人类在外星建核电站靠谱吗?

【菜科解读】
据美国消费者新闻与商业频道网站11月15日报道,美国国家航空航天局和美国能源部计划在月球和火星建造核电站,以支持其长期探索计划。
那么,NASA在月球建核电站这事儿靠谱吗?面临哪些难题呢?
月球将建10千瓦级核裂变电力系统
CNBC在报道中指出,NASA太空技术任务局核技术组负责人安东尼·卡洛米诺说,NASA的目标是到21世纪20年代末开发出一个10千瓦级的核裂变电力系统,并在月球上演示。
这一核裂变电力系统的输出功率为10千瓦,可连续不断地工作至少10年。
具体而言,该设施将完全在地球上制造和组装,然后进行安全测试,确保其正常运转。
随后,将该设施整合到月球着陆器内,由运载工具运送到绕月轨道。
接下来,着陆器降落至月球表面,到达之后设施无需额外组装或建造即可运行。
预计这次演示将持续一年时间。
低浓缩形式的核燃料将为堆芯提供动力,小型核反应堆产生的热量将被转移到动力转换系统中。
动力转换系统由靠反应堆热能工作的发电机组成,这些发电机将热能转化为电力,并将之用于月球和火星表面的用户设备。
此外,散热技术对于保持设备正常运行非常重要。
卡洛米诺说,4套这样的系统,每个提供10千瓦电力,就足以提供在月球或火星上建立前哨基地所需电力。
利用核裂变系统在行星表面产生大量电力的能力将使大规模探索、建立人类前哨基地和就地利用资源成为可能。
在月球建造核反应堆是否安全
对于普通人来说,在月球上建造核反应堆的想法听起来可能不同寻常,甚至有些人会觉得极其危险。
但是一些专业人士却不这么认为,一家核能领域的就业机构创始人安德鲁·克拉布特里说,此前科学家们就在月球上使用过核能。
阿波罗12号使用的阿波罗月面实验套装中的仪器就是由一部RTG放射性同位素热电机供电的,它标志着人类首次在月球上使用核电系统。
我们有个专业术语,叫核安全轨道,也就是说,卫星的轨道必须足够高,才能保证给卫星提供能源的核反应堆不会掉落在地球上。
月亮的轨道距地球38万公里,已经足够高,所以在月球上建造核反应堆没有这方面的担忧。
中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光对科技日报记者说,但是在太空使用核能面临着散热的难题。
他进一步解释道:出于散热和降温的考虑,很多地面核反应堆都建立在有水的地方。
而在月球上只能依靠很大面积的辐射散热器给核反应堆散热,这不仅会增加成本,而且会提高技术难度。
杨宇光表示,人们也不需要担心核废料污染太空,因为太空太广阔了。
执行比木星更远的太空任务的探测器几乎都使用过放射性同位素温差发电机,而它们都是用钚-238作为电力来源,比如著名的卡西尼号土星探测器就使用了大量的钚-238。
自由生物安全公司首席医疗创新官乔斯·莫瑞博士则表示,即使这一设施在月球发生事故,给地球造成的风险也很小,因为大气层会将致命的辐射阻挡在外层空间,保护地球。
尽管如此,卡洛米诺也强调,NASA非常重视安全问题,该项目必须符合《美国国家环境政策法》的标准,其中包括评估该项目对环境的影响,且在设计电力系统时,确保核燃料直到抵达月球表面才被激活。
此外,卡洛米诺说,在该系统为期10年的任务结束后,他们计划将该设施安全撤走。
他说:该系统最终将关闭,辐射水平将逐渐降低至人类接触和处理的安全水平。
使用过的系统可以移动到远程存储位置,在那里它们不会对工作人员或环境造成任何威胁。
大力开发核能源加快驶向宇宙更深处
然而也有不同声音指出,在月球上建造核电站完全没有必要。
随着太阳能、风能和小型水电系统提供的清洁能源的成本迅速下降,再加上通过节约能源导致效率不断提高,没有理由建立耗时、昂贵且令人担忧的核电站。
