激光助力动物的星空旅行( 二 )


Rothman指出 , 迄今为止 , 研究带小动物上星空的研究已使六名研究人员获得诺贝尔奖 。
作为在国际空间站和航天飞机上进行的实验的对象 , C.elegans已经是太空旅行的老手 , 甚至在哥伦比亚号航天飞机的悲惨解体中幸存下来 。 在他们与罗斯曼研究的其他潜在星际旅行者分享的特殊能力中 , 缓步动物(或者更亲切地说 , 水熊)可以处于暂停状态 , 几乎所有的代谢功能都被抑制 。 成千上万的这种小生物可以被放置在一个晶圆上 , 以悬浮状态飞行 , 直到到达目的地 。 然后 , 他们可以在微小的星芯片中被唤醒 , 并通过光子通信将观测结果传送到地球 , 精确监测星际旅行对他们生物学的任何可检测影响 。
Rothman补充道:“我们可以询问他们在以接近光速飞走时对经过训练的行为的记忆程度 , 并检查他们的新陈代谢、生理学、神经功能、生殖和衰老 。 在实验室中可以对这些动物进行的大多数实验都可以在星际芯片上进行 , 因为它们在宇宙中疾驰 。 ”如此漫长的探险对动物生物学的影响 , 可以让科学家推断出对人类的潜在影响 。
“我们可以开始考虑星际运输机的设计 , 不管它们是什么 , 以一种可以改善在这些小型动物身上发现的问题的方式 , ”Rothman说 。
当然 , 能够把人类送到星际空间对于电影来说是伟大的 , 但在现实中仍然是一个遥远的梦想 。 当我们达到这一点时 , 我们可能已经创造了更合适的生命形式或更具弹性的混合人类机器 。
“这是一个世代相传的计划 , ”Lubin说 。 理想情况下 , 下一代科学家将为我们了解星际空间及其挑战做出贡献 , 并随着技术的进步 , 加强飞船的设计 。 由于主推进系统重量轻 , 基础技术呈指数增长曲线 , 很像具有“摩尔定律”式扩展能力的电子产品 。

在gamma辐射的情况下 , 大多数生物体的LD50(中位致死剂量)值在101-102 Gy左右;然而 , 某些线虫、真菌、轮虫、缓步动物、细菌和古细菌物种表现出更高的耐受性(~ 103-104 Gy) 。 即使在不同的物种间 , LD50值也存在很大的差异 , 3种缓步动物分别为M. tardigradum、R. coronifer和H. dujardini 。
行星保护和外星传播
为了可预见的未来 , 我们与太阳系息息相关;离开我们的地球 , 人类是脆弱的 。 但这并没有阻止Lubin、Rothman、他们的研究团队和各种各样的合作者 , 其中包括一位辐射专家和一位受过科学训练的神学家 , 思考将生命送上太空甚至在太空传播生命的生理和伦理方面 。
Lubin解释说:“这是行星保护的伦理 。 我认为 , 如果你开始谈论生命的定向繁殖 , 这有时被称为泛胚种 , 这一观点认为生命来自其他地方 , 最终由彗星和其他碎片到达地球 , 甚至是有意地来自另一个文明 , 那么我们有意地发出生命的观点确实提出了很大的问题 。 ”
作者认为 , 到目前为止 , 没有向前污染的风险 , 因为靠近任何其他行星的探测器都会在大气层中燃烧 , 或者在与表面的碰撞中被抹去 。 因为这艘宇宙飞船是单程飞行 , 所以没有任何外星微生物返回地球的风险 。
尽管仍处于边缘 , 但鉴于在条件合适的情况下传播生命是多么容易 , 以及发现了几个可能支持或可能支持我们所知生命的系外行星和其他天体 , 泛胚种理论似乎受到了一些严肃的(即使是有限的)关注 。
Lubin说:“一些人思考并发表了诸如‘宇宙是来自先进文明的实验室实验’之类的观点 。 因此 , 人们当然愿意思考先进文明 。 问题是好的 , 但答案更好 。 现在我们只是思考这些问题而没有答案 。 ”
目前在更广泛的空间探索界正在考虑的另一个问题是:把人类送到火星和其他遥远的地方 , 却知道他们可能永远不会回家 , 怎么办?发送小微生物或人类DNA怎么样?这些存在主义的探索与人类的第一次迁徙和航海一样古老 , 答案很可能在我们准备开始这些旅程的那一刻出现 。
Rothman说:“我认为我们不应该也不会抑制天性中固有的探索欲望 。 ”

激光推进星际任务的艺术家表演 。 来源:Adrian Mann
【激光助力动物的星空旅行】来源:Interstellar space biology via Project Starlight Acta Astronautica(2021). DOI: 10.1016/j.actaastro.2021.10.009

推荐阅读