不再停留在科幻小說，星際旅行的可能性就已經出現在地平線上。儘管我們有生之年可能看不到虛構的曲速超速、超速駕駛、空間摺疊之類的真實版本——但我們正在考慮使用觸手可及的技術，使生命超越太陽系的束縛。
對於加州大學聖巴巴拉分校的教授 Philip Lubin 和 Joel Rothman 來說，這是一個非常好的時代。他們出生於太空探索取得驚人的時代，帶著早期太空時代肆無忌憚的樂觀和創造性的火花，使人類第一次發現，原來人類可以離開地球。 Rothman說：“阿波羅登月航行是我生命中最重要的事件之一，直到現在仍然讓我大吃一驚，”
自那以來僅僅過去了 50 年，人類對太空的瞭解和探索太空的技術已經有了巨大的進步，足以讓Rothman與實驗宇宙學家Lubin一起考慮如何讓生命踏上穿越太空的旅程。他們的合作成果發表在Acta Astronautica （宇航學報）雜誌上。
“我認為繼續探索是我們的宿命，”Rothman說，“看看人類的歷史，我們在越來越小的層次上探索到亞原子水平，我們也在越來越大的尺度上進行探索。這種不斷探索的動力是我們作為一個物種的核心。”
從大處著眼，從小處著手
人類星際旅行面臨的最大挑戰是地球與最近的恆星之間的巨大距離。旅行者號的任務已經證明，我們可以將物體送出 120 億英里的距離，才能離開太陽系周圍的日光層。但是這些汽車大小的探測器以每小時超過 35,000 英里的速度，花了 40 年才到達那裡，它們與地球的距離只是到下一顆恆星的一小部分。如果他們前往最近的恆星，他們將需要 80,000 多年才能到達它。
這一挑戰是 Lubin 工作的主要焦點。傳統的機載化學推進器（又名火箭燃料）已過時；它不能提供足夠的能量來使飛行器足夠快地移動，而且它的重量和推進它所需的當前系統對於飛行器需要達到的相對論速度來說是不可行的，我們需要新的推進技術——這就是 UCSB 使用光作為“推進劑”的定向能源研究計劃。
Lubin說：“這是以前從未做過的，以接近光的速度推動宏觀物體”。事實上，質量是一個巨大的障礙，在可預見的未來，它排除了任何人類任務。
結果，他的團隊轉向了機器人和光子學。帶有可感知、收集資料並將資料傳回地球的小型探測器，將使用位於地球或月球上的鐳射陣列，以光速的 20% 至 30% 的速度推進。正如Lubin解釋的那樣，“我們不會帶著它離開家”，這意味著主推進系統保持“在家”，而航天器以相對論速度“射出”。主推進鐳射器開啟一小段時間，然後準備發射下一個探測器。
以這些相對論的速度——大約每小時 1 億英里——大約 需要20 年內到達下一個太陽系 Proxima Centauri。達到這一技術水平將需要不斷創新和改進空間晶片以及光子學。制定定向能量推進器實現相對論飛行的專案得到了美國宇航局和私人基金會（如星光計劃）的支援。
“當我瞭解到這些飛行器的質量可以達到克級或更大時，很明顯它們可以容納活的動物，”Rothman說，他意識到他已經研究了幾十年的生物，稱為秀麗隱杆線蟲，可以成為第一個在星際之間旅行的地球生命。Rothman說，這些經過深入研究的蛔蟲可能很小，也很普通，但它們是經過實驗完成的生物。
他說：“迄今為止，對這種小動物的研究已經為六名研究人員帶來了諾貝爾獎”。
秀麗隱杆線蟲已經是太空旅行的老手，作為在國際空間站和太空梭上進行的實驗的物件，甚至在哥倫比亞太空梭悲慘的解體中倖存下來。它們與Rothman研究的其他潛在星際旅行者共享特殊能力，可以被置於假死狀態，其中幾乎所有的新陳代謝功能都被抑制。數以千計的這些微小生物可以被放置在晶片上，進入假死狀態，然後在這種狀態下飛行，直到到達目的地。然後，他們可以在他們的微型晶片被喚醒，並精確監測星際旅行對其生物學的影響，透過光子通訊將觀察結果轉發到地球。
行星保護和地外傳播
在可預見的未來，我們必將與我們的太陽系息息相關；離開我們的家園星球，人類是脆弱的。但這並沒有阻止 Lubin、Rothman、他們的研究團隊以及他們的合作者，其中包括一位輻射專家和一位受過科學訓練的神學家，他們計劃將生命送入太空——甚至可能是在外星系傳播生命。
Lubin解釋說，他們認真考慮了汙染的可能性，無論是從我們的星球到其他星球，反之亦然。
作者認為，到目前為止，還沒有前瞻性汙染的風險，因為靠近任何其他行星的探測器都會在它們的大氣層中燃燒或在與地表的碰撞中消失。因為晶圓飛船是單程旅行，所以沒有任何外星微生物返回地球的風險。
太空探索界目前正在考慮的另一個問題是：將人類或地球生命送往火星或其他遙遠的地方，知道他們可能永遠不會回家，這有什麼道德規範？傳送小微生物或人類 DNA 怎麼樣？這些存在的問題與第一次人類遷徙和航海航行一樣古老，當我們準備好進行這些旅程時，答案可能就會出現。
“我認為我們不應該，也不會壓制我們本性所固有的探索性渴望，”Rothman說。
文獻：
Stephen Lantin, Sophie Mendell, Ghassan Akkad, Alexander N. Cohen, Xander Apicella, Emma McCoy, Eliana Beltran-Pardo, Michael Waltemathe, Prasanna Srinivasan, Pradeep M. Joshi, Joel H. Rothman, Philip Lubin.Interstellar space biology via Project Starlight.Acta Astronautica, 2022; 190: 261
