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“我認為持續探索是我們的使命，”加州大學聖巴巴拉分校分子、細胞和發育生物學系的研究員羅斯曼教授說。
“回顧歷史：我們不光在越來越小的層次上探索，一直到亞原子，我們也在越來越大的尺度上探索。這種不斷探索的動力是我們作為一個物種的核心。”
人類尺度的星際旅行面臨的最大挑戰是地球和最近恆星之間的巨大跨度。
美國宇航局（NASA）的“旅行者”號任務已經證明，我們可以將物體發射到193億公里以外的地方，從而離開太陽系的日球層。
但是這些汽車大小的探測器，以超過每小時56,000公里的速度飛行，花了40年才到達那裡。而且此刻它們與我們的距離，只是地球到最近的恆星距離的一小部分。如果它們的目標是最近的恆星，那麼它們需要8萬年才能到達那裡。
該挑戰是這個團隊工作的首要任務，他們在工作中重新設想了以人類的角度到達下一個恆星系所需的技術。
傳統的化學燃料推進已經過時，它不能提供足夠的能量使飛船獲得足夠的速度，而且它的重量和當前推動飛船的系統不適合使飛船達到相對論速度（譯者注：速度快到足以凸顯出相對論效應）。
必要的新推進技術，這就是加州大學聖巴巴拉分校利用光作為“推進劑”的定向能源研究專案的意義所在。
“這在之前從未做過，以接近光速的速度推動宏觀物體，”盧賓教授說，他是加州大學聖巴巴拉分校物理系的研究員。“事實上，質量是一個巨大的障礙，在可預見的未來，它阻礙了任何人類任務。”
因此，該團隊轉向了機器人和光子。小型探測器帶的機載儀器可以感知和收集資料，並將資料傳回地球。利用鐳射陣列將其推進到光速的20-30%，這些鐳射陣列將部署在地球或月球上。
“我們不會帶著它（譯者注：鐳射陣列）離開家。當飛船以相對論速度被‘轟出’時，主推進系統會‘待在家裡’，”盧賓教授說。“主推進鐳射在短時間內被開啟，然後下一個探測器就準備發射了。”
隨著計劃的發展，航天器變得更大，能力更強。
核心技術還可以在一種改進的模式下使用，以更慢的速度推進太陽系內更大的航天器，這可能使人類在短短一個月內完成火星任務。這是在我們的太陽系內傳播生命的另一種方式。
以大約1.61億公里/小時的相對論速度，微型飛船將在大約20年內到達下一個恆星系——半人馬座比鄰星。
要達到那樣的技術水平，需要不斷地創新和改進空間晶片和光子技術。透過定向能量推進來實現相對論飛行的路線圖，該專案是由NASA和私人基金會(如星光計劃和作為攝星計劃的突破計劃)支援的。
羅斯曼教授說：“當我得知這些飛行器的質量可以達到克或更大的水平時，很明顯它們可以容納活著的動物。”
“我們意識到‘秀麗隱杆線蟲’可能是第一個在恆星之間旅行的生物。這些被深入研究的蠕蟲可能又小又普通，但它們都是經過實驗並已獲得成功的生物。到目前為止，已有6名研究人員透過對這種小動物的研究獲得了諾貝爾獎。”
秀麗隱杆線蟲已經是太空旅行的老司機了，它們是國際空間站和太空梭上進行實驗的物件，甚至在哥倫比亞號太空梭的悲劇解體中倖存下來。
在他們與其他潛在的星際旅行者共享的特殊能力中，緩步動物（水熊蟲）可以被置於休眠狀態，幾乎所有的新陳代謝功能都被停止。
成千上萬個這樣的小生物可以被放置在一塊晶片上，進入假死狀態，然後以這種狀態飛行，直到到達預期的目的地。
然後，他們就可以在微型晶片中被喚醒，並透過光子通訊將觀測結果傳送到地球上，精確監測星際旅行對這些生物的影響。
羅斯曼教授說:“當它們以接近光速飛離地球時，我們可以看看它們對訓練行為記得怎麼樣，並檢查它們的新陳代謝、生理、神經功能、生殖和衰老。”
“大多數可以在實驗室裡對這些動物進行的實驗，都可以在宇宙中呼嘯而過的晶片飛船上進行。這種漫長的路途，對動物生物學的影響可以讓科學家推斷出對人類的潛在影響。我們可以開始考慮設計星際運輸器，不管它們是什麼，在某種程度上，可以改善這些小型動物身上發現的問題。”
該團隊的論文發表在《宇航學報》雜誌上。
原文：http://www.sci-news.com/space/interstellar-space-biology-10439.html
