借助开源技术探索太空及更广阔的宇宙

开源项目正在帮助满足我们对地球大气层以外广阔宇宙的好奇心。
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Person looking up at the stars

Greg Rakozy,来自 Unsplash

卡尔·萨根曾说过:“宇宙是一个非常大的地方。如果只有我们,那似乎是对太空的极大浪费。” 在这片看似空旷的浩瀚沙漠中,隐藏着人类曾经或将要见证的最神秘、最美丽的造物。

就像今天的我们一样,我们古老的祖先仰望夜空,梦想着太空。从对天空的简单肉眼观测,到创造出揭示宇宙遥远角落的太空望远镜,我们在理解和重新定义时间、空间和物质的概念方面取得了长足的进步。我们的探索为人类关于地外生命是否存在、宇宙的有限或无限性质和起源以及更多其他问题的持久疑问提供了一些答案。我们还有很多东西需要发现。

好奇心,太空探索的关键要素

剑桥词典将好奇心定义为“渴望了解或学习某事物的强烈愿望”。正是好奇心推动了我们获取关于外太空知识的动力,但究竟是什么在首先驱动我们的好奇心,我们的“强烈愿望”呢?

我认为,我们的好奇心是由渴望摆脱不确定性的不愉快感觉所驱动的,这种感觉是由承认我们缺乏知识而引发的。从摆脱不确定性中获得的内在奖励驱使我们为手头的任何问题找到正确(或至少是稍微不那么错误)的答案。

如果我们希望太空探索以更快的速度前进,我们需要更多人意识到,当他们付出努力并发现关于宇宙的问题的答案时,有什么奖励在等待着他们。太空探索固然不是一件容易的任务,因为找到正确的答案需要长期遵循严格的方法。

幸运的是,一些开源倡议正在涌现,让人们更容易开始探索和享受外太空的美丽。

两项用于太空探索的开源倡议

OpenSpace 项目

探索太空最美丽的工具之一是 OpenSpace,这是一个用于可视化整个已知宇宙的开源工具。它是可视化其他行星(如火星和木星)、星系等的环境的绝佳方式。

The Moon visualized by the OpenSpace project

为了从 OpenSpace 模拟中获得流畅的体验(例如,最低 30fps),您需要强大的 GPU;有关更多信息,请查看 GitHub 存储库

Libre Space Foundation

Libre Space Foundation 的使命是“促进、推进和开发用于太空的自由(免费和开源)技术与知识”。 除此之外,该项目正在努力创建一个卫星地面站的开源网络,该网络可以与卫星、宇宙飞船和空间站通信。它还支持 UPSat 项目,该项目渴望成为发射的首颗完全开源卫星。

推动人类物种进步

我相信这些开源倡议所做的努力正在为人类物种在太空中的进步做出贡献。通过提高我们对太空的兴趣,我们正在创造机会来提升我们文明的技术水平,在 卡尔达肖夫等级 上更进一步,并有可能成为一个多行星物种。也许有一天,我们将围绕太阳建造一个 戴森球 来捕获能量辐射,从而利用一种超越地球上任何资源的能源,并开辟一个全新的可能性世界。

满足您的好奇心

我们的太阳系只是在宝石般的宇宙中游动的一个小点,外太空环境从未停止让我们感到惊叹和着迷。

如果您的好奇心被激起,并且您想了解更多关于外太空的信息,请查看 Kurzgesagt 的 YouTube 视频,这些视频以优美而简洁的方式涵盖了从宇宙起源到最奇异的恒星等主题。

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我是来自法国巴黎的 Youssef。我目前在 Telecom SudParis 攻读计算机工程专业的最后一年,并且还在巴黎 X 大学攻读哲学学士学位。我目前对构建通过竞技编程来培训软件工程师的平台感兴趣。

8 条评论

是否有任何 FLOSS 可以让我模拟恒星/行星系统的演化?如果能用气体云制造我自己的太阳系就好了!

这个想法很棒,但我不确定是否存在这样的工具。如果存在,那么考虑到太阳系等系统的复杂性,它将需要大量的计算。此外,我担心这种计算负载只能由超级计算机处理,因此公众用户无法触及。

回复 ,作者 madtom1999

我不知道 - 我曾经在旧的 VAX - 1 Mip 上模拟三体问题。我现在家里有 GPU 设备,只需 10 瓦的功率就能达到 1/2 万亿次浮点运算,而且价格仅略高于 100 英镑!

回复 ,作者 jaouhari

当我写上一条评论时,我想到的是 Millenium Run 等应用程序。我不是在谈论相对较低 N 值的典型 N 体模拟。

回复 ,作者 madtom1999

如果我没记错的话,即使是戴森也说过,他宁愿做一个星群,而不是真正的围绕太阳的戴森球,这是非常不可行的。关于这个话题,我可以推荐 Isaac Arthur YouTube 频道。他的视频基本上是关于巨型结构、进入太空和殖民太空、外星人等的纪录片系列。

但他不断提到并期望的事情之一是:要启动太空经济,我们需要自动化(机器、3D 打印机)。有了自动化,你就可以创建实际的基础设施(从动力卫星到遥远的未来轨道环,甚至是遥远未来的恒星提升)。

因此,虽然金星上没有假期,尽管 80 年代的流行歌曲和电影如此描绘,但 3D 打印火箭喷嘴已成为现实,并且各种设施现在都在自动运行。

我同意您关于戴森星群的论点,因为它显然比球体更可行。关于星群的生产,我们确实需要自动化来控制我们近地外太空环境。

约翰·冯·诺依曼写了一本书,介绍了通用构造器的概念,书名是《自复制自动机理论》。正如所描述的那样,通用构造器可以构建自身的副本,这些副本也可以构建自身的副本,依此类推。因此,我们可以利用其他行星的采矿资源来建造星群。

回复 ,作者 Pavel Zubaty (未验证)

确实,它正在快速发展。您之前提到的模拟器项目看起来很有趣,而且它向整个社区开放使用就更令人感兴趣了。

回复 ,作者 jmpearce

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