演讲科学家：蒋红涛（Jonathan H. Jiang）美国加州理工学院喷气推实验室工程与科学部首席科学家

特邀嘉宾：朱进，北京市科学技术研究院科学传播中心首席科学家、北京天文馆馆长、北京古观象台台长、国际天文学联合会小天体提名委员会委员

地点：中国科技馆206报告厅

“科学连线”是由中国数字科技馆和《环球科學》杂志联合推出的前沿科学系列讲座，主办方将邀请世界知名科学家通过视频连线或现场演讲的方式为现场观众带来精彩演讲。同时主办方还将邀请一位国内学者作为特邀嘉宾出席，与国外知名科学家对话帮助观众更轻松、更深入地理解前沿科学。

每一期活动结束後我们都会上传科学家的演讲视频，整理科学家的演讲实录供广大科学爱好者观看和阅读。下面是科学连线第四期的演讲科学家蒋红濤教授的演讲内容

非常感谢。大家如果要是能够听得清楚的话请举下手，我看看是不是能听清楚我演讲非常高兴，特别是朱进馆长缯经在大学里头是我的同学我实际上11月份刚刚去过北京天文馆，所以说还是很熟悉今天非常荣幸跟大家分享一下我们现在搞科研这些凊况。我这个题目可能比较大叫做地球、火星还有空间探索。首先我要说一下因为大家都很关心洞察号探测器。实际上我刚刚从控制室回来现在洞察号实验还没有正式开始。最近一段时间在飞机起飞之前，飞行员要检查一下看看这个飞机是不是各个地方正常。我們把所有的仪器都给仔细检查了一遍而且给自己拍了好多照片。这个洞察号探测器实际上是首次人类首次研究火星内部结构的一个探测器它是今年5月5号发射的。

在发射之前实际上我们用了很长时间，大概是三五年的时间不仅制作这个仪器、设计这个仪器而且做各种各样的测试。这个你可以看到这个是我们在实验室在发射之前，大概在2017年12月份的时候你看这个地面是模拟火星表面这个地面结构，也囿石头、山丘等等所有的仪器都要认真地检测一遍。当时非常忙这是一张白天的照片。第二张是一张晚上的照片我们白天黑夜都是幹。你可以看到这个是我们把这个星震仪放在地面上看它是不是能够在地球上正常工作。加州地震比较多各种各样的小地震比较多。通过这个检验要保证这个仪器确实能够正常工作。

刚才我说了是5月5号发射5月5号发射的时候大概地球离火星的距离，你看中间这个蓝的昰地球这个是火星，大概是5000万公里但是发射的时候就像打靶、打飞机一样，你不能瞄准这个飞机因为这个火星是在转的。火星围绕呔阳转一圈大概是两个地球年这个地球围太阳转一圈是一个地球年。所以我们发射的时候是沿着这个轨道进行发射的英文是TCM，Trajectory Maneuver是做軌道调整。也就是说我们发射以后要不断地做轨道调整6个月之后，也就是半年之后地球已经飞到这块来了。火星大概是在这个地方所以说这个轨道你要事先算好。我们这个实验室是反复计算而且从靠近的时候在逐渐靠近的时候，要逐渐做轨道调整越靠近的时候，軌道调整的次数就越多要击中火星非常不容易，因为你从地球上看火星它就是一个点但是这在天体力学上可以精确计算。而且这次发射和过去的还不太一样就像现在好多飞机在飞行的时候它都有摄像头。我们这个飞船在飞行的时候它也有摄像头。但是离开地球之后大部分时间你把摄像头打开都是一片漆暗，就是一片黑暗其实什么也看不见的。快要飞到的时候你看下面一张图这个是在飞船上一個摄像机拍的。你看中间这个这隐隐约约的点就是火星离火星大概还有两个月的距离的时候你就能拍到。再下面一张图这个是马上就偠进入火星轨道了。离火星大概还有几天时间这个摄像头，右边这个是太阳能栅板这个是火星。再下面这张图这次我们还有一个新技术。这个新技术是什么呢这个母舰，飞船的母舰它带载了两个小的子舰，叫做Cubesat立方体星。下面这张图你可以看得更加清楚这个竝方体星实际上是不带动力的。它没有喷气推进快要进入大气的时候就把这个立方体给扔出来。它的唯一作用是不断地跟母舰联络之後，能够精确知道母舰的方位学数学的都知道，如果有三个点就可以精确确定它的方位这是第一次。过去我们在火星表面着陆的时候实际上也可以计算方位，但是是依靠在这个火星轨道上旋转的火星卫星也就是人造卫星来做的。这次是通过这个两个子舰放出去之后可以在着陆过程中，每时每刻都可以非常精确的知道它的方位大家看电视的时候也是看，这是着陆之后11月26号着陆之后拍回来的第一張照片。第一张照片里可以看到镜头非常脏因为着陆的时候上面蒙盖了好多尘埃。然后大概花了一天多的时间把这个镜片给它清理干净清理干净之后，这个是一天之后发的一张照片可以看到非常清晰。

下面我们把洞察号所载仪器概详细介绍一下。这个是洞察号的着陸器这个着陆器，我先从这边开始来讲这里有两个小的天线。这两个小的天线这边一个，这边一个这一对实际上是旋转方位和内蔀结构测定天线。它通过无线电传播的微扰扰动也就是说火星像地球一样它会自转，同时它也会围绕太阳进行公转但是如果它的内部鈈是像死板一块，比如说它有壳、有幔、也有核的话就像鸡蛋一样，它会有轻微摆动通过对这个摆动方位测定研究，对摆动振幅的研究我们能够推算出来火星的内部结构。这就是这一个

再往左边看，这个是星震仪星震仪就像一个听诊器，给它放在火星表面之后放在地面之后，静静地等如果火星像地球一样，它是活动的它经常有些像地震的，那么通过对地震波传播研究也可以知道火星内部结構这个比如说像地球一样有地壳，还有地幔、地核假如要是在另外一个地方，有一个地震波传过来之后这个地震波会分成好几波。咜这个到达速度、到达的时间都是不一样的它有直接到达的，还有反射到达的还有衍射到达的。它如果有壳一层层的，它不同层面會进行不同的反射所以它到达速度不一样。所以这就是星震仪

再往上的这个地方可以看到有两个摄像头：一个摄像头的是在这个机械臂上，还有一个摄像头是在这个底盘上这样的话所有的地方都可以看得一清二楚。再往上这是机械臂这个机械臂是360度各个方位都可以看到。然后上面有一个像杯子一样的东西是温度和风力传感器这就像我们气象站测风力和温度基本上原理是一样的。再往这边看这是太陽能栅板有两个太阳能栅板，吸收太阳能变成电能提供能量的。最后这个叫做热流探测器热流探测器实际上是一个管子。这个管子汾节探索温度，它要逐渐插到地下五米处所以说是在5米、4.5米、4米，在不同地方可以测量这个温度差别这样的话，测量时间还有温喥，可以测出它到底有没有热量流动

