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假如NASA拥有无限预算,会发生什么?

2021-10-03 11:42 作者:天文在线  | 我要投稿

几十年来,NASA的预算已经引起了很多问题。20世纪60年代还是美国联邦支出中的最大头,而此后,不管是福是祸,NASA预算便稳步走上下坡路。那么,如果钱不是问题,如果能够随意挥霍,事情会怎样发展呢?这对太空旅行、远未来科技和科学整体来说意味着什么?这里是《天文在线》,今天我们将回答一个特别的问题:假如NASA拥有无限预算,会发生什么?


美国国家航空航天局,也就是NASA的资金支持,在21世纪起起落落。不过,无论它在最近几年募集多少钱,这些资金大都被用于制定好的计划,其中一个就是欧罗巴快船计划,它的任务是在2023年向木卫二Europa发送一个调查探测器;另一项计划,是在2025年发射视野比哈勃望远镜大100倍的WFIRST望远镜。



NASA需要更多的资金用于新设施,新的……一切,因为更多的实验室,更多的工作人员,就能够带来更多的研究、更多的任务,以及更多的发现——所有这些对NASA、科学和整个地球来说无疑是好事。就目前而言,NASA有限的预算迫使他们只能追求更实际的任务,这些任务有很高的任务保证——高安全性和可靠性——以及一个可识别的、有价值的最终目标。无限的资金意味着对任务最大限度的保证,以及尽可能地接近“传统太空任务”的零风险要求。

当未知的太空仍意味着万事皆有可能,欧罗巴探测器可能会被“流氓小行星”破坏,例如,NASA通常更加自由地去追逐它最有野心的目标,像发展最先进的、当代最纯粹理论的科技,从翘曲飞行技术到时空之旅。爱因斯坦在他的《狭义相对论》中写道,世间没有比光速更快的物质。但在1994年,墨西哥物理学家Miguel Alcubierre提出了一个可能的解决方法——阿尔库维耶雷曲速引擎,它可能是一个装置(可以称它为一个引擎)安装在一个航天器上缩小飞船前面的空间,同时扩大飞船后面的空间。



理论上,它应该在飞船周围创建一个曲速泡,使它向前移动到太空的速度快于光速,同时载着飞船及里面的东西。这个概念产生了一些问题,根本没有人知道如何制作一个曲速泡,一些调查提出这种泡状物最终以巨大的力量排出高能粒子,这些粒子可能会猛烈撞击并毁灭整个行星。但是,给予NASA无限的预算,这个提议并不感觉像一个遥远的、坦率地说可怕的科幻梦。



目前Alcubierre曲速引擎是不可用的,还存在着未知和潜在的危险,尽管如此,NASA已经展示了配备阿尔库维耶雷装置的飞船可能会是什么样子——IXS企业号,于2008年首次提出。由于预算有限,他们永远无法证明建造它的合理性;如果没有财政限制和时间限制,他们是可以做到的。当然,时间很宝贵不能用钱买到。计划、建造和执行任何任务都需要时间,即使有无限的预算,我们也不会看到太空探索的“权宜之计”,也不会突然出现NASA的成功故事,这些都与潜力有关。除了翘曲飞行,报道中美国宇航局将目光投向了每个太阳系行星的太阳能太空旅行,高性能核动力引擎,载人任务和除奥尔特云以外的探索发现。


NASA所做的大部分工作都是出于将人类安全送入外太空甚至遥远星球,某天从地球漫游到整个星系的愿望。但这是一个目前还无法实现的目标,因为人类还没有找到发射这一任务所需的许多技术,包括如何实现可靠的长期生命保障和免受极端辐射的保护。

 

 

 

 


 

欧罗巴探测器(木卫二探测器)当地时间 2021 年 7 月 24 日,NASA 宣布,木卫二探测器 将于 2024 年 10 月搭乘 SpaceX 制造的重型猎鹰火箭前往木星,开始一场卫星之旅。

NASA美国国家航空航天局(英语:NationalAeronautics and Space Administration,简称NASA /ˈnæsə/),又称美国宇航局、美国太空总署,是美国联邦政府的一个行政性科研机构,负责制定、实施美国的太空计划,并开展航空科学暨太空科学的研究。NASA是世界上最权威的航空航天科研机构,与许多国内及国际上的科研机构分享其研究数据。