没有它,人类也可以满足能源需求。
对此,杨宇光表示,目前的载人航天主要能源有3类:太阳能、化学能以及核能。
但随着未来太空探索任务需求日益提高,以及太阳能、化学能在深空探索任务和星表探索任务中的局限性,必须依靠以核反应堆为基础的核能源。
他指出,核反应堆电源的功率大、能量密度高,相比其他电源具有较高的功率质量比,可在太阳能、风能和水力发电不易获得的环境下工作。
例如,火星上周期性的沙尘暴可能会持续数月、而月球上永久阴影的陨石坑内没有阳光,这些情况下都难以利用太阳能。
此外,月球南极现在是研究热点,因为此处有永久光照区,在这里可以利用太阳能,但如果科学家们想在月球表面低纬度地区建立科考站,那将面临长达14天的月夜,最好的解决办法就是建立核反应堆来提供能源。
而且,我们必须加大研发力度,将来开发出兆瓦级的核反应堆设施,如此才能将我们更快带往宇宙更深处。
外星人不来地球?或达成协议忽略人类文明
当然,外星人是否存在这一问题已经无需再过多论证,茫茫宇宙我们可不能自大到只有人类这一种文明生命的存在。
那么,这么多年过去了,外星人为什么不来地球?有一种说法是外星人之间达成了忽略人类文明的协议。
外星人为什么不来地球? 1950年的一天,物理学家恩利克·费米在洛斯阿拉莫斯国家实验室与人讨论外星人的事,突然冒出来一句:“他们都去哪啦?”——这就是著名的费米悖论,它所表达的是先进的地外文明存在的极大可能性与缺乏观测证据之间的矛盾。
目前,费米悖论仍是现代科学的一个重要未解之谜。
外星人都去哪了?地球人都不知道。
但是在1973年,麻省理工学院的射电天文学家约翰·鲍尔提出了一个潜在解决方案。
鲍尔认为,外星人之所以不与人类交流是因为:他们把地球当作荒芜之地或者动物园。
在这所谓的“动物园假设”中,外星人出于保护自己或保护地球的目的有意忽视地球,并在他们内部达成共识。
这又引出了一系列有趣的问题。
浩瀚如宇宙,不同文明间的交流受诸多因素影响,其中光速是最主要的。
地外文明间要促成共识无疑是一项壮举。
问题是,外星人是怎么做到的呢? 如今,在邓肯·福根的研究工作下,我们多少有了点眉目。
福根来自英国圣安德鲁斯大学,他建立了银河系的数学模型来模拟地外文明如何通过交流网络来促成孤立地球的条约。
福根实现设定一些简单的假设。
其中最重要的一条是:地外文明间的间距足够大,信息的传递速度也受光速限制。
福根还假设地外文明只在银河系内宜居地发展,而且银河居住带在银河系6千秒差距至10千秒差距的环形二维空间内。
(秒差距为天文学上的长度单位,1000秒差距为3260光年,太阳距离银河中心8千秒差距。
) 接下来,计算机开始模拟,文明在可居住区内随机出现或消失。
电脑测量出不同文间的距离,并计算在此距离先信息传递所需要的时间。
如果信息传递时间是在外星人寿命尺度范围内,那么他们就可以频繁通信,并且有可能达成共识。
关键问题是基于何种原因所有地外文明行动才会如此一致。
为了解决这个问题,福根在他的模型中不断修改参数,他想知道银河系交流会受什么因素影响。
福根选定的参数包括地外文明的数量、地外文明的生存时间以及文明诞生的时间差。
算法非常简单: 1、首先,计算机通过文明建立的时间对所有文明的集合进行分类。
首先建立的文明会组织自己的星际同盟,并成为这个星际团体的盟主。
2、计算机随后测试盟主与后来建立的文明间是否通讯。
3、如果存在通讯,那么后起的文明会加入同盟。
4、如果不存在通讯,那么该文明会建立自己的同盟。
5、测试完同盟内的文明后,计算机会重复算法测试同盟外的文明,直到所有地外文明共属一个同盟。
很明显,地外文明的数量越少,他们之间发生联系的可能性也越小。