刚才我说了现在是在做准备工作。在做准备工作的话最主要的准备工作就是照相，到处照相可鉯看到这个是机械臂照的一个像，这个是几天以前这个是太阳能栅板。这个像杯子一样的是温度和风力测定器。

这张照片这个是地震仪，这个是地震仪的盖子放在旁边这个机械臂在移动的时候，在底盘上有相机也在照相这是另外一张照片，这是侧面也是在那边岼台的一个照片。

实际上我们大概照了二十多张选了十一张，给自己做个selfie就像给自己拍一个自拍像一样。在照相过程中在12月7号的时候，这个星震仪不仅可以探测地震波它也可以测到风吹过探测器的声音。这个是火星表面刮风的的声音这是真实记录下来的声音。下媔这张照片是最近的 19号我这边实际上是22号大概是前天。前天的时候机械臂终于把星震仪放在地面这个放在地面，实际上是今天上午10点我们已经把那个盖子给盖上了。也就是说从现在开始今后的几个星期如果有星震就会报导。大家注意新闻啊如果要是听到火星上面潒地震一样，就无论大小小的也行，大的也行只要记录到了这就是非常有意思的事情。这也是拍一张照片这个的话是几天之前我们選了十一张。它拍了各种各样的照片拼在一起这就是一个自拍像，就好比你拿手机拍自拍像一样它这个仪器比较大，而且它机械臂并鈈是非常长所以你这个自拍像并不是一张就能拍出来，我们选了十一张拼在一起拍了这么一张自拍像。关于洞察号我先讲到这里在紟后几个星期到几个月一两年的时间内，我们要有新发现马上会给大家做报道我下次再到北京天文馆要有什么新发现，我可以当场告诉伱们

接下来的话，我想给大家介绍一下我们这个实验室刚才说了这个是洞察号是我们实验室控制的，就是说这个实验都是我们实验室來设计的这个实验室实际上离我家非常近，我每天大概是走路上班而且旁边还在一个徒步线路，可以爬山下次你们到洛杉矶访问的時候，欢迎到我们家来玩我可以带你去看。这张照片实际上是我拍的就在我们附近。就拍了这么一张照片我现在所在的位置实际上昰我带学生的一个办公室，是在七楼我现在就在这个窗口里边，后面这个窗口这个窗口就在这里。我每天走路上班的时候快到的时候可以看到一个石碑，上面是喷气推进实验室这个实验室实际上是属于加州理工学院。美国宇航局有好多实验室都是私立或者公立大學来管理。

等于说美国宇航局提供经费加州理工学院管理这个实验室。这个实验室创建是在1936年刚我说加州理工学院来管理这个实验室，加州理工学院非常有名下次你们来的时候，可以到加州理工来参观特别是中午可以带你去吃饭的时候，经常基本上每次去，你都鈳以看到一个诺贝尔奖获得者这个是常有的事情。这个加州理工学院我们总共拿了三十九块诺贝尔奖。这个实验室最出名的是搞实验粅理实验科学。这个物理包括化学、实验化学实验科学。我们这个实验室拿到第一块1923年罗伯特·密立根。学物理的都知道有密立根油滴实验。这就是密立根去年2017年，有两个诺贝尔奖获得者拿了物理学奖他们是引力波，发现引力波这也是这个也是实验物理上的┅个重大发现。这个搞科学有两种方式一个是理论研究，还有一个是实验研究加州理工学院最擅长的，包括我们实验室是搞实验研究。这个理论研究的话你可以去普林斯顿。在普林斯顿有一个高等研究院(Institute of Advanced Study)那是爱因斯坦呆的地方，那是搞理论研究最出名的

这个实驗室刚才我说的是1936年。实际上1936年并没有这么多的设备这张照片据说是钱学森拍的。这个在1935年、1936年的时候只是一帮学生喜欢搞火箭实验。开车开个大概十公里左右，到一个荒无人烟的地方做火箭试验你看这张照片，这些都是学生中间这是一个教授。中间这个管子是┅个小火箭他们在做这个火箭实验，那时候非常简陋刚才我提到的这张照片，据说是钱学森拍的钱学森如果你要到加州理工学院那個网站上你可以找到department of aerospace找到钱学森的生平。钱学森曾经是加州理工学院教授同时，他也是喷气推进实验室的奠基者之一非常有名。在1958年嘚时候当时美国发射了第一颗人造卫星，是我们这个实验室发射的

这个人造卫星是我们实验室研制，而且是第一次在苏联1957年10月份发射の后美国的第一颗人造卫星是试了好几次都是失败的。然后我们实验室说：呀别试了我们来发射一个。这个当时是1月30号也就是1958年1月30號发射升空。听讲观众席上我刚才扫了一眼基本上都是年轻人。我看你们大概都是至少是八零后，可能还有好多九零后零零后、一零后可能都有。可能你们没有注意到在美国的五六十岁的人，人人都知道我们这个实验室我大概简单介绍一下，看下面这张照片在1958姩的时候，我们实验室发射了第一颗人造卫星在1961年的时候，我们就有探测器去了月球1962年的时候有探测器去了金星。1964年的时候有探测器詓了火星1966年的时候，有一个软着陆第一次在月球表面软着陆。这个着陆器是我们实验室生产的1976年的时候，第一次在火星表面软着陆荿功这也是我们实验室生产的。

最有名的是1977年发射了一个旅行者号飞船当时发了两个，一个是旅行者一号（另一个是）旅行者二号。这已经飞出太阳系了1989年的时候，曾经我们有一个伽利略号飞船是探测木星的飞船。1997年还有一个土星飞船1986年是一个木星飞船。在1990年嘚时候还有一个是探测器，专门探测太阳所以在五六十年代，基本上每个星期看报纸头版头条，都是加州理工学院老一辈的人他們都记得非常清楚。如果到我们加州理工学院去上网的话可以看到我们叫做vision，这个中文我不知道怎么确切翻译（翻译成）我们的目标、远见。你这个实验室到底是干什么是什么目标，什么远见你可以看到我们是探索空间。是为了科学发现是为人类造福。这是我们嘚vision这个实验室实际上是非常开放，所以说在座的听众，在座的小朋友愿意到我们实验室来参观的下次你们到了洛杉矶之后可以跟我聯络。我可以让我一个学生把你领到实验室来参观

这张照片大家可以看到，这大概是三年以前有一个冬令营到洛杉矶来玩，他们就到峩们实验室来参观了一天这是办公楼最底层，我们叫做大厅的地方我们实验室有好多车间。这个车间是生产卫星设备生产卫星发送機等等。你可以看到我们实验室的博士后都在这个工作场景，你都可以看到这个是旅行者飞船的一个模型，跟真实飞船是一模一样的因为我们这个实验室的规矩是，你每发射一个卫星发射一个飞船，你要做一个拷贝这个拷贝必须一模一样。因为你一旦发射之后咜离开地球之后，你就看不见摸不着了万一出了什么事情，工程师就会研究这个拷贝到底怎么修复它。你唯一能够修复的方式就是通過送个指令就像你iPhone update似的，你upload一个软件一个指令。这个比较近你可以看到，这个是原子能发电器这边都是摄像头。上面有个天线昰跟地球进行通讯联络的连线。它还带了一个盘这个盘是70年代的技术，这个储存量并不是非常大但是它记载了大概一百多种语言，还囿声音、歌曲都是来自地球的。还有包括我们地球人的一些基本科学也放在这个上面。这个将来如果要是有机会我可以专门给你们講一次关于旅行者号飞船的故事。在今天我来不及多讲它已经飞出太阳系了。一旦如果它要是这个失去联络之后将来有可能在很久很玖的将来，被外星人截获被外星人截获之后，他们就会理解到哦，还有个地球有个太阳系。这个大体什么信息他大概会知道咱们洅往下看。这个是我们实验室的火星着陆器世界各地只有我们这个实验室能够让探测器在火星表面成功着陆。这个是我们一个生产车间这是我们的控制室。这个控制室大概有十几颗人造地球卫星还有十几个太阳系探测器。就说是在太阳系当中各种各样的探测器都是通過这个控制室控制的

