如果你是搜尋地外文明(SETI)和費米悖論的粉絲，那么你可能聽說過一個叫做大過濾器的概念。簡而言之,它指出,生活在宇宙中可能注定要滅絕,由于災難性事件或由于自己造成的環境(例如,核戰爭,氣候變化,等等)。近年來,它已經成為很多討論和猜測的主題,而不僅僅是在學術圈子里。
大過濾器是1996年由牛津大學部人類未來研究所(FHI)的經濟學家兼研究員羅賓·漢森提出的。在一篇名為《巨大的過濾器——我們是否即將越過它?》他提出，在生物進化的宏偉藍圖中，一定有什么東西阻止了生命的出現和/或達到先進技術發展的狀態。
這就是漢森提出的問題，解釋為什么人類尋找智慧生命的嘗試到目前為止都失敗了。但正如漢森在他的論文中明確指出的那樣，大過濾假說對人類也有著巨大的影響。取決于過濾器的位置——是發展的早期階段還是后期階段，但是我們并不知道人類是否可能已經通過了它，或者正在接近它，不過這兩種情況都不是特別令人放心。
史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和埃隆·馬斯克(Elon Musk)也對這個問題發表了看法，聲稱人類長期生存的唯一機會是成為“星際間的人”。為了解決這一問題，美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)領導的一個研究小組最近為人類在地球之外的潛在擴張制定了時間表。根據他們的發現，我們有可能在本世紀末進入星際，在24世紀末進入星系內!
專家提出提出，自從第二次世界大戰結束(以及核武器的發展)以來，人類進入了一個尚未擺脫的“危險窗口”。從本質上講，從這一點開始，人類已經有了毀滅自己的能力，無論是核戰爭、生物戰爭，還是人為的氣候變化——漢森認為這可能是“過濾器”的例子。
為了確定人類是否有可能在毀滅地球、毀滅地球之前向外擴張，科學家們創建了一個基礎模型，預測從順式月球空間到太陽系和附近恒星的選定目的地的載人任務的可能最早發射日期。
這引出了另一個重要的概念，摩爾定律，以美國工程師戈登·摩爾的名字命名。1965年，摩爾發現集成電路(IC)上的晶體管數量有望每兩年翻一番。這并不是最嚴格的科學意義上的“定律”，而是作為描述20世紀下半葉到21世紀(與太空時代相吻合)計算指數增長的一種手段。
正如科學家所解釋的那樣，他們的模型是在簡單的思想中創建的，并有望成為未來更復雜模型的“第一層”——一個超越計算能力的模型。無論如何，該模型得出了一些令人鼓舞的結果，表明人類文明有很好的機會長期生存下去。當考慮到太陽系內外機器人和載人任務的具體目的地時，對潛在發射日期的預計時間是令人驚訝的積極。
例如，該模型預測第一次人類登陸火星的任務將在本世紀30年代末的某個時候完成，登陸小行星帶的任務將在本世紀60年代完成，登陸木星(和木星的衛星)的任務將在本世紀70年代完成，登陸土星的任務將在2080年完成。與此同時，前往太陽系外目的地的機器人任務，如比鄰星(4.2光年遠)及其潛在的宜居行星(比鄰星b)，將在幾年內準備就緒，但載人任務將不得不等到2250年發射。
同樣，前往類似太陽的Tau Ceti(12光年)的機器人和載人任務將花費幾十年的時間，機器人將在本世紀30年代準備發射，人類將在2270年之前發射。對TRAPPIST-1系統(約40光年)的機器人任務，以及它的7個疑似巖石行星，將準備在約2040年發射，載人任務將在約2300年發射。最后，他們考慮了機器人和載人任務，前往距離銀河系中心約1.4萬光年的恒星，分別可能在2050年和2400年發射。
從日期和所涉距離的對數性質來看(如上圖所示)，很明顯，人類“穿越星際”所花的時間要比它成為一個星際物種所花的時間長得多。正如江和他的合著者羅森指出的，如果這些距離可以用更小的尺度來表示，比鄰星仍將超過100萬公里，而火星和月球的距離將只有1.6公里和11米。
前往銀河系中心地區的任務甚至可能涉及到與一個或多個外星物種接觸的可能性。這是基于姜浩和他的同事最近進行的一項研究，該研究表明，銀河系中心附近的區域是最有可能發現復雜生命和科技文明的地方(基于統計模型)。
天文學和物理學教授、賓夕法尼亞州立大學部地外文明中心主任杰森·t·賴特(Jason T. Wright)領導的研究進一步表明了這一點。該研究模擬了太空文明可能的擴張路徑。無論如何，這些結果絕不意味著人類已經逃脫了“過濾器”或“危險之窗”將永遠完全關閉。
“簡而言之，我們還沒有走出困境，”羅森說。“作為一個物種，我們甚至還沒有建立第一個永久的外星球殖民地。然而，令人鼓舞的是，就在我們發言時，正在朝著這個方向作出一些值得注意的努力。”
更重要的是，成為星際物種的前景帶來的好處遠不止生存。誠然，不要把所有雞蛋放在一個籃子里，從而確保人類和無數其他地球物種免受人為或自然災害的影響，這種吸引力可以說是擴大人類存在范圍、超越“淡藍點”的最佳理由。
但也有科學突破的潛力，順月太空的商業化，小行星采礦，將制造業轉移到太空，豐富的能源，以及作為一個物種的極大加速發展。
此外，地球上一些短缺的關鍵資源可以從其他地方獲得補充，比如從小行星普賽克(Psyche)上開采的金屬。一些天文學家認為，普賽克是行星內核的殘留物。月球被認為是附近可提取的氦-3的可能來源。氦-3是一種氦的同位素，在地球上極其罕見，可能有助于實現相對清潔的核聚變。
估計人類是否能通過“大過濾器”，很像回答我們是否能以及何時能找到地球以外有智慧生命的證據。盡管如此，創建能夠讓我們更好地了解重要里程碑任務何時會發生的模型還是有好處的。同樣，考慮生命如何以及在何處出現的理論研究可以幫助我們縮小對地外智慧生物的搜索范圍。
從這個意義上說，科學家們創建的模型是一個很好的第一步，最終可能導致更深入的預測模型。除了計算能力的指數級增長之外，還有許多變量可以在未來的太空探索中發揮重要作用，值得研究。氣候變化肯定是其中之一，盡管還有許多其他問題值得考慮。
我們在地球上面臨著許多威脅，氣候變化、生物戰、核和自然威脅，我們可能無法做任何事情來抵消——比如小行星撞擊、極端火山活動，”羅森補充說。“我們把所有的雞蛋都放在了一個籃子里。投得很好，但仍然只有一個。如果你等待的時間足夠長，自然災害就會發生。正如恐龍發現的那樣，宇宙是無情的。所以，生存的最好辦法是讓我們的物種和地球上其他物種生活的地方多樣化。
這也許是這項研究的另一個潛在結論。如果將我們的存在擴展到地球和順月空間之外，將極大地增加我們的生存幾率，那么我們應該考慮盡我們所能將這個時間表提前。因此，除了可能成為邁向更嚴格約束的預測模型的墊腳石，我們可能還會把這項研究視為行動的號召。