好奇心、改造地球、星際移民…宇宙探索的價值可不止這些

科技 09-19

GASA矽谷站，我們帶領學員，與全球頂尖的科學家討論宇宙探索的價值。宇宙探索是我們課程體系中極為重要的一部分，對宇宙探索了解越多，對自身命運的把控力就會更強。

關於宇宙探索，很多人會想到尚比亞修女 Mary Jucunda 寫給NASA科學家 Ernst Stuhlinger 博士的一封信，她說：目前地球上還有這麼多小孩子吃不上飯，他怎麼能捨得為遠在火星的項目花費數十億美元?

Stuhlinger博士回答道：太空項目，除了滿足人類探索的好奇心，還可以緩解乃至最終解決地球上的貧窮和飢餓問題；與太空探索相關黑科技為我們的生活帶來了不可預估的價值。比如：

GASA校董、頂尖材料學家楊培東正在與NASA合作，利用人造光合作用把火星大氣環境改變成適應人類的狀態，它還可以解決可解決工業領域能源架構問題和碳排放的問題；「新視野」號的負責人Alan Stern也來到GASA，分享了「新視野」號飛掠冥王星背後的故事；Alex Filippenko通過觀測遙遠的超新星，驚奇地發現，暗能量在加速宇宙膨脹，這項研究有助於我們了解宇宙未來的命運，進而知道自己的命運。

但宇宙探索的意義可不僅限於滿足人類的好奇心、對宇宙的窺探欲，以及利用黑科技解決貧窮、飢餓、能源緊缺、人口、水源等問題。

它的進步速度還關乎人類的命運：目前70%的生物學家都認為地球將面臨第六次物種大滅絕，而這個緩慢又穩定的災難正在向我們走來。讓人類躲避這次災難的方法就是星際移民。

以下是這些站在人類最前端的科學家與GASA學員，針對宇宙探索科學與人類社會的探討：

人造光合作用：

火星大氣環境改變成適應人類的狀態

楊培東：GASA校董、加州大學伯克利分校教授、

頂尖材料學家、美國國家科學院院士

躲避物種大滅絕方式之一就是星際移民，而火星是目前比較適合未來人類物種大遷移的目的地，目前NASA正在與GASA校董、全球頂尖材料學家楊培東合作，探索如何將人造光合作用，把火星中95%的二氧化碳轉化為氧氣。

楊培東表示，NASA 2017年正式在伯克利成立研究中心，將人工光合作用技術運用到外太空和火星，將其大氣環境改變成適應人類的狀態。不僅如此，人工光合作用還可以使用太陽能將二氧化碳轉換為化工產品，例如燃料、藥品、肥料、商用化學品等。讓人們在火星上生活真正成為可能。

懂得與自然相處，獲得的饋贈會超乎想像，人造光合作用成功模仿了，而且超越了自然界中的光合作用，不僅可以把火星大氣環境改變成適應人類的狀態，還可以應用於整個工業體系，則可解決工業領域能源架構問題和碳排放的問題。

冥王星探索：存在孕育生命的星球，

有機會成為人類星際移民的選擇

Alan Stern：NASA新視野」號冥王星探測任務首席科學家

2015年，人類航天史迎來了里程碑，NASA「新視野」號，探測器成功花了26年終於實現飛掠冥王星，完成探測最後一個大行星的任務。「新視野」號掠過「冥王星」上空也帶來了驚人發現——這個星球可能存在孕育生命的條件，也許物種大滅絕來臨之前，我們可以移民冥王星？

「新視野」號的負責人、GASA講師Alan Stern向學員講述了冥王星發現背後的故事，2015年，冥王星帶給世界的激動人心的時刻背後是一種對夢想的極端堅持（Extreme Persistence）。

在Alan Stern之前，冥王星的探索價值一再被低估，天文學家們認為，它又矮又小，軌道偏離太嚴重，決定把它踢出行星行列，名曰「矮行星」，而且NASA的官員認為冥王星根本沒有觀測探索的價值。但冥王星已經接近近日點，下次接近近日點要再等200多年。

後來美國行星學會發動了「拯救冥王星計劃」，NASA迫於壓力，同意了探索任務，於是做了一個招標競賽，要求接受探索冥王星任務的團隊必須做到兩點：一是要在 2015 年前抵達冥王星，二是研製經費不能超過 5 億美元。後來Alan Stern的團隊被選中。

被選中之後，他從團隊得到的反饋就是：這項任務是不可能的完成的。另外一個美國建造的外層星系空間探測器「旅行者」號，完成設計、構建需要12年時間，NASA要求「新視野」號必須用「旅行者」預算的12%，在4年時間內完成這項任務。Alan Stern還是通過智慧的妥協，將不可能變成了可能，比如，縮減了天線的設計。

他為「新視野」號感到自豪，也開始探索商業化太空探索的可能性。在GASA大學的課堂上，Alan Stern還介紹了太空探索帶來了太空旅行業的繁榮：

太空旅行：Blue Origin

太空飛船機場 Spaceport

可在10萬英尺高空遨遊的World View Balloon

暗能量在加速宇宙膨脹，

而且比科學家最初想像得要快9%

Alex Filippenko：加州大學伯克利分校教授、

卡茨曼望遠鏡計劃創始人

科學家們曾預期的是宇宙膨脹的速度會因為引力的存在而有所減緩。但通過觀測遙遠的超新星，Alex Filippenko驚奇地發現，暗能量在加速宇宙膨脹，而且比最初想像得要快9%。而且最初基於宇宙微波背景輻射的預言是有問題的。Alex Filippenko說：「也許宇宙在捉弄我們，也許我們對宇宙的理解並不完整」。

星系移動，宇宙擴張，星系之間的空間也在擴大，我們測量到了膨脹的速率，如果速率在一個範圍內，星系可能對彼此制約，如果速率越來越快，則膨脹的趨勢無法逆轉。

這項發現使得研究小組的領導者獲得了2011年諾貝爾物理學獎以及2015年的基礎物理學突破獎。

意外發現：

100年前，科學家研究原子和光的本質，如今激光應用在各個方面