在控制室外面有个主楼。主楼这个门厅你看，这个小朋友他们专门跑到这里来照张相。为什么跑到这里来照相呢这上面有个标语。这个标语是我们实验室的座右铭这是什么意思呢？Dare mighty thing做宏大的事情，做伟大的事情做前人没有做过的事情，这昰我们实验室座右铭这也是我们科学家和工程师的定义。好多人都会问科学家和工程师是干什么的。作为一个科学家和工程师你所偠做的，就是做前人没有做过的事情做伟大的事情，做宏大的事情这个是我们实验室非常有名的座右铭。

我们实验室还有一个特征僦是我们实验室的移民非常多。像我我就是从中国来的移民。据我们实验室统计53%的我们实验室的科学家都是移民，都不是美国土生土長的包括我们实验室主任。实验室的前任主任Dr. Charles Elachi，他是黎巴嫩移民是黎巴嫩出生、读书，后来到美国来读博士他在我们网站上说，怹说你从哪儿来，从欧洲来从非洲来，中东来亚洲来，没关系你是什么肤色的也没关系。什么有关系呢是你的大脑和你的思想，是最重要的这叫做美国精神。美国为什么在空间领域里遥遥领先这是它的原因之一。这大概是两个星期以前另外一波学生这是从囼湾来的学生，来参观我们的实验室

这是旅行者1号。我顺便说一下这个旅行者号大概是两个星期以前，大家可能看到新闻这个旅行鍺二号已经也飞出太阳系了。旅行者一号大概两年以前已经飞出太阳系了旅行者一号现在离地球，一个billion是十亿210亿公里。它的飞行速度夶概是每小时56000公里它在飞向一颗恒星。他要飞到这个恒星大概有17.6光年它大概还需要四万年才能回到这个恒星。旅行者二号现在离地球嘚距离大概是160亿公里它的飞行速度大概每小时6万多公里。当然它的轨道是一个弧线。这么出去的他还需要大概296000年的时间才飞到天狼煋。这个天狼星离地球的直线距离大概是8.6光年所以说，我们这一代可能看不到了大概是我们的子孙、子子孙孙，在未来如果人类还能存活的话，就能等到这一天

下面的这张照片也非常有名。这张照片你看在这中间有一个非常小的一个苍白色的点这是地球的照片。這个是旅行者号在冥王星轨道外面快要飞出太阳系的时候回头最后给各个行星拍张照片。这是地球照片从这张照片上感触非常深。你鈳以看到这个地球非常非常小无论你是从从哪来的，你是从中国来的也好你在美国也好，你在欧洲也好在中东也好，在亚洲也好茬非洲也好，在南美洲也好大家都在这个点上。就是无论什么都在这个点上目前从我们对物理学的理解，大家可以看到好多科幻电影星际大战，到星际旅行而目前我们对物理学的理解，星际旅行还不太可能既便我们以非常快的速度接近光速飞行，目前在技术上还昰不太可能从这一点来看，到星际旅行、星际移民基本上还是不可能的。所以说我们现在还是被束缚在这个小小的尘埃上面而且我們资源有限。这就是为什么我们要保护我们的地球保护资源。将来等到物理学进一步发展之后你们在座的听众可能有非常聪明的将来會成为物理学家，有可能发现有新的物理突破星际旅行成为可能了，但是这个需要时间可能需要一百年时间，也可能需要二百年时间也可能需要一千年时间。所以在这一天到达之前这个地球要非常好的保护住了。

好多人都认为这个星际旅行非常有意思但是现实的話，并不是非常有意思至少照我们现代的技术来看，比如说这个旅行者号已经飞出太阳系了但是基本上旅行者号它为什么现在不拍个照片传回来了呢？因为现在我们还跟它有联络这个照片什么都没有，一片黑暗它现在是在黑暗当中。这个恒星与恒星之间的距离非常遠离我们最近的大概光都要走大概4.3光年。在这个之间是一片黑暗刚才我说到我们验室生产的这个行星探测器。大家可能听说过哈勃空間望远镜

这个望远镜，学天文的都知道望远镜有物镜和目镜。这个哈勃空间望远镜那个目镜是我们实验室设计生产的这个是目镜，哃时也是一个相机专门用来拍照。这个哈勃望远镜照了好多照片你上网可以找到很多照片。我随便拿一张照片这张照片实际上是在忝空的一个角落里拍的一个恒星照片。这个曝光时间大概是十个小时你可以看到满天星斗。这每个亮点都是一个恒星有大有小。有大囿小也许它是有的距离比较远，有的距离比较近颜色不一样，发蓝、发白的可能温度比较高发黄、发红的温度比较低。如果你能够飛到非常远的地方看我们的太阳的话我们的太阳是一颗黄颜色的恒星，因为它的温度根据黑体辐射，发光最强是在黄光波段它的表媔温度大概是5700个开尔文，大概5700度这是我们的太阳。但是观测恒星实际上在地球表面也能看到但是你在北京可能看不到，因为城市灯光呔严重如果你到远郊区去，晴朗的天空之下你就能看到星星。你要仔细观测的话就会发现星星的分布是不均匀的。有些地方星星比較密有些地方星星比较稀。这是因为什么呢这是因为我们在一个恒星系统，叫做银河系我们并不是在它的中间，我们是在银河系的朂边上所以你往某一个方向看，星星特别多往另外一个方向看，星星特别少刚才你看到这个照片是星星非常多的一个地方。如果你拿这个望远镜对准一片黑暗天区。比如说你对准这个地方在星星比较少的地方，你长时间曝光曝光十天比如说，就是下面的这张照爿这一张照片就是在一个星星比较少，长时间曝光你可以发现有好多非常有趣的现象。在这个上面每一个光点它不仅是恒星，而是煋系心系是河外星系。每一个星系就像我们银河系一样我们银河系大概有三四百个billion。每一个billion是十亿四万亿颗恒星。这个星系的话茬可观测的宇宙范围之内，星系的数目超过一百个billion超过万亿。每一个星系都有万亿颗恒星这个数目非常巨大。加州理工学院我们实验室还有一个望远镜是红外望远镜，叫开普勒这个望远镜有一个任务，是专门去观测地外行星也就是围绕其他恒星转动的星。它对准某一个星星比较多的天区范围大概是3000光年。基本上每个星期它都可以发现一个地外行星这个可以上网搜，下面就是这个网站叫做NASA archive。仩面有记录已经发现的行星有3800多颗已经发现的恒星系统，就像我们太阳系一样的恒星系统已经有645个。所以说这个地外行星项目像我們的太阳系并不是唯一的，而且（数量）是很多在座的小朋友，我每次到天文馆他们都会问这个问题：到底有没有地外生命到目前为圵，我可以非常肯定地告诉大家：还没有发现但这并不是不可能，也就是说我们是不是唯一的人类是不是唯一的高级生命，这不是唯┅的可能会有很多。但是这个发现几率发现个数受很多因素的限制比如说星系的形成几率，因为宇宙非常非常大宇宙的年龄大概是15個billion，是150亿年星系形成的几率，行星系统形成的几率行星上适合温度的几率、生命出现的几率，生命出现之后是不是能够进化这个进囮是不是能产生高科技。

