BBC纪录片《探索新地球》:人类能移居哪颗星球?

来源：网络整理浏览：0 2024-02-19 00:55:23

《艾文殖民地》想象了人类在外星球建立殖民地的过程。

新浪科技讯北京时间7月11日消息，据外媒报道，人类无节制地消耗自然资源，仿佛资源是取之不尽、用之不竭的。但地球上的资源并非取之不尽用之不竭。如果我们的消费结构和行为没有发生重大改变，这些做法的长期后果是非常悲观的。在即将上映的BBC纪录片《远征新地球》中，霍金预测，如果人类想要避免灭绝，就必须在未来100年内迁徙到其他星球。

这是一个巨大的挑战。抛开殖民外星球的技术问题，我们可以殖民哪个星球？月球和火星都不适合，要么是温差太大，要么缺乏可呼吸的空气。

数百年来，天文学家一直怀疑，除了太阳系的八颗行星外，宇宙中可能还有其他行星可以支持人类生存。但直到1992年，借助强大的望远镜和光谱仪技术，第一颗地外行星的存在才被证实。从那时起，科学家们已经发现了3600多颗地外行星。近年来，计算机算法得到了改进，可以筛选各种类型的卫星和望远镜收集的数据。不久前，我们刚刚在距离地球较近的TRAPPIST-1行星系统中发现了三颗潜在的宜居行星。

《艾文殖民地》是一款将于7月25日正式发售的城市建设游戏，它并没有考虑人类如何到达外星球的问题，而只关注人类到达后如何从头开始建设人类文明。就像在《模拟城市》游戏中一样，您需要管理不断扩展的基础设施。你还需要保证游戏中的居民有足够的食物、水和电。

但与《模拟城市》不同的是，在《艾文殖民地》中你还需要应对瘟疫、沙尘暴、寒潮、阻碍农作物生长的严冬、规模惊人的雷电、喷出致命硫化氢气体的火山爆发，以及外星球上巨大沙虫的攻击等等。

“有些电影和游戏涉及殖民外星世界，”《艾文殖民地》背后的公司 Mothership Entertainment 的联合创始人保罗·托佐尔 (Paul Tozour) 说。游戏完全不是这样的。在我们的游戏中，你从一个摇摇欲坠的小定居点开始，然后将其一路建造成一座巨大的科幻城市。”

虽然《模拟城市》也有沙盒模式，但《艾文殖民地》则更加结构化。它由10个扩展任务组成，在此期间你将遇到由外星环境带来的无数挑战。顾问团队将通过 Shype（模拟 Skype）指导您，教您基础知识并确保您的殖民地具备生存所需的条件。但随着游戏的进行，你只能自己解决更复杂、更困难的问题。

从这一点来看，《艾文殖民地》看起来像是一部科幻电影，但却有现实基础。 “虽然我们不打算百分百准确，但你在游戏中遇到的大多数挑战都有科学依据，比如提供足够的食物、水和电力，为殖民地的库存建立足够的存储空间，以及确保安全“在封闭的环境中进行氧气供应、提取能量用于城市扩张等。”托祖尔说，研究团队希望在保证游戏乐趣的同时保证游戏的科学性。为此，他们找到了副教授兼主任阿贝尔·门德斯 (Abel Mendez)波多黎各大学天体生物学和行星宜居性实验室的博士，并就游戏的设计进行了多次咨询。

科学VS游戏

“为了了解行星（包括系外行星）的宜居性，我的研究重点是理论模型，”门德斯说。多年来，门德斯和他的团队建立了各种模型来分析外行星的宜居性并确定温度等其他相关指标。这些模型的数据并不是凭空捏造的，而是直接取自 2009 年 NASA 的开普勒任务。

当 Mothership Entertainment 打来电话时，门德斯很高兴。 “科幻故事只有在良好的科学背景下才可信，”他说。 “像《艾文殖民地》这样的游戏不仅提供娱乐，还可以教育年轻人许多科学和工程问题。 “系外行星及其宜居性将在几十年甚至几个世纪内成为一个令人着迷的话题。”

游戏开发者面临的首要挑战之一是确定游戏中人类居住的行星 Aven Prime 的天文和行星属性。门德斯建议团队在行星表面放置大型晶体。我们知道这样的结构在自然界中是可能的，因为这样的地质结构存在于地球上。

