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書友吧第1章 科學(1)
再也不回頭:太空移民利弊談
趙洋/文
火星移民,五十萬包郵
2012年11月16日,SpaceX公司首席執(zhí)行官兼首席設計師埃倫·穆斯克在英國皇家航空學會的演講中宣布了一項火星計劃:將火星變成一個人口超過8萬人的殖民地(最初航海到北美殖民地的人遠未達到這個數(shù))。他預言道:“在火星上可以開始一個自給自足的文明并將其發(fā)展壯大?!?
這項移民計劃最初的規(guī)模會非常小,最先前往這顆紅色行星的團隊,人數(shù)不會超過10人,他們將搭乘由液氧和甲烷驅(qū)動的可重復使用火箭飛往火星。給他們配備的物資包括建造透明穹頂?shù)牟牧希@些穹頂經(jīng)過密閉增壓后,火星先驅(qū)者們就能夠在其籠罩下的火星土壤上辛勤耕作了。
穆斯克認為,開拓這一殖民地預計將要花費360億美元左右,大約相當于美國國內(nèi)生產(chǎn)總值的0.25%到0.5%,商業(yè)利潤加上政府資助就能把它變成現(xiàn)實。穆斯克強烈希望,前過火星的成本能夠降至50萬美元一張票的水平。他說:“票價必須足夠低,這樣發(fā)達國家的大部分45歲左右的人就能籌到錢進行這趟旅行?!边@些乘客到了目的地并不是整天度假閑逛,他們必須工作,帶著他們的設備在這顆紅色行星布滿塵埃的不毛之地上建設可持續(xù)性住宅,以供下一代移民使用。后續(xù)的地面工作將會著眼于建設利用二氧化碳加壓的圓頂屋,他們可能會在上面覆蓋一層水,用來抵御過量的太陽輻射。運送上去的其他設備還能利用火星大氣里的氮、二氧化碳等天然元素和地表的水冰生產(chǎn)肥料、甲烷和氧氣。然后,他們將在火星土壤上種植糧食作物,因為他們和自己的后代將永遠生活在火星上,這是一張單程船票。
穆斯克估計,等到他的計劃變成現(xiàn)實時,全球人口有望達到80億,每10萬人中將有1人對這項旅行感興趣。他計劃的第一步是把人類送上火星,他希望這趟任務能在未來15到20年內(nèi)完成——這很可能比美俄等航天大國的步伐還快些。第一步完成后,第二步需要SpaceX公司設計一種“高速、可重復利用的”垂直起降火箭,他稱這是“實現(xiàn)火星移民的關(guān)鍵一步”。目前,該火箭的部分技術(shù)正通過他的“獵鷹”9號火箭進行垂直起飛和降落試驗。之前,盡管SpaceX公司的“龍”號太空艙已經(jīng)兩次成功抵達國際空間站,但該公司尚未進行過載人太空飛行。
穆斯克的信條是,“我想對我和許多人來說,美國是一個勇于探索開拓的民族。而我想看到我的民族開拓前沿、推動事物向前發(fā)展。太空是最后的前沿,我們必須有所進展?!彼Q,向火星移民的項目將是一次“有趣的冒險,即便你不參加,也值得一觀”,它就像1969年的登月任務。但是從本質(zhì)上來說,他把最終結(jié)果稱之為人類的“生命保險”。
移民太空:給人類上保險
“生命保險”與著名英國物理學家史蒂芬·霍金的提法不謀而合?;艚鹪诓煌瑘龊隙啻伪硎?,在未來數(shù)百年中人類免遭重大災難的可能性很小,不過,移民外太空將是確保人類生存的關(guān)鍵步驟。
霍金說:“我們正進入歷史上一個愈加危險的時代。我們的人口正迅速膨脹,對地球這顆行星上有限資源的需求量正處于指數(shù)級的增長當中,與此同時,我們的技術(shù)也愈發(fā)先進,改造環(huán)境以使之適應人類需求的能力也越來越強。然而我們體內(nèi)仍然有著出于生存本能的最原始的自私和攻擊性的基因。在未來數(shù)百年間,人類將很難避免遭遇重大的災難,更不要說是未來數(shù)千或數(shù)百萬年間了?!彼赋龀雎匪冢骸拔覀兩娴奈ㄒ粰C會就是不要蝸居在地球,而是盡快在太空中擴散開來。”霍金表示,正是基于這一理由,他本人支持載人航天,并鼓勵人類對太空移民行動的探索。
早在2001年,霍金就預言,人類將在100年之內(nèi)登陸太陽系的其他星球,并以此為踏板進入外太空。他認為,由于未來將可以進行太空旅行,因此人類必須努力提高身體和心理素質(zhì),以更好地適應未來生活的需要?;艚鹫f:“盡管我并不贊成進行人類基因遺傳工程的研究,但無論我們是持歡迎還是反對態(tài)度,將來肯定會出現(xiàn)一種新的人種。事實上,如果人類在未來100年之內(nèi)沒有自我毀滅,那么我預計,我們將遷移到太陽系其他星球上生活?!?