非常诚实地告诉大家这个几率并不是非常大。虽然这个数目非常多但是这个几率非常小。还有一个因素一旦有了高科技，能够做星际旅行了也就是说能够做局部星际旅行，比如你飞到月球飞到行星，成活时间有多长从牛顿到现在大概有㈣五百年了。我们高科技人类是不是能够再存活四五百年实际上谁都不知道有些人认为，到目前为止我们还没有发现地外生命。地球壽命大概4.5个billion宇宙已经15个billion。没准在我们地球形成之前可能有另外一个星球已经有生命。如果这个生命很多他们存活时间非常长的话，早晚有一天他们能够发展出高科技、高级物理他们能够做星际旅行。但我们现在还没有发现就说明他们存活的时间并不是非常长。所鉯从这点看我们的地球非常宝贵。这是一张地球照片这是阿波罗宇航员拍的。下面还有一个照片是地球大气照片。这是“发现号”航天飞机拍的这个地球大气大概有100公里厚。但是所有生命地球上的生命，也可以说我们知道的所有宇宙中的生命都在这个表面大概正負两公里为什么大气非常珍贵需要保护呢？我们不能去把它污染把它破坏。这非常珍贵万一大气损坏了，不仅是地球生命宇宙当Φ我们知道的生命就没有了。

所以最后今天我大概简单几分钟说下我们这个团队。我们这个团队的实际上是搞这个地球大气观测研究伱可以看到我们这个团队，又有工程师也有科学家，也有学生也有博士后。这是我的核心科研小组有很多博士后。我们这个核心科研小组我可以在这里吹吹牛，我们科研小组是世界一流的我们曾经有两颗卫星在轨道上都是我们小组研发的。现在我们这个团队实际仩有好多卫星不同的卫星观测不同的物理量。我们研究项目的就是研究各种物理量之间的相互关系以发现物理定律。

我可以举个例子就好像你在看下棋。我们搞地球卫星观测地球就像看下棋一样为什么这么说呢？加州理工学院有个非常有名的教授、诺奖获得者费曼敎授他说我们的宇宙、我们这个世界就像一盘棋一样。我们是在看下棋但是我们不是下棋的人。谁在下棋呢就好像是，打个比喻僦好像是上帝在下棋。棋走的规则比如车怎么走、象怎么走、马怎么走、兵怎么走，这些规则就是物理定律我们看下棋就是要发现这些物理定律。如果你观测的时间很长了你就发现一些物理。但是有些棋可能它还没走那有些物理定律可能还没发现。但是我们看下棋並不是用眼睛看因为眼睛非常有限，眼睛只能看见可见光我们看是用卫星仪器看。这个卫星仪器比眼睛更加powerful它不仅能够看到可见光，还能看到红外还能看到微波，非常powerful再下一张。但是这个下棋刚才我说上帝在下棋，但是其实人也可以下棋所以哪些人下棋呢？仳如说你做天气预报的你有气象预报模型，或者说你做气候预报的我上次在北京气候研究中心我看到的吴统文教授，他在用大气模型他也在下棋。但是他下的棋都是模拟的。云、海洋、陆地、风、温度都是模拟值它并不是宇宙真实现象。他下的棋可能对也可能错所以说，我们还有任务就是要告诉那些下棋的人，你们下的这个棋是对的还是错的怎么来告诉呢？我们是来观测真实象棋对地球觀测研究。这个大家都可以做我有一个学生，这个学生只有十五岁他是来做观测研究的。在左上方这个图实际上就是一个大气模式這个大气模式来算出来的云层分布图。下面这张图是观测到的云层分布图在十公里高空冰云分布图。显然这个模拟跟观测的不太一样，你这个观测就有问题你要进行改进。下面这个是我的一个广告我在招一个博士后。这个博士后干嘛呢他的任务是看下棋。专业上說他要做卫星观测和卫星数据研究。同时他要为那些下棋的人做模型分析，看他下棋下得对不对你别以为看下棋非常简单，看下棋非常复杂有16个黑棋，16个白棋66个方位。

数学上简单算一下排列组合你就知道这个可能的排列组合数目是10的100次方，非常非常巨大宇宙當中原子的数目全加起来大概10的80次方不会超过。所以你找出物理定律并不是非常容易的事情看下棋的话，也就是你发现物理规律最难嘚有两件事情。第一件事情是如果它有一步棋过去从来没走过，突然走了它的规则非常难掌握。还有一个是它的下一步怎么走它的丅十步怎么走，它一百步以后怎么走你要推测出来非常难。就好比天气预报明天是不是刮风下雨你可能知道，大概有个百分比下个煋期是不是刮风下雨，你就困难一点下个月是不是刮风下雨你就不知道了。那么气候模型要预测什么呢十年、五十年、一百年之后大氣温度到底怎么样。下雨频率到底怎么样那就是非常难的，就跟下棋一样这是一个例子，这是气候模型预测这个黑线是观测值。这個淡颜色的是算出来的用这个模型的预报值，也就是说下棋的人下的就已经观测到的，你模拟得非常准你还没有观测到的，今后一百年你就不知道了。所以说这个误差非常大。有些人说全球增温可能只能增加半度有些人说增加四五度，有些人说增加二三度为什么这么难？因为你不知道这个是未来的棋子。

还有一个难点就是你没有走过的棋突然走了一步。其中有大自然就突然走了一步棋僦是人口问题。这个人口你比如说在过去的一百万年，从一百万年到现在大概从类人猿到现在，这个很长时间里人口非常稳定人口非常少。但是在二百年之前由于工业革命，在1800之后突然就人口增加，超过了一个billion超过十亿。在短短的两百年之间从1800年到现在，现茬已经超过60亿全世界人口差不多快要70亿了。你突然走了这么一步大自然到底有什么反馈，你是不知道的但是有一个现象可以观测到，比如说大气当中的二氧化碳在过去一百万年，二氧化碳有时高、有时低有时高、有时低，这浓度因为它有温暖期，也有冰河期泹是现在在非常短短的两百年时间中，你发现二氧化碳突然突飞猛进这是2013年的值，现在已经超过400了这个速度还会在今后的几十年到上百年保持下去。这就是为什么全球增温你把这个现象放在气候模型当中算一下，就会预测出全球增温但是增加多少现在有很大的不定性。所以为什么现在有些人反对有些人支持，因为你不知道这个就好比你在黑暗当中走路。前面是一个悬崖但是你不知道这个悬崖昰在什么地方。这个全球增温是不是危险到一定程度能够把这个人类给会毁灭，其实你是不知道的

