人类离能够殖民一颗恒星还有很长的路要走,更别说整个银河系了。美国宇航局的喷气推进实验室(J PL)向世界各地的科学家发出了一项有趣的挑战,作为第十届全球轨迹优化竞赛(GTOC X)的一部分。团队必须设计一个过程,以最有效的方式殖民银河系。这可能需要几百万年,但模拟显示了我们如何做到这一点。
这场比赛,就其本质而言,有很多假设。虽然我们已经探测到数千颗系外行星,但它们中的大多数对人类生命来说都太大、太热或太冷。我们缺乏发现大多数类地行星的技术,因此没有任何我们所知道的可以殖民的世界。因此,竞赛使用了分布在银河系周围的10万个假设可居住的恒星系统的集合,所有这些都是通过竞赛规则中的位置和轨迹(称为星历)来识别的。JPL根据球队有多少球星落户以及为此花费了多少精力来判断提交的材料。
所有的球队都必须遵守同样的规则。这场比赛在JPL所谓的“零年”中开始了一万年的未来。从那时起,这些团队有1000万年的模拟年来从地球启动他们的殖民努力。每个人也必须使用相同的初始殖民舰队。他们从三艘母船开始,每艘母船有10个定居舱,可以在船经过时殖民恒星系统。母舰也只能以每秒500公里的总速度进行三次航向变化。地球还可以发射两艘“快船”,速度快了三倍,但只能殖民一颗恒星。每颗定居恒星最多可以发射三艘定居船,具有中等速度和殖民另一颗恒星的能力。
这里没有超先进的经纱驱动技术-这些是世代船,可能需要数千年才能到达目的地。大多数提交的材料使用快船向银河系边缘发射任务,并与定居者船一起向内工作。与此同时,母舰向地球附近密度更大的星场倾斜,以释放它们所有的吊舱。
JPL发现,这些团队花了大约9000万年才占领了银河系的大片区域。宇宙已经有数十亿年的历史了,为什么还有其他物种没有做到这一点呢?这就是我们所说的费米悖论,没有人知道答案。也许宇宙充满了生命,但在星星之间旅行根本是不切实际的。或者,宇宙中可能很少有先进的文明。甚至有可能的外星人已经殖民了银河系的大部分,但他们正在远离地球,原因不明。不管是什么情况,这些模拟都是一个有趣的谜题。