今晚直播:星际航行的挑战

人类学家卡梅伦·史密斯谈论长期太空任务的文化和基因影响

如果人类要前往另一颗恒星,这段旅程可能需要几代人的时间。当然,这样的旅程会带来严峻的技术挑战,但在宇宙飞船上保持大量人口的快乐和健康所面临的社会困难同样不容小觑。波特兰州立大学的人类学家卡梅伦·史密斯研究了这些问题,并将在安大略省理论物理学Perimeter研究所的讲座中讨论长期太空旅行的生物学和文化科学,该讲座将在此页面上进行直播。

史密斯的演讲“星际航行:一次进化过渡”将于周三美国东部时间晚上 7 点开始,作为由Sun Life Financial 赞助的Perimeter研究所公共讲座系列的一部分。讲座将在此页面以及 http://www.perimeterinstitute.ca 上观看。在线观众可以通过在 Twitter 上向 @Perimeter 发送推文并使用标签 #piLIVE 向史密斯提问。

大众科学 与史密斯谈论了进行星际航行所需的条件。以下是经过编辑的对话文字记录。


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讨论多代人的太空旅行真的可行吗?我们甚至接近能够做到这样的事情吗?
我假设物理学界人士会为我们提供高速推进技术。我正在玩和[太空研究组织]伊卡洛斯星际组织相同的游戏。他们的项目不是现在建造任何东西。他们希望在本世纪末,即一百年后,让人类可以选择进行星际航行。我认为这是一个明智的方法。这件事情难以置信,但 100 年前登上月球也是如此。

我认为现在开始思考这个问题,并花一个世纪的时间思考遗传学、文化影响、推进和设计,这是一个非常好的主意。我认为这是可能的,但我认为应该谨慎地进行。我不希望看到短暂的兴趣热潮,然后又消退——美国的登月计划就是这样。

您在这个领域的首批项目之一是研究太空殖民旅程的人口遗传学。您学到了什么?
如果您要进行多代人的航行,并且您有一个封闭的人口,那么您就没有所有人​​类社会都拥有的自然杂交联系。我们有充分的证据表明,人类人口需要超过 5,000 人,甚至达到数万人,才能维持健康的遗传变异性。我最近在一篇论文中建议,40,000 是一个安全的数字。

有人提出,您可以派遣较少的人类,并储存冷冻卵子和精子,并以这种方式维持生存能力。但是,有一些文化原因导致这种方法不太好。我认为我们应该以文化上熟悉的人群前往。在进化中,一般来说,短期内的 радикальные 变化通常不太可能奏效。因此,我建议建造一艘更大的星际飞船,搭载数万人,让他们在航行过程中理清需要发生的新型社会和基因互动。不要试图在这里发明一切。

与此类航行相关的其他人为进化挑战是什么?
这主要将是非地球环境中的发育遗传学。当我们现在想到空间生物学时,我们倾向于想到成年人。但我在考虑年轻人的发育生物学。

我们也倾向于考虑如何在近地轨道、微重力环境下完成,但是这种环境对于整个人类体验来说是如此陌生,以至于我不认为重力环境对于长期航行来说是现实的。即使在火星上,重力也只有地球的三分之一。您可能还会拥有不同的呼吸-大气成分——可能更高的氧气含量。这与您必须维持的压力有关。因此,假设我们有稍微高一点的氧气百分比——这对人体有什么影响?这是一个大问题。

如果我们现在可以启动一次星际旅行,您会去吗?
仅仅为了体验成为地球生命进化史上重大事件的一部分,是的,去那里将是太棒了。

但如果我已婚,那会更容易。我认为这对有家庭的人来说是一个非常好的项目。我一直独自一人,我非常忙,我决定追求学术和其他事情,而且我认为对于有家庭的人来说,考虑去那里会容易得多。您仍然可以想象通过您的孩子延续您的生命。

我对此感到惊讶。对于许多人来说,让配偶同意去以及决定让家人面临风险可能是进行这次旅行的主要障碍。
有一个非常有趣的道德论据反对这样做,即你不能让未出生的人承受这种环境。但是,有一位哲学家得出结论,在这些环境中,如果你正在进行星际航行,并且你正在为多代人准备整个食物系统,那么实际上,这些孩子出生时的条件将比地球上大多数人出生时的条件更稳定,更有可能提供美好的生活。所以我认为我接受这种论点,即在道德上可以接受这样做。

事实上,我认为这是一种道德上的必然。不去观察和探索我们周围的宇宙,那是站不住脚的。人们认为地球是安全的,仅仅因为它自农业出现以来一直是一个伟大的居住地。但地质学告诉我们,地球历史上曾发生过五次大灭绝事件。所以我认为在道德上可以接受派遣人们进行这些航行,而且我认为你不会有找不到志愿者的问题。

随着最近的电影《星际穿越》Interstellar,以及现在太空飞行领域正在发生的事情,似乎现在人们对星际旅行和太空殖民非常感兴趣。您认为这是为什么?
从人类学的角度来看,我认为人们尝试太空殖民地是不可避免的。[SpaceX 创始人] 埃隆·马斯克的既定目标是定居火星。现在这在美国人的意识中很重要。它之所以存在也是因为我们现在处于第二个太空时代,我不知道有多少初创公司正在关注太空访问的商业化。这很重要——我们让进入太空变得越容易和越便宜,我们就越能更快地继续探索地球以外的宇宙。我们还有新的系外行星科学,它为我们提供了可以考虑访问的地方。

如果您正在考虑这样做,则必须考虑生活的方方面面,因为这是人类在一个全新的环境中生活。所以这是它可能让人们非常兴奋的原因之一。如果我们真的建立了火星殖民地,那就不再是一项任务了。那将只是在那里生活。因此,我们必须在如何看待这个问题上进行认知转变,从短期到长期,从太空中的个人到太空中的家庭,再到社区和更大的文化。

Clara Moskowitz is a senior editor at 大众科学, where she covers astronomy, space, physics and mathematics. She has been at 大众科学 for a decade; previously she worked at Space.com. Moskowitz has reported live from rocket launches, space shuttle liftoffs and landings, suborbital spaceflight training, mountaintop observatories, and more. She has a bachelor's degree in astronomy and physics from Wesleyan University and a graduate degree in science communication from the University of California, Santa Cruz.

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