实际上,这种情况下有多少地外文明就有多少同盟,但这样动物园假设就站不住脚了。
但是,据福根介绍,当地外文明的数量超过500时,星际同盟的数量就会很少。
所以接下来福根将地外文明的数量修正为500,并且改变文明所延续的时间。
结果很有趣。
模型显示,最初各文明间很少联系,他们达成共识的可能性也非常低。
随着时间增长,星际同盟间开始联系,他们就有机会讨论如何对待地球这样的新兴文明。
但由于总有一小部分文明诞生于银河系边缘地带,很难与其他文明发生关联,所以星际同盟的数量应该有很多。
“有文明关联的同盟应该不止一个”。
文明的“寿命”也很重要。
福根的模型认为,如果文明只延续了不到100万年,那么就很有可能形成多个星际同盟。
而如果所有文明的延续时间都远超过100万年,并且,所有文明诞生的时间大致相同,那么就有可能建立起单一的星际同盟。
当然,福根的模型也有很多局限。
比如,它忽略了行星间的相互运动。
随着时间增长,这种相互运动将导致文明的扩散,这样文明间的相互联系的可能性要比模型预测的大。
另外,福根的模型也没有考虑到文明互动的决定因素。
福根认为,不同文明间的差异很大。
“如果文明同盟间有接触,菜科网,他们很可能有不同的宇宙观,会有不同的权利与义务以及不同的组织机构,”福根说。
换言之,银河系的文化应该是多元的。
所以,如果动物园假设是正确的,它也只是在很偶然的情况下成立。
对此,福根有自己的看法。
“如果动物园假设是正确的,星际间的互动应该在政治或军事压迫下实现的,尽管这会损害一些同盟的利益,”福根总结道。
外星人何以不答,霍金曾发出警告:不要暴露人类文明
这是不是人类迄今接收到的第一个来自外星的问候?诸如此类的话题再一次激发起人们对探索地外智慧生命的关注和想象。
茫茫宇宙,只有地球才是孕育智慧生命的惟一星球?如果外太空存在其他的文明,为何人类不懈地向无垠宇宙空间发送的呼唤电波,一直得不到回答?是不是我们的联系方式有误或是外星生命真的不存在,抑或它们存在于某处,但只是沉默不语呢? 本文只是一种假设,试图解释在探索宇宙中生命问题时所遇到的一系列矛盾现象。
外星人发神秘信号? 据环球时报1月10日援引英国媒体报道,天文学家公布了加拿大一座射电望远镜接收到来自遥远星系的神秘信号细节。
宇宙中的脉冲信号多了,为什么这次不一般? 据报道,这一无线电脉冲确切的性质和起源尚不清楚,但在这一无线电信号中,有一个非常不寻常的重复信号。
这一重复信号中两次相同的无线电脉冲,都来自大约15亿光年距离的一个相同信号源。
一些人会认为,来自太空的会重复出现的相同无线电信号,很可能是智能生物制造的信号,类似于人类能够制造的各种重复信号。
同类事件以前只出现过一次,由另一台射电望远镜发现并证实。
哥伦比亚大学(UBC)的天体物理学家斯塔尔说:“发现两次这样的事件,表明这一现象可能意味着更深刻的含义。
”她说:“随着投入更多的设备和更多可用于研究的对象,我们或许可以理解这些宇宙谜题 —— 这些重复的信号来自哪里,以及它们是什么原因造成的。
” 发现这一重复信号的CHIME天文台位于加拿大不列颠哥伦比亚省的欧肯纳根山谷,其望远镜由四个100米长的半圆柱形天线组成,每天都扫描整个北半球夜空。
该射电望远镜去年才开始运行,几乎立即检测到13个无线电突发信号,包括了一个重复的信号。
加拿大麦吉尔大学的学者腾道卡说:“我们发现了人类知道的第二个宇宙重复无线电信号,它的特性与发现的第一个重复信号非常相似。
”“这告诉我们更多关于这样的重复信号的特点。
” 网友:不要回答!不要回答!不要回答! 霍金曾发出警告,希望世界上能够监听到宇宙信号的射电望远镜不要回答任何可疑讯号。
在不明白对方意图的情况下,不要暴露人类文明的存在。