地外生命，探索再近

清莲

地外生命，探索再近

　　尽管霍金再三恳请地球人不要和外星人说话，可人类怎么也忍不住，还是想和外星人聊上那么几句：

　　美国宇航局发布下一代火星探测器将于2020年发射，探寻火星过去是否有生命存在的迹象；

　　英国11个科研机构的天文学家联手搜寻外星人迹象，以证明人类是否孤独；

　　中科院国家天文台加入国际30米望远镜项目（TMT），它可以观测距离地球130亿光年的宇宙区域景象……

　　
科学达人 姜君 杨孝文

　　
       火星车：最近距离的探测

　　地球生命是否起源于火星？或者35亿年前地球生命搭乘陨石散落至火星表面？为了调查清楚地球和火星生命的起源，来自美国麻省理工学院、哈佛大学和麻省总医院的一支研究小组希望美国宇航局下一代火星探测器采用DNA排序微芯片分析土壤和冰晶样本，进而揭晓火星表面基因物质起源之谜。

　　最新研究报告声称，美国宇航局新一代火星探测器将于2020年发射，旨在搜寻现有或者近期死亡的生命形式，这里所指的“近期”至多是100万年前。

　　该项研究报告首席作者、麻省理工学院克里斯托弗·卡尔称，如果火星生命基于RNA和DNA分子结构，那么人类或许并非太阳系内唯一智慧生命，更多的DNA序列需要进一步研究分析，它们或许是任何地球生命的“远亲”。通过这种方法可以探测是否是来自地球的污染物，还是真实的火星生命，同时，这将揭晓火星生命与地球生命之间的相关性。

　　为了寻求这种类型的生命形式，研究小组希望在2020年美国宇航局新一代火星探测器上装配能够排序分析RNA和DNA的设备——一种生命指示器。

　　卡尔说：“像这样的生命指示器仅能够探测当前或者近期死亡的生命体，因为核酸不会太长时间附着，人们可探测到的最古老核酸不会超过100万年。火星较寒冷，因此我们能进一步追溯至火星远古历史，但是100万年可能是一个最佳时限。”

　　如果“2020火星车”确实发现了特别有趣的样本，地球上的研究人员可能在某天能够拿到手仔细研究它。专家小组报告称，“2020火星车”将能够存储土壤和岩石样本，以便在之后的任务中对它们进行检索。这一能力也是美国国家研究委员会在2011年的一份报告中，为未来10年的火星任务提出的优先项之一。

　　“将标本带回地球进行研究，是严格检测生命迹象的唯一方法。”小组负责人说。他还指出，“2020火星车”将能从超过30个地点，收集总计约300克至400克的材料。

　　
信号探测：更高破译能力

　
     　不同于美国的“豪掷”，英国天文学家正在联手搜寻外星人或者外星人存在证据，证明人类在宇宙中是否孤独。这些天文学家来自于11个科研机构，包括著名的乔德雷尔·班克天文台。他们创建了英国搜寻地外文明研究网（UKSRN），帮助不同研究领域的科学家共享他们的信息。

　　望远镜能够探测到其他星球的电视、广播、卫星、雷达和激光器的无线电信号和“光广播”。如果截获小绿人发来的信息，我们可能会进行回复。目前，通信专家正在对黑猩猩和海豚的智力进行研究，了解如何破译可能由外星人发来的信息以及如何回复这种信息。UKSRN由圣安德鲁斯大学的艾伦·彭尼博士负责协调。最近，这个信息共享网络正式发布。UKSRN将支持英国长期以来参与美国搜寻地外文明计划的努力。

　　彭尼表示，如果能够破译来自外太空的光和无线电信号，证明由人为产生而不是自然产生，便可证明人类在宇宙中并不孤独。他说：“如果外星人通过一台大型光学望远镜发射一道强激光束，用以发送信号或者宣告他们的存在，这些脉冲即使在穿行数千光年后仍能被我们探测到。”

　　其他人认为在搜寻外星人信号道路上，科学家需要提高密码破译能力。利兹都市大学人类与动物通讯专家约翰·埃利奥特博士指出：“几百年来，尽管我们进行了很多尝试，但仍有很多文件没有被破译，更不用说来自外太空的信息了。”

　　在进行外星智慧文明搜寻的过程中，我们还需要考虑比人类先进的文明会做什么，例如在信息传输中最新的技术——量子隐形传输。目前，量子光学实验室已经发现，信息可以在任意的距离间进行传输。更确切地说，是“量子信息”能够在任意距离瞬时传递，而接收者需要借助某种“钥匙”来解锁信息——但这种“钥匙”不能够以超光速传送。

　　
望远镜：大口径小宇宙

　
    　来自曼彻斯特大学班克天文台的蒂姆·奥布林博士讲述了正在服役的7个无线电天文望远镜中E梅林望远镜阵列的性能，并汇报最新的观察结果。

　　确切地说，第一个搜寻外星智慧电波的提案就是由班克天文台的洛弗尔望远镜工程提出的。随后他们参加了凤凰计划，一个致力于搜寻外星智慧痕迹的项目。5年间，搜寻了地球附近的约1000个星球，可惜的是在那时筛选分析一些数据的过程很昂贵又困难。

　　不过人类最新的现代天文望远镜能轻而易举地完成相同类型的观察与分析。再过不到十年，夏威夷和智利将树立起三座30米口径的天文望远镜。最直接的结果就是一批“世界最大望远镜”的头衔纷纷易主。与之相应的是，人们关于宇宙的认知也将更进一步：2018年投入使用的TMT望远镜能够探测距离地球130亿光年的宇宙区域景象。

　　对于地面望远镜与太空望远镜的比较，太空中因为没有大气，不管是宁静度还是透明度都比地面好，能看到更弱的星体，同样是2米级的哈勃望远镜，比地面上2米级的望远镜，无论是分辨率还是看到星体的亮弱，都强很多。不过太空望远镜的劣势在于，要把这些望远镜放到太空，需要有较大运载能力的火箭，如果望远镜太重，达到几十吨、上百吨，火箭就不容易运上去，“这和火箭的运载能力有很大关系。”目前，詹姆斯·韦伯太空望远镜的口径达到了6.5米，还在预研阶段。

　　对地外文明的搜寻是一个神奇的领域，包含了众多学科，从天体物理学到动物行为学，从古生物学到量子力学等。现在，火星车、信号探测或是射电望远镜仅仅是冰山一角。在一本描述太阳系生命的书《我们之外的其他世界》中，这样描述“公众对天文学的兴趣源自在宇宙中寻找生命的兴趣”。几百年后的今天，这一点依然没有改变。