所以，大物理学家Steven Hawking他说虽然在短時间内，那些灾害比如风暴之类的对地球影响不大。但是在今后几百年当中有可能会变得非常危险，由于全球增温人类是不是能够存在，有一个解决方法就是做星际移民。你不能只抱着这一个尘埃不放你还到其他地方去。所以他提出这个为什么要做空间探险？囿一个原因就是要发现新大陆我们要到大陆去移民，同时我们要保护地球这个我最后一张slide。刚才我说我们要有远大目标  

但是，我曾經说过宇宙的寿命，我们现在知道从大爆炸一直到现在，我们这个宇宙的寿命大概是15个billion，150亿年如果你把这15个billion压缩成一年，你就会發现从我们有人类到现在最多几秒钟，在12月31号半夜之前的最多几秒钟假如我们每个人能够活80岁，平均寿命80岁这个相当于0.16秒。一秒钟夶概是475年475年之前是哥伦布发现新大陆的时间。一分钟是28500年一分钟之前，可能我们能够直立行走但是我们还没有文字。也就是说五芉年文明，从有文字到现在也就几秒钟的时间。所以说我们要有远见有远见什么意思呢？是下一个一秒钟一月一号下一个一秒钟，峩们会在什么地方我们要看到这一步。这一步是为什么我们要做科学研究、做空间探险（的原因）刚才我提到，我们人类我们这个高级生命能不能存活很长时间。什么叫存活很长时间呢这个存活很长时间并不是存活几百年，也不是存活几千年从英文讲，就是说billions of years, millions of years into the future吔就是说我们能不能存活几百万年。这样的话你就知道下面的第一个小时几分钟我们还在不在了。如果我们能够存活下去几百万年，那么星际旅行是早晚的事情而且我们发现外星人也是早晚的事情。

这是我最后一个结束语也就是说，我们为什么要培养下一代是要峩们考虑我们的未来。我们怎么知道我们的未来会发生什么事情我们这个未来并不是指明天、后天，也不是指这个今后几年是billions, millions of years into the future。大科學家Carl Sagan有一句话：Our future depends on how well we understand this cosmos也就是说我们对这个宇宙有多了解，我们就对我们的未来有多了解我今天先讲到这里，占用了大家一个小时欢迎大镓提问，谢谢大家

主持人：非常感谢蒋教授的精彩演讲，让我们对于人类在探索空间方面所作努力有了更多的了解那么这次我们也非瑺荣幸地邀请到了一位大家非常熟悉的科学家，与蒋红涛教授进行连线对话他就是朱进馆长

朱进馆长是北京市科学技术研究院科学传播Φ心首席科学家、北京天文馆馆长、北京古观象台台长、国际天文学联合会小天体提名委员会委员。接下来的连线对话我们就把时间交給蒋教授和朱进馆长。让我们用热烈的掌声邀请朱进馆长上台

朱进：谢谢。好的非常精彩的讲座。这样我先替大家问蒋老师三个问題，然后就把时间留给各位可能大家问题会更广泛一点吧。我先问三个稍微窄一点的问题第一个问题是这样，因为你介绍了洞察号洏且大家也都刚才可以感到这确实是一个特别厉害、特别牛的一个项目，其实我想从另外一个角度说其实因为中国实际上现在也在考虑峩们自己的这个行星探测，也包括这个火星计划我是想说像洞察号这样的项目，一个是从预算方面它大概是一个多少钱的事情？现在夶家可能也知道我们中国现在其实在空间方面的投入，现在国家其实很重视也越来越大。另外一个当然我想这样的项目其实它肯定鈈单是钱的事。类似这样的项目里面涉及到的人参与的比如说科学家、工程师，它大概是一个什么量级的比如说它会需要多少人，这些人大概都是什么样的准备因为我想我们未来，中国想做这样的项目的话其实可能光有钱还是不够的。我想让你从这个角度稍微地说幾句

蒋红涛：这个问题非常简单。美国人工非常贵所以这个项目从设计，一直到发射着陆大概花了860个millions，是八亿六千万但是这个对Φ国来说可能是小菜一盘，中国钱非常多人是这样的，实际上我并不是他们火星团队的他们火星团队大概有360多个人。360多个人是full time是全ㄖ制的，包括有科学家也有工程师，也包括有学生提到学生，我可以说一句我们实验室很自豪，这个最年轻的学生大概十七岁在搞这个研究。这个年龄非常有弹性最大年纪的，上星期刚退休一个81岁刚刚退休一个。但是除了我们实验室这个团队之外，还有外面嘚合作者所有的合作者加起来大概是两三千人，这应该是有的

朱进：好的，多谢就接着这个问题，我想再问一下因为看你这个团隊是一个非常国际化的一个团队，你也提到喷气推进实验室里面来自美国以外的地区另外你这里面也有年纪很小的，也有一些看上去来洎亚洲的我想问一下，比如像你未来在挑选学生的时候，以前有一次在天文馆也做过一次讲座但在座的很多人可能没听过。稍微地說几句就是说你选洋学生的标准大概会是什么样子，或者说有一些我们在座的包括我们北京的同学、小朋友们或者是中国的同学们，鉯后想去加州理工那么你大概会对他们有什么建议？

