文／戴定國

美國著名天文物理學家史蒂芬．霍金曾在二○一○年預言，地球將在兩個世紀內毀滅，人類必須移居火星或其他星球。不少科學家反駁此末日預言，並認為人類不可能移居外星。

但近年各國發展航太科技，積極探索太空發現，移居外星並非不可能。美國夏威夷大學的研究顯示，銀河系可能有將近十億顆恆星擁有適合生命存活的條件；美國太空總署（NASA）更宣稱已發現至少一千顆「宜居星球」。二○一三年，天文學家甚至說，根據NASA開普勒望遠鏡的數據分析，銀河系可能有多達四百億顆大小與地球差不多的「可居住」行星。

與地球相似 仍神秘難測

「宜居星球」向來難覓，竟突然變得這麼多！比起一千顆、十億顆，四百億顆是多麼龐大的數字！只要太空科技夠進步，人類可說是愛到哪就到哪。

宜居星球須符合兩項指標（見表），宇宙裡，除了「宜居帶」（habitable zone），還有「適居帶」（Goldilocks）。今年一月，天文學者吉耶爾莫．托里斯宣布，發現有八顆行星在容許液態水存在的距離，圍繞它們的恆星運行。這樣一來，可能適宜居住的「適居帶」（Goldilocks）行星就多達數十顆。當然，這還取決於如何定義適居帶。托里斯說：「宜居行星不斷發現，卻依舊神秘難測。」

適於生存 距離六百光年

四百億顆真是天文數字，讓我們縮小範圍來看。二○一二年，NASA歸納出幾顆宜居星球，太陽系唯一擁有大氣層、山脈及河流的土星最大衛星「土衛六」和系外行星「葛利斯581g」（Gliese 581g）居排行之首；再來是火星，百分之三地區有適合孕育生命的條件；而木星的第二衛星「木衛二」，表面有深達十公里的冰層，下方有大量液態水。

Gliese 581g位於天秤座，質量是地球三到四倍，可能是個岩石星球，有足夠重力維持大氣層，表面存在液態水。表面重力約等於或略高於地球，人類可以用站姿行走。如果之後的研究得到證實，它將是最類似地球的系外行星，有著和太陽系最相似的行星系統，是可居住行星。但它距離地球二十光年，雖然「宜居」，但遙不可及。

天文學家另發現，距離地球六百光年的恆星系統「開普勒-22b」（kepler-22b），是目前發現最小也最適合表面存在液態水的行星，地表溫度僅攝氏二十一度，比地球還適於生物生存。但六百光年的距離，是三十倍的「遙不可及」，非今生今世所能到達。

NASA七月二十三日宣布，發現一顆猶如「第二個地球」的太陽系外行星，取名克卜勒452b，位於較宜人居的地帶，天文學家戲稱為「地球2.0」。但它距離地球一千四百光年，更遠。

聖塔克魯斯加州大學的渥特說，「能夠這麼快探測到Gliese 581g，顯示銀河系附近這樣的行星一定非常多。適合人居的行星可能占百分之十或二十，乘以銀河系中的恆星總數，約達一千億顆左右，這樣的系統可能光是存在於我們銀河系裡，就有數百億個。」

一千億顆？天文數字愈來愈大了！美國田納西州立大學的天文學家亨利說：「由於先前估算值相當小，因此這次的新發現，引來一片驚訝。」隨著此類行星的數量不斷增加，天文學者開始下一步的探索計畫，測算哪顆行星存在生命的可能性最大，需要什麼工具到達，「從而終結我們在宇宙中的孤獨感。」

微生物伊甸園 令人鼓舞

美國天文學會研究表示，開普勒太空望遠鏡搜尋五年，發現愈來愈多與地球十分相似的世界。即使是個石球，只比地球體積稍大，只要有適量的光和水，就會成為名副其實的「微生物伊甸園」。

耶魯大學天文學者德布拉．費希爾表示，過去二十年的進步「十分驚人」。開普勒已發現四千一百七十五顆疑似行星，其中有一千零四顆得到證實。不過，大多數都距離地球數百光年，因為太遠，無法進行詳細研究。

紐約時報報導，尋找距離地球較近的適居帶行星，將是「凌日系外行星勘測人造衛星」（TESS）的任務。這種衛星將於二○一七年發射。「但如果我們想知道這些行星的天氣狀況、是否有水乃至生命，還需要更強大的工具。」