翘曲飞行(Warp Drive),也叫做“埃尔库比飞行”,是爱因斯坦通过他的广义相对论推断出来的,解释说是通过时空的塌陷来完成的,虽然人类还未能掌握用它来实现星际旅行,但是它存在的依据就是:它并未违背任何有关太空的科学理论解释说,它就像自动扶梯一样,自己并不动,而周围的一切却在以一种速度匀速相对于你向后运动。

“阿尔库维耶雷引擎”背后的主要原理是空间本身的结构会收缩和膨胀,从而推动飞船前进。飞船前面的空间会收缩并把它向前拉,飞船后面的空间会扩张并把它向前推。这类似于站在传送带上,你本身并没有移动,但还是能到达目的地。



IXS运用物理学家米格尔·阿库别瑞的著名理论,将有可能弯曲时空,瞬间跨越大尺度距离,其本质上将允许飞船到达几乎任何地方,且所耗时间之短,以往只够传统航天器完成一小段旅行。

奥尔特云(Oort Cloud)是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50000~100000个天文单位,最大半径差不多为1光年,即太阳与比邻星距离的四分之一。天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,并包围着太阳系。

尽管如此,有取之不尽的资金就自然会有无数扭转局面的机会。只要保持任务的高水平成功率——也就是说任何人都不会处于危险之中,任何事物都不会遭到不必要的破坏——取之不尽的资金将会减轻实验失败带来的消极影响。当这些项目能够马上获得更多的资金,就并没有数百万美元血本无归的感觉,这对太空旅行,甚至对普通生活来说是个好消息。

在过去的几年里,美国国家航空航天局在某种程度上影响了许多重要东西的研发,例如净水器、义肢安装、耳蜗植入、冻干食品以及记忆床垫。因此,那些额外开支不仅仅将使宇航员获益,也使得许多新产品可以出现在人们的日常生活中。就其本质来说,美国国家航空航天局和其他大多数科学组织一样——努力解决问题,了解新事物。此外,只要它仍然关注安全问题,在某种程度上遵守法律法规以及不会变得骄傲自满,在一个对它来说资金充足的假想世界里,我们某些最令人激动的想法将会实现。



诚然,那将会花点时间,并需要跨越障碍…但是,无论那是和前往其他星系的曲速引擎一样听起来伟大而遥远,还是像研究成果的衍生产品一样影响着人们的日常生活,美国国家航空航天局不久就会变成比现在还要夸张的超大型人类中心,它将成为科技的开拓者,不过那将是它拥有了无限资金的前提下才会发生的。你是怎么认为呢?我们是否遗漏了什么?留下评论让我们知晓。观看《揭秘》频道的其他视频,订阅我们,欢迎收看我们的最新内容。

“Astronaut”这个英文单词(源自希腊语“astron”(ἄστρον)和“nautes”(ναύτης),意思分别是星星和水手)指的是由载人航天项目组训练有素,部署调度后作为指挥官或机组成员登上宇宙飞船的人。虽然这个单词一般是指专业宇航员,但有时也会应用于任何一个登上太空的人,例如科学家、政客、记者以及游客。



确切地说,“astronaut”这个单词适用于所有人类宇航员,与国籍和政治立场无关。然而,由俄罗斯或前苏联选拔的宇航员通常被称为“cosmonauts”(源自俄语“kosmos”(космос),意为宇宙,这也是从希腊语借用来的),为的是与美国和北约宇航员区分开来。相比之下,中国最近的载人航空发展使得一个新词汇诞生了——“taikonaut”(源自普通话“太空”,意为宇宙),虽然使用它有些不正式,而且它的来源也不明。在中国大陆,中国人民解放军航天员部队的宇航员和外国宇航员都被官方称为“航天员”(意为天空领航员或字面上的意思——天空航行员),英文为“astronauts”。

直到2002年,宇航员都只能由政府提供资金训练,军队和平民宇航机构都不能参与。随着私自募资成立的“太空船一号”在2004年完成亚轨道飞行,一个新的宇航员种类出现了——商业宇航员。


fy:苏清扬,黎不朽,爱吃草莓的小澄酱

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