航天器加速到每秒160公里的离子喷气发动机。如果能克服政治上反对建造核航天器的意见,也可以为航天器建造一个核动力喷气发动机。如果决定耗资建造这样的航天器,由阳光或核反应堆提供的能量就足以使人们在太阳系范围内旅行。
另一方面,距离地球最近的恒星大约是冥王星到地球距离的1万倍。在一个人的有生之年到恒星作一次旅行需要一艘巡航速度超过每秒1.6万公里的航天器,而且要在10年内加速到这个速度。发动机要为航天器的每磅重量提供大约一兆瓦的能量。一个体积如此之小、功率如此之大的发动机,要保持不升温是不可能的。即使使用诸如反物质之类的某种高热值燃料,它所产生的能量远比阳光或铀大得多,但是发动机的冷却问题仍然无法解决。要想使用任何一种人们能够建造的发动机在本世纪内遨游太空是不可能的。
那么,能派无人驾驶的太空探测器前往其他恒星吗?无人驾驶探测器可以比载人航天器小得多、轻得多。一艘探测器到达恒星所需的总能量要少得多。但无人探测器仍需要一个能为每磅重量提供一兆瓦能量的发动机。不论是载人还是无人驾驶的航天器,同样存在发动机冷却的问题,结论也就是一样的。本世纪内,无人驾驶探测器不可能到达其他恒星。
曾经在休斯飞机公司工作的工程师罗伯特·福沃德,设计出一种虽然不能在本世纪但有可能在晚些时候到达恒星的太空探测器。这个探测器没有发动机,从而避开了发动机冷却的问题。它是一艘帆船,他称其为“星丝”。它是南纤细的金属丝制成的、外形类似渔网的东西,重量不足30克。这个网在一个巨大的无线电发射器产生的无线电波压力的驱动下,像船帆一样运动。发射器固定不动,它的无线电波指向人们希望探测的方向,探测器沿着电波的方向运动,从无线电波获取动力。这个设计在理论上很完美,但是有许多实际难题有待解决。无线电发射器必须非常大,而且在探测器加速时必须将能量束聚集其上。为了防止被蒸发,探测器只能吸收微量的无线电波。探测器必须装载收集信息并将信号传回地球的仪器,而且这些仪器的重量必须轻于30克。这些难题足够专家们忙上几百年,但可能终有一天这样的航天器将遨游太空。
细菌基因能“存”文字信息
假设有一天你离开了人世,你是否希望自己留下的信息能够传给子孙后代呢?日本科学家的新发明也许就能帮上你的忙,他们发明了一种用细菌基因传递文字信息的新方法,即可以用细菌的DNA存储数据的技术。
和其他生命器官不同,有些细菌在合适的环境下能够存活长达上千年。研究人员使用的是一种名为枯草杆菌的细菌。这种细菌广泛存在于土壤和腐烂物中,对极端气候有很强的抵抗能力。
科学家表示,每个枯草杆菌能够存储2兆数据,相当于160万个罗马字母。研究人员将数据存储在4个不同的区域,以备其中一个区域的数据被损坏时,能够进行备份。当数据存储到细菌中后,科学家还能在实验室中将这些存储的数据从细菌中提取出来阅读,就像普通文档一样。
日本庆应义塾大学高级生物研究所的研究人员表示,这项技术在真正投入市场之前,还有待进一步完善。其中一个关键难题在于细菌会自然进化,因此科学家必须确保细菌的DNA不会被改变。
虽然还有待完善,但研究人员对这项技术的应用前景都感到非常乐观。研究小组的负责人大桥说:“如果我想把自己的私人日记存储在这些细菌里带进坟墓,那么我的故事就可以保存上千年了。”
从现实意义上说,这项技术将来还有可能使药品制造商等公司获益。这些公司能够用这种办法给自己的品牌打上“标记”。大桥说:“通过这种办法,公司可以保护自己的专利权,打击侵权行为。他们还可以选择将信息储存在基因的某个特定区域,并从该区域阅读这些信息。”