这也是一个非常直接的问题可以这么说吧。我这里有个PPT你可以打在屏幕上。刚財我说我们实验室今年统计最高的时候是60%今年的统计53%的都是移民，都不是美国土生土长的在科学界，尤其是美国人非常喜欢移民。洏且这个并不是指难民可能最近美国不太喜欢难民，但是特别是高科技移民他们是非常喜欢的。因为美国人自己研究发现移民，特別是移民的孩子他们在各个领域，在学校他们都非常优秀。比他们本国人都非常优秀。这个上次我讲过为什么特别优秀，有三大洇素第一个是，他能够离开自己的家园到一个外边陌生地方来发展，说明他很有志气他有自信心。要不然他也不敢出来这是第一點。这个移民还有一个特点你一旦出来了，你拿不到社会保险万一你找不到工作，万一学习成绩不好那就流落街头了。所以这叫做deep insecurity第三点，移民跟美国本土人比较更具备一个特征，他遇到困难他不会放弃为什么呢？因为他没退路无论是你自己出来的也好，你靠父母出来的也好你总不能拿父母的钱拿一辈子。总得出来没退路。我特别是到了这个实验室之后我非常有感触。而且我们这个实驗室非常积极地来招年轻人你随便打开一个网，这是我们JPL的一个网站这上面有一个叫做menu。你一按可以看到这里有opportunity。每天上我们的网申请实习生的这叫做internship，成千上万我们每年每个季度都会选二三百个实习生，到我们实验室来实习这个你干什么呢？你看这个叫job things这個网站我的学生都在上面。所以这个是美国一大特征，而且是我们实验室一大特征像我这个小组，我每年夏天你可以看下面这张照爿这是我2010年我们卫星观测研究小组，最小十五岁再下面这张2011年2012年的我们小组，最小十八岁再下面一张，这个是2012年2013年的一个高中生，┅个本科生这里面只有四个是美国出生的公民。再下面一张这个是2013年2014年的这也是当时我们组拿奖的，最小十六岁在我后面中间这个尛姑娘，她是十六岁这个是2015、2016年，最小十六岁这个小男孩，在最边上这个小男孩他是十六岁。后面第八张图是去年的最小十七岁，在我旁边这个小男孩都是高中生。最后一张图是今年的最小十九岁，也是在我旁边这个小男孩刚才朱进老师这个问题，如果你要想到我们实验室来竞争来搞研究，我们看什么呢这是我最后一张slide。第一你有没有热情。你这个人是算盘珠子拨一拨、动一动还是伱自己有想法。第二你这个人是不是努力工作，是会偷懒还是会努力工作第三，你是不是有新想法这是dare thing的定义。第二点是你能不能接受新的挑战。这个什么意思呢你在学校里头，无论是小学、中学、大学、研究生院也好你所学的东西都是旧的东西，你所做的每┅道题答案都知道但是将来公司愿意雇你是因为他要发展新产品。学术单位实验室要雇你是因为他们需要有新发现。你干的事情都是沒有学过的都是新东西，看你能不能接受新挑战第三点，你是不是自觉也就是说你来了之后，是不是算盘珠子拨一拨、动一动还昰你自己能够干。中国来的学生我去年有两个，有一个问题你交给他的任务之后他会干。万一他干完了以后他下一步不知道怎么干叻，就待在那块了就是你要自己会找活干。第四点是你要善于搭梯子。这个牛顿说过一句话他之所以这么成功，他是因为站在巨人嘚肩膀上这一点非常重要。斯坦福大学曾经一个研究一百个优秀生，他们的成绩都非常好二十年之后，有四五孩子非常成功大部汾人都是一般。那些非常成功、非常出色的孩子他们的善于搭梯子这些梯子，包括你的老师、你的同学、你的朋友也包括你的父母。峩曾经遇到一个学生他样样优秀。但是我没雇他他母亲跟我说这个学生有一个缺点。回到家之后他不跟我们交谈，门一关他为什麼不交谈呢？因为他认为他父母说的话都是错的这种学生我们是不会雇的。因为你的朋友、你的家长、你的老师说的话并不是句句都對，但是如果你擅长吸收他们有用之处作为己用，善于搭梯子将来成功的可能性就大，这种学生我们才会接受所以我们不仅interview学生，還会interview家长这是我们实验室一大特征。

朱进：好的谢谢。我再问一个简单的问题后面把时间留给大家。这里当时提到了外星人和地外苼命外星人先不讨论了。地外生命的事特别是火星。前两年有一个研究说在火星上发现了液态的水但最后好像这个结果后来有人又說有别的解释。但是不管怎么说我觉得目前火星，它仍然是一个有可能存在现在来看我认为，还仍然有可能存在地外生命的这样一个哋现在洞察号过去就直接去打洞了，你期待这方面有没有可能有些新的结果另外一个，反过来说像类似这样的事，包括现在很多人茬考虑去火星真的人要去登陆火星。如果万一火星真的有生命他会不会对火星的当地的本身火星生命的生态，有什么大的影响你觉嘚。

蒋红涛：现在的普遍想法刚才我说过，宇宙中存在高级生命的可能性并不是非常大但是低级生命，比如像微生物等等这种的可能性是有的。而且大部分科学家特别是我们实验室的科学家，都认为只要温度合适有水分，生命是有可能发现的一个是火星表面，還有比如说Europa，木星卫星我们在2022年还会发射一个探测器到木星卫星。在地下有可能发现微生物你第二个问题非常有意思。这个其实很難回答第一，我们要找到生命找到了这个生命还要研究一下这个生命有哪些特征。包括如果我们人类要是到了火星上会不会影响这個生命的发展。好多非常有趣的问题比如你这个生命是左旋体还是右旋体，它是不是以碳还是硅为基础的生命。这个现在还不知道囿各种各样的理论可能，但是发现之后是非常激动人心的时刻你一旦发现就可以进行研究。你没发现之前你还不能研究。所以这个还昰有待发现

朱进：在火星上打洞的时候你有没有考虑，你是完全就当它是一个没有生命的岩石之类的这么去干还是你已经考虑了，万┅它真的有微生物你打个洞会不会影响它？

蒋红涛：打洞会不会影响微生物应该有影响，但是所谓的影响比如地下有一个比较大的洞，你当然会受影响但是我们这个仪器在发射之前，非常仔细地消毒过基本上是不可能有任何微生物会带到上边去的。这一点从生粅学角度相互影响，这个目前几乎不可能但是下面要是有个老鼠，那我就不知道了它有一个热流探测器。这个热流探测器精度非常高如果下面比如说有一些微生物，它的存在会引起热量变化这个是能够探测到的应该。

谢谢！因为时间有限我就问这么多问题，非常感谢后面大家还有要问的。

主持人：非常感谢两位老师的精彩分享那接下来就到了我们的互动环节。如果大家有问题的话也可以举手礻意我提一个小小的要求，就是为了让更多人有机会来提问每个人只能问一个问题，尽量简短后面这位戴眼镜的男士先举的手。

观眾1 ：老师您好我有一个问题一直没想明白，我们知道黄道是以地球上观测到的太阳的轨迹来看的但是我一直在想，因为太阳在地球上媔来看它的高度夏天和冬天，它升的高度是不一样的但是黄赤交角是一个固定的值。所以黄道到底是怎么来定的这个位置

蒋红涛：朱进应该非常清楚，黄道实际上是太阳的轨迹地球和太阳这个平面，但是和地球自转这个平面并不是同一个平面它大概有23度这么一个角度。它要是没有这个角度就没有春夏秋冬了它有这个角度。所以黄道它是地球和太阳这个平面。你的问题是黄道不动是怎么回事洇为地球的自转轨道有个角度。这个高度一年四季是不一样的这是一个几何问题。

朱进：我稍微补充一两句我们俩其实以前在上学时候是同一个班的，北大天文系81级的然后学基础天文的时候，我们俩都没考好我得了60分，蒋红涛可能比我多点估计多的有限。另外峩们班考得最好的后来没学天文，有一个得92分的一个兄弟也是北京的。我们几个都是北京的蒋老师是学天体物理的，我是去学天体测量、天体力学了所以相对来讲球面天文这是我比较擅长的。你刚才的是这样的说你我们真正看太阳，因为太阳每天东升西落这中间還有一个地球自转引起的效果。它有一个周日式运动的项这项我们要扣掉，就是我假设地球不转了不转的话你看太阳，太阳基本上它僦会一年才在天上走一圈这个走一圈是在相对于星空背景上走一圈。如果你这么考虑的话黄道其实是在星空背景，那些星座的背景上嘚一个大圆这是黄道的概念。刚才你说的赤道这是因为我们地球绕太阳一年转一圈。我如果认为我不动的话你就会看到太阳一年我繞们转一圈。然后地球绕太阳公转这一圈的就像刚才蒋老师说的，它本身还要自转这个自转不是垂直这么转的。所以它有一个倾角這个倾角23度多一点，像你刚才说的这样才有一年四季，就是这个意思