“为了在地球表面形成这些晶体结构，需要更特殊的自然条件。” 门德斯指出，“例如，它们可能在平静的浅海中形成，数百年或数千年后，当海水蒸发殆尽或流到别处时，晶体就会暴露在海水中。一旦暴露，它们会逐渐遭受风蚀或陨石撞击，因此不会永远存在。”

“一些同事对此表示怀疑，认为在我们设定的‘湿地’环境中很难形成大晶体，”托祖尔说。 “但是当我们和门德斯教授讨论了科学细节之后，我们发现一些地外行星上面确实存在着游戏中的各种元素，包括巨型晶体等等。”

在与门德斯教授的交流中，最让托祖尔震惊的是，太阳系和其他行星系中的各个行星是如此不同。

“火星和月球很容易限制殖民其他行星的想法，”他解释道。 “但其他行星是如此不同，我们还没有征服其中任何一个。影响行星宜居性的因素有无数。，包括温度、重力、密度、大气成分、轨道周期、土壤成分、水源量、恒星大小、亮度、颜色和稳定性、在行星系统中的位置、轨道形状等。”

他还指出，我们每天都在做出新的发现，不断提高我们对宇宙的理解。

宇宙中有外星人吗？

许多科学研究只关注适合人类生存的系外行星。门德斯说：“支持动物和植物等复杂生命的环境条件比支持简单微生物生命的环境条件更加有限。” “为了让复杂的生命生存，大气中必须含有氧气、二氧化碳和氮气。动物只呼吸氧气，但植物必须有二氧化碳和氮气。地球上还需要有大片海洋为陆地提供降雨，因为还有硫和磷。植物和浮游生物的光合作用是能量的主要来源。”

虽然条件恶劣，但我们还是找到了几颗可能符合要求的行星。下一步是确定地球上是否存在生命，即使是以微生物的形式存在。

“为了确定这些行星的位置，我们需要分析大气的成分，大气的成分主要来自生物活动，”门德斯解释道。 “这是一项艰巨的工作，有很多限制。首先，这颗行星必须离我们足够近，距离不超过50光年，否则很难探测到。其次，这颗行星必须由岩石构成，并且位于地球内部。” ”

在3500多颗已知系外行星中，只有TRAPPIST-1和LHS 1140行星系统中的行星满足前三个要求。门德斯指出，美国宇航局目前的开普勒2号任务、未来的“行星猎人计划”（TESS）以及欧洲航天局的“柏拉图计划”应该能够发现更多的地外行星。

在《艾文殖民地》描述的未来世界中，我们找到了一颗符合条件的星球（并且拥有足够的科技和燃料前往这个星球）。艾文主星与地球非常相似，但轨道周期不同，因此冬季更频繁且更冷。 “它和地球非常相似，值得我们殖民，但环境也非常恶劣，给我们带来了很多特殊的挑战。”

这些挑战为游戏设计师提供了绝佳的创作机会，甚至在开发之初，《艾文殖民地》就非常吸引人。但托祖尔希望这款游戏不仅能用于娱乐，还能向人们传递希望的信息。

“一方面，我们想娱乐人们并讲述一个逃亡的故事。在这个遥远的外星球上，现代地球的所有问题和混乱都不再存在。” 托祖尔说，“但另一方面，我们所描述的图画也暗示了一个更深层次、更基本的事实：如果我们想要超越当前的问题，我们必须放眼未来，考虑我们在浩瀚宇宙中的位置”。

门德斯还认为，像《艾文殖民地》这样的游戏可能会鼓励玩家参与解决现实世界的挑战。 “确保外星环境中有宜居环境非常具有挑战性，”他指出。 “它要求我们解决许多科学和工程问题，这些问题与我们今天需要应对的气候变化问题并不遥远。《艾文殖民地》这样的游戏不仅激励了那些梦想建立外星殖民地的人，也激励了那些渴望建立外星殖民地的人。”他们想要确保地球的宜居性。人们有不同的动机，但只有一个问题需要解决：生存。”

托祖尔指出，人类首次抵达并开始在太阳系外的外星球定居的那一刻将是人类历史上最伟大的时刻。我们终于脱离了地球社会，走向了星际文明。然而，除非我们能够摒弃人类的罪恶，比如贪得无厌、扩张欲和征服欲，否则毁灭之源就会跟随着我们。

目前，托祖尔认为这个问题并不重要。 “《艾文殖民地》假设人类有一天会到达外星球，这将是数百年后的事。将人类文明扩展到其他星球不仅是一件好事，而且是必要的举措和伟大的成就。”他指出“我希望我们能够认识到，人类只是站在宇宙的门口。”