漫游太阳系,并在几年内返航,需要一艘巡航速度达到每秒160公里的航天器。以这样的速度,10天可到达火星,16个月可到达冥王星。我们可以设想一种航天器,它装载着收集太阳能的巨大薄膜,并载有一个能产生足够推力、将航天器加速到每秒160公里的离子喷气发动机。如果能克服政治上反对建造核航天器的意见,也可以为航天器建造一个核动力喷气发动机。如果决定耗资建造这样的航天器,由阳光或核反应堆提供的能量就足以使人们在太阳系范围内旅行。
另一方面,距离地球最近的恒星大约是冥王星到地球距离的1万倍。在一个人的有生之年到恒星作一次旅行需要一艘巡航速度超过每秒1.6万公里的航天器,而且要在10年内加速到这个速度。发动机要为航天器的每磅重量提供大约一兆瓦的能量。一个体积如此之小、功率如此之大的发动机,要保持不升温是不可能的。即使使用诸如反物质之类的某种高热值燃料,它所产生的能量远比阳光或铀大得多,但是发动机的冷却问题仍然无法解决。要想使用任何一种人们能够建造的发动机在本世纪内遨游太空是不可能的。
那么,能派无人驾驶的太空探测器前往其他恒星吗?无人驾驶探测器可以比载人航天器小得多、轻得多。一艘探测器到达恒星所需的总能量要少得多。但无人探测器仍需要一个能为每磅重量提供一兆瓦能量的发动机。不论是载人还是无人驾驶的航天器,同样存在发动机冷却的问题,结论也就是一样的。本世纪内,无人驾驶探测器不可能到达其他恒星。
曾经在休斯飞机公司工作的工程师罗伯特·福沃德,设计出一种虽然不能在本世纪但有可能在晚些时候到达恒星的太空探测器。这个探测器没有发动机,从而避开了发动机冷却的问题。它是一艘帆船,他称其为“星丝”。它是南纤细的金属丝制成的、外形类似渔网的东西,重量不足30克。这个网在一个巨大的无线电发射器产生的无线电波压力的驱动下,像船帆一样运动。发射器固定不动,它的无线电波指向人们希望探测的方向,探测器沿着电波的方向运动,从无线电波获取动力。这个设计在理论上很完美,但是有许多实际难题有待解决。无线电发射器必须非常大,而且在探测器加速时必须将能量束聚集其上。为了防止被蒸发,探测器只能吸收微量的无线电波。探测器必须装载收集信息并将信号传回地球的仪器,而且这些仪器的重量必须轻于30克。这些难题足够专家们忙上几百年,但可能终有一天这样的航天器将遨游太空。
细菌基因能“存”文字信息
假设有一天你离开了人世,你是否希望自己留下的信息能够传给子孙后代呢?日本科学家的新发明也许就能帮上你的忙,他们发明了一种用细菌基因传递文字信息的新方法,即可以用细菌的DNA存储数据的技术。
和其他生命器官不同,有些细菌在合适的环境下能够存活长达上千年。研究人员使用的是一种名为枯草杆菌的细菌。这种细菌广泛存在于土壤和腐烂物中,对极端气候有很强的抵抗能力。
科学家表示,每个枯草杆菌能够存储2兆数据,相当于160万个罗马字母。研究人员将数据存储在4个不同的区域,以备其中一个区域的数据被损坏时,能够进行备份。当数据存储到细菌中后,科学家还能在实验室中将这些存储的数据从细菌中提取出来阅读,就像普通文档一样。
日本庆应义塾大学高级生物研究所的研究人员表示,这项技术在真正投入市场之前,还有待进一步完善。其中一个关键难题在于细菌会自然进化,因此科学家必须确保细菌的DNA不会被改变。
虽然还有待完善,但研究人员对这项技术的应用前景都感到非常乐观。研究小组的负责人大桥说:“如果我想把自己的私人日记存储在这些细菌里带进坟墓,那么我的故事就可以保存上千年了。”
从现实意义上说,这项技术将来还有可能使药品制造商等公司获益。这些公司能够用这种办法给自己的品牌打上“标记”。大桥说:“通过这种办法,公司可以保护自己的专利权,打击侵权行为。他们还可以选择将信息储存在基因的某个特定区域,并从该区域阅读这些信息。”