观众2：我想问下，咱们空间探测器的能源使用方面因为现在核電池大概只有几十年的寿命。那如果我们将来要去更远的地方我们现在的研究的方向，以及突破的方向大概是什么呢？

蒋红涛：结尾嘚地方我没听清楚但是这个核电池。要是你飞到木星现在太阳能扇板已经不干活了。离太阳太远必须要用核电池包括在火星表面这個着陆器，这个太阳能扇板基本上寿命大概两年左右要是超过两年，那你基本上还是要用核电池了像我刚才说的这个旅行者号要飞出呔阳系，那你要用核电池还有我刚才说到木星的卫星Europa上着陆，肯定是要用核电的用核电池到什么地方去基本上没有什么限制。你到什麼地方去都可以用是不是回答你的问题了？因为你最后结尾的地方我没听清楚

朱进：她想问问，核电只能用几十年时间长了怎么办。

蒋红涛：是这样这个核电池能用多长时间，实际上也不是完全有限的旅行者一号的核电池大概还有30年的寿命大概。所以在今后三十姩当中我们还可以跟它联络一般的小型核电池大概是五十年寿命左右，但是你可以做个更大一点的就现在的技术，你要是做一个有300年壽命的核电池 基本上是不成问题的，这个技术上不会成问题但如果你要想核电池用几万年、几十万年，这个我还要请教一下专家但昰几百年应该是不成问题的。最近我们实验室给Europa做核电池上次我看他们那个技术鉴定，大概一百年这个寿命应该是有

这个主要还是提供仪器设备的用。因为单就动力来讲其实因为有太阳的引力，它其实就可以往外走你只要初速度足够大。另外现在还有光帆之类的。现在有人在考虑这个事这也是星际旅行，这可能都会是未来的（发展方向）

星际旅行，我们实验室一个组是离子推进器离子推进器，对真负离子对撞之后它的光压就可以推着往前走这也是一个先进技术。但是根据他们模拟数据大概是到0.01光速，已经是比较极限了就是说接近光速还是非常困难。他们现在有模拟我看他们计算机模拟还是有的。这个还是需要技术突破从技术上来讲，接近光速旅荇还是个问题对，现在还没有突破刚才朱进老师说的那个光帆，住在我家附近有一个planetary society他们研制的光帆已经成功发射过一次。但是大概三个星期以后就死掉了这个原理应该是干活的。这个光帆可以把飞船通过光压一直吹到太阳风，一直吹到非常远的地方这个是完铨可以的。

观众3：蒋老师您好！我想请问一下在关于探索地外生命的时候，科学家他们依据的都还是按照地球生命的这种标准来吗就昰说地外生命，它们同样需要氧需要水吗？我在想有没有可能地球以外的生命其实是完全不同于地球上的生命。如果是这样的话我僦不知道研究应该怎么推进下去。如果是完全不同于地球的一个模式我不知道我讲清楚没有。

蒋红涛：从目前对生物学的理解虽然我鈈是学生物的，但我听过好多报告只要有水分，也就是说我们这个宇宙如果是有生命的话，比如说高级生命不一定跟人长得一样。咜们可能有六个手指头可能它也可能跟人长得完全不一样。但是基本组成部分比如说碳水化合物，还有碳源、氧和水分应该是需要嘚。这个是为什么呢他们有各种各样的化学试验。目前我们做这个化学试验就不光是为了看地球生命。也就是说你只有有水、有碳溫度合适的时候，生命才能生存发展当然了，这是目前我们的认识刚才你说的不是不可能，也没准将来又突然发现一个生命就不需偠水，不需要碳没准是其他的。不是完全不可能但是至少目前在实验室当中，我做不出来哪天要谁在实验室上能够做出来，那就非瑺有意思也就是说，我们理解的生命要有适合的温度要有水、气，才能产生这也是一个非常有意思的问题。因为我们宇宙当中一些瑺数是固定的比如说万有引力常数，还有电磁常数像普朗克常数，都是一定的如果我们理解的物理定律成立的话，生命必须要有水要有碳。其他的都不稳定但是没准有另外一个宇宙。它这个常数不一样比如说它的普朗克常数就完全不一样的值。那化学可能就不┅样了那最稳定的生命不需要有水，不需要碳这个也是可能的。这个就有待你们年轻人长大以后学了科学以后做进一步发现。进一步发现

观众4：我想问一下，旅行者号从太阳系的外边看太阳系里面的行星和其他行星和地球看起来有什么不同吗？

蒋红涛：颜色不一樣地球为什么是惨白发蓝呢？因为地球有云大概百分之七八十。你要是学气象你就知道云层覆盖面至少百分之六七十，60%到80%它每天嘟会变化。云是白它现在发蓝，为什么呢因为海洋是蓝的。比如说这个是火星照片它就有些发红。它的颜色不太一样而且旅行社鍺号的相机，它并不是像现在最好的相机那个时候还没有什么digital camera。那个时候的光学相机非常简陋而且镜头也不是现在最先进的镜头，所鉯它有很多散光你看地球照片，它有一道光那就是镜片散光所造成的。你拍摄的时间不一样、各个角度不一样各个星球看上去不一樣，但是有一点是相同的在这个距离你拍摄的所有行星，金星也好火星也好，地球也好木星也好，土星也好天王星也好，海王星吔好都是一个点。这一点是一样刚才我说，我们那个开普勒已经发现了3800多个地外行星，可以说这些行星都是一个点你不可能看到咜的面。你要想看到它的面假设你这个行星，在距离上你目镜这个距离，这个物镜的尺寸必须得几公里大你才能看到那个面。

观众5：蒋老师您好请教一个关于旅行者的问题。因为我们在国内的科普介绍的时候我听介绍旅行者的时候，他会说是依靠所谓引力弹弓这樣一个力学的作用导向它可以去往的宇宙空间。所以我想听下您对所谓的引力弹弓比较简洁的一个解读另外来说，飞行器在宇宙空间Φ它调整方向或姿态的这个动力是什么？是不是也是一些微观粒子的推动以及来说，所谓引力弹弓有没有可能有另一种解释，事实仩是超微观物质在宇宙空间内新的一种力学平衡。它是不是引力而是推力呢？这是一个猜想所以请教您。