美國NASA無人太空船「新地平線號」飛行九年半、四十八億公里後，終於在七月十四日最接近冥王星，距離僅一萬兩千五百公里，成為第一個飛掠過冥王星的太空船。

「新地平線號」被形容為歷來速度最快的太空船，目前的飛行速度為每小時四萬九千多公里。到冥王星的四十八億公里要飛行九年半，那麼，數百光年要多久？又要多久才能製造出「更強大的工具」？這些「天文」數字，都是目前無法想像的。

從木星上高速公路 加速到冥王星

美國太空總署二○○六年發射「新地平線號」探測器，以約五萬公里之高的時速，經過九年半、約四十八億公里的飛行，掠過冥王星。但若非應用一個技術，到達冥王星的時間會更長。

這個技術不算新，和數十年前探索外太陽系的「先驅者號」和「旅行者號」基本上一樣，靠的是「借力使力」。科學家由電腦程序計算飛行軌跡，再藉助木星引力，以拋射效應獲得加速度。紐約時報報導的標題是：「去冥王星，在木星左轉上高速公路」。

計算時，得考慮太陽和各行星的引力作用，讓「新地平線號」旋轉的同時，也稍稍偏離航向。充當「新地平線號」電池的「鈈」散發的熱量，也產生少量推力。照射到探測器上的太陽光產生的少量壓力，也一樣產生推力。

所有因素都必須考慮進去。但計算無法完美，因此在九年半的時間裡，「新地平線號」曾九度點燃推動器，進行小的航向修正。最近一次修正，是在抵達冥王星前兩周。細節很重要，兩個導航團隊獨立計算，然後進行對比和校準。只要稍稍偏離航向，進入大氣層將被撕碎。

冥王星任務的科學家說，他們瞄準得夠精確，就像開車從紐約去舊金山，抵達地點離出發前選定的停車位，誤差不到一公尺半。也像是位在紐約的人，將高球打到洛杉磯，一桿進洞一樣。

鑽石星 白金星 天上掉下禮物？

編號UW-158的小行星七月二十日接近地球，核心含有一億噸白金，價值高達三點五兆英鎊（約台幣一百七十三兆元），已有採礦創投公司研究開採可行性。

UW-158大約十個足球場大，不是球形，像是去殼的胡桃。旋轉速度相當快，每三十七分鐘轉一圈。所謂接近地球，是兩百四十萬公里，大約地球和月球軌道距離的六倍多，肉眼看不見，人類很難抵達。

UW-158下次飛近地球，將是二一○八年，距今九十三年。太久了，人類必須尋找其他機會。二○一二年，企業家成立「星球資源」公司（Planetary Resources），目標直接取自科幻小說：從小行星開採珍貴礦物。目前已鎖定數十顆小行星。

前年，天文學家在距地球約四十光年的巨蟹座，發現一顆「鑽石星球」。這顆行星55 Cancri e的半徑是地球兩倍，密度是地球八倍，質量至少有三分之一是純粹的鑽石。

這顆行星屬於「超級地球」，公轉速度比地球快很多，它的一年相當於地球十八小時。它非常接近其恆星，因此表面溫度高達兩千一百四十八度，可能熱得沒有生命存在。所以就算不是太遠，人類也無法登陸。

鑽石、白金行星可能成為「天上掉下來的禮物」嗎？美國太空總署 (NASA)等機構也對開採小行星興趣濃厚，除了「財富」，有些小行星上的礦物，可用來建造太空建築、提供太空探索和殖民的火箭燃料。

宜居星球的指標

「地球相似度」指數 大小、密度、與主恆星距離等

「行星移居度」指數 星球表面是否有大氣層等

行星落在一顆恆星周圍、擁有液態水存在的「宜居帶」（habitable zone），才有機會孕育生命。

太空旅程的限制

人類生理構造 外太空無重力環境，容易貧血；肌肉與骨骼也會受影響，罹患骨質疏鬆症。

人類壽命有限 旅程可能長達數萬億光年。

航太技術 費用高昂。突破光速前，一切免談。

太空危險 只要一粒米大的太空碎片撞擊，就能摧毀太空船，機率為萬分之一。