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那么,前往那个激动人心的新系外行星需要多长时间?

探索格利泽581g旅行目的地:一颗距离我们20光年的潜在宜居系外行星,激发了人们对太空探索的梦想。

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忘掉《阿凡达》中的潘多拉星球和《星球大战》中的恩多森林月球吧。如今最热门的奇幻旅行目的地是系外行星格利泽581g。

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上周,天文学界因报告一颗新发现的、可能位于其恒星“宜居带”内的系外行星而沸腾。正如《探索》杂志的“糟糕天文学家”解释的那样,这颗行星围绕一颗昏暗的红矮星格利泽581运行,并且似乎与恒星的距离恰到好处,能够在其表面维持液态水。这当然会让人类对地外生命感兴趣,并激发人们想要去一探究竟的愿望。

然而,媒体的热情可能已经稍微领先于科学了。

布莱恩·威廉姆斯在NBC晚间新闻上宣布了这一发现,他说:“他们说它离我们大约20光年,但在天文学术语中,这几乎是微不足道的。”在节目结尾,他还宣称:“很高兴知道,如果我们把地球搞得一团糟,我们还有个地方可以去。”

这让一位名叫大卫·麦康维尔(David McConville)的太空和科学教育家非常生气。他是Elumenati公司的教育者。麦康维尔担心这种轻率的态度会阻碍地球上的保护项目,他进行了计算,以表明格利泽581g并非近在咫尺。以下是他用可爱的虚拟形象进行的解释:

所以,麦康维尔将这次旅行的耗时定在约180,000年。真扫兴。但这只是假设人类只能使用当前的技术。

《宇宙使用指南》的合著者戴夫·戈德堡(Dave Goldberg)则采取了更乐观的态度。在一篇博客文章中,他假设平均旅行速度为光速的92%,并计算出这次旅行在地球时间上只需22.4年即可完成。更好的是,爱因斯坦相对论中描述的时间膨胀效应会缩短旅行时间,从前往格利泽581g的勇敢旅行者的角度来看,这次旅行只感觉花了6.1年。

戈德堡假设人类将能够建造像《探索》杂志几年前一篇报道中描述的那样物质-反物质驱动器:氢和反氢将在燃烧室内混合,将物质以100%的效率转化为能量。但戈德堡指出,这仍然有一个问题。

上面的旅行至少需要530倍于飞船和货物质量的燃料。

这是一个非常糟糕的消息。让我们来换个角度思考,想象一下将国际空间站(质量=370公吨)送往格利泽581g。整个旅程将需要大约

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  • E = 1.8 x 10^25 焦耳

或者大约是太阳在一秒钟内能量输出的5%。这听起来似乎可行,直到你意识到,这微小的能量需要大约

  • 300万年才能在地球上收集完毕,即使整个地球表面都覆盖着太阳能电池板

正如物理学家所说,这是“非同小可”的。

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图片:ESA

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