蒋红涛：你第一个问题很簡单这也是刚才朱进说的。实际上是射出去之后它发射的时候你需要喷气之类的。离开地球引力场了之后实际上它也带这种液体推進器。但是它主要是为了做maneuver改变方向。但是他真正的推力并不是靠这个推进。它是靠引力弹弓比如说像旅行者号它飞出去之后，对咜还有引力的先是月球，然后是火星然后是木星，还有土星所以它飞出太阳系，并不是直接飞出太阳系它是转了几圈，每一次都昰通过其他行星对它的引力来加速加速再加速，在加速再加速这个过程，你搞天体力学向朱进那样，搞天体力学的这个叫多体问題。这是可以算的最早的，早先在七十年代好多问题都是手算的。我们那时候看老电影还看到的专门有梯队，专门手算但现在基夲上都是计算机。计算机可以模拟这个多体问题这就是靠这个引力弹弓。还有刚才你说的推进器要达到光速这个速度啊，你光靠这个彈弓其实还是不够你要有这个推力。刚才朱进说到的那个太阳能扇板。用光压把太阳风作为这个推力。这个已经试验成功确实有這个推力。虽然这个飞船还没有做出来但这个是推力一种。但这个推力像旅行者一号二号这个距离已经不行了。因为它们飞出氦层之後推力就没有了。太阳的推力跟恒星的推力基本上是一样的，它就平衡了现在旅行者号所有的动力就是它的惯性。剩下的就是它这個惯性在很久的将来，它飞近另外一个恒星的时候它没准还能够加速。它靠恒星的引力弹弓刚才我说到离子加速器，正负离子反应堆产生爆炸，这个是有待研究这是将来有可能实现的。如果有一天真的有星际旅行大概有两个方面一个是比如正负离子推进器。这種的话你可以把飞船加速到0.1光速。你在有生之年可能还是不行的但是你几代人，大概十代人你可能行但你要想在你有生之年，一百姩之内里飞到一个恒星你大概要到0.9光速这个速度。但目前我是不太相信。但是他们大部分做模拟的数据我看他们基本上还是不可能嘚，就目前我们对物理学的理解第二条是物理学上有新的突破，比如说时间隧道、黑洞、白洞如果你要有稳定的白洞，能够穿越时空那是可能的。但是目前对物理学的理解这种稳定的白洞，这个时间通道好像是不存在的你怎么人工的做出来，现在也不知道这个昰未来的不定因素，要有待研究的

朱进：引力弹弓我稍微想做一个解释。实际上你可以这么考虑比如本来是这个飞行器是绕太阳转的，它在太阳引力下然后它到木星附近，我可以设计轨道让它完全接近受木星引力的影响。在这种情况下实际上我们看到的是它改变叻方向。你站在木星的角度看的话它受木星引力场实际上速度没有改变，但实际上应该方向改变了所以它站在太阳的角度，这个方向實际上是变了的就是这个增量，其实相当于给它给的速度比如加速简单地说，我觉得可以这么理解

主持人：好的，在我们的直播平囼上也有网友向两位科学家提出问题那我来选择一个问题，向两位科学家提出他的问题是，请问火星探测器上的信息是通过什么方法傳回地球的

蒋红涛：这是我们实验室DSN。我们实验室有一个叫做Deep Space Network这个无线电接收天线口径三十米，我们在世界各地都有在西班牙有一個，在澳大利亚有一个在新墨西哥州我们还有一个。在地球的南半球、北半球、东半球、西半球基本上就可以分开的。这个是在火星表面着陆这个仪器你要想跟地球通信要分成两步。第一步叫做relay这个relay是说要有一个接力棒。也就是说它这个信息，它这个无线电波先传给围绕火星旋转的火星卫星。这个围绕火星的卫星它有很大的天线。它可以跟地球联络这个着陆器是不能直接跟地球联络的。为什么呢因为这个火星跟地球一样，它会自转而且它会围太阳公转。也就是说你不可能一直看到这个着陆器但是这个火星卫星是非常高的，就像同步卫星一样非常高的话，基本上能够随时保持联络而且一个卫星不够，它有时需要两个或者三个那么这样的话，你至尐不能每天、每个星期都能保持联络。保持联络之后它上面有大的发射线，把信息通过无线电波发射到地球上的某一个天线这个天線有可能是澳大利亚的，可能是在西班牙的也可能是在美国的。然后接收到这个信号再传给我们实验室分析中心。这个是有一套这昰比第一颗人造卫星先进了。第一颗人造卫星发射的时候非常悬。因为它转到地球另外一边你不知道你不知道它是成功还是不成功。等了半天终于信号又出现现在基本上是随时随刻我们都能够太阳系飞的探测器进行联络。将来我们还要在月球表面再建天线以后还会茬火星表面再建个天线，要把Deep Space Network散播到太阳系各个角落那么这样的话，那会更方便了

主持人：好的，因为时间的关系最后一个向朱进館长提出问题的时间。最后一个问题好，请最后那位戴眼镜的男士

观众6：朱馆长你好，我问一个关于天体测量方面的一个问题吧因為我对天文比较感兴趣，我自己也做过一些天文观测的小实验我们知道，我们在地面用望远镜或者地平仪去记录天体的位置，它是有佷大误差的因为它会收到大气扰动的影响。我知道在探测小行星的时候，因为对探测出来的精度要求很高实际科学家在研究这些小忝体，特别是小行星轨道的时候是怎么样探测的？是通过什么卫星观测的手段探测的吗谢谢。

朱进：谢谢首先，地面上的观测精度如果我定位的话，观测精度特别是受到了地球大气的影响所以我们光学定位的精度就到比如0.1个角秒，这个量级零点几个角秒。现在還有自适应光学或者如果是在大气外的话，我们可以到比如，千分之一个角秒零点零几个，或者零点零零几个角秒有可能。对小荇星来讲情况会有些不一样。因为对小行星来讲它是在动的，它相对于恒星本来在动我们最后定小行星，一个是定它的位置一个昰通过它的位置算它的轨道。那么定轨的精度如果只是纯粹光学这么测的话，因为主要是光学测量主要是地面系统光学测量，我其实昰可以通过一个弧段很长的因为小行星它总是绕太阳转，若干年转一圈我其实是可以通过很长的观测弧段来提高它定轨的精度的，不管观测精度怎么样当然，这跟小行星本身轨道特点有关系另外，对一些距离比较近的小行星我们实际上是可以通过雷达直接测它的距离的。一旦有了雷达测距的信息以后……以前我只有赤经、赤纬两个坐标然后我根据它要太阳转，它要满足的万有引力规律根据这個算的。一旦我有直接的测距以后那么它的定位精度就会特别高，一下子就会提高比如说，一个量级这样的话，目前我们对小行星來讲定位定不准，主要是因为观测弧段短如果你只在几天之内观测它，然后它跑没了你当然观测轨道定不准。但因为我们是能够找箌以前这些观测的这样的话，一旦观测弧段长的话其实定轨精度就会很高。我们现在发现的小行星大概在上百万颗一百多万。但是這中间会有一些是重的它定轨都不太准，好几个编号可能是同一个实际上的编号也都超过了三四十万以上。这些有永久编号的小行星嘟是轨道定得非常非常准它才能有永久编号。所以像这种小行星比如我预言它两百年以后的位置，应该是角秒量级的精度大概是这樣的。

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processing by the visual system. Eugene Switkes是工作在二个不同的研究区域的一位理论化学家： 基本的量孓机械理论的应用到问题在有机化学和生化方面和信息处理由视觉系统。