紐約大學化學家羅伯特·夏皮羅主張,由于一些嚴重的災難性事件是不可避免的,所以必須準備“復制”人類文明。移居到其他星球,不僅可以使人類免受傷害,而且可以使人類文化和傳統(tǒng)得以繼承延續(xù)。2005年,美國宇航局負責人邁克爾·格里芬稱,美國太空計劃旨在實現(xiàn)類似的目標,他說:“如果人類希望存活數(shù)十萬年或者數(shù)百萬年,就必須移居到其他星球上。我們并不知道未來這一天具體是什么時候,但我們相信會有大量的地球人類移居到其他星球!”
美國著名未來學家、《第三次浪潮》的作者阿爾文·托夫勒也說,“第四次浪潮”將在可以預期的未來到來,屆時,人類將考慮移民到太空中去繁衍生息。他認為,人類正在從以信息革命為標志的“第三次浪潮”時代過渡到以人類進入太空居住為特點的“第四次浪潮”時代。托夫勒說:“太空能夠幫助我們解決很多在地球上無法解決的難題。甚至,它會從根本上改變我們對事物的認識?!彼墓菊秊槊绹詈骄衷谔丈飳W方面的探索提出戰(zhàn)略性的建議。
種子飛船
由于將人送往遙遠太空需要復雜的生命保障系統(tǒng)、環(huán)境控制機制和大量的消耗品,所以有人退而求其次,計劃以發(fā)射“種子飛船”的方法去散播、保存人類文明。1972年發(fā)射的“先驅(qū)者”10號深空探測器攜帶的地球“名片”,還有1977年“旅行者”1號和2號深空探測器攜帶的“地球之音”唱片,可以被看做是最早散播出去的文化種子。如果真有外星智慧生物碰巧截獲了這幾只探測器,它們便可以從中了解地球在宇宙中的位置,還有該飛船建造、發(fā)射時間的信息以及人類的信息。目前,這幾只像宇宙漂流瓶一樣的探測器,還在飛出太陽系的旅途中。
但人類作為一個種族的生命又該如何在地球之外延續(xù)呢?現(xiàn)有的飛船速度太慢,無法把活人送出太陽系。對此,美國宇航局的蘭迪斯教授設想,使用激光驅(qū)動的帆飛船可以在不久的將來把人類送出太陽系。鏡面一樣的帆受到來自地球、月球或太空發(fā)電站的激光驅(qū)動,最高速度可以達到每秒三萬千米,相當于光速的十分之一。但即便全程以最高速飛行,該飛船要抵達太陽系以外最近的恒星系統(tǒng)——半人馬座阿爾法星,至少也需要四十三年。要是把飛行途中的加減速、駐泊等因素考慮進去的話,完成星際移民探測之旅將要耗費近百年的時間。由此可見,僅僅一代人是難以完成如此漫長的不歸之旅的。
美國佛羅里達州大學的人類學家莫爾教授認為,要實現(xiàn)這個至少需要兩代人方可共同完成的星際探測計劃,移民隊伍至少得由180名男女組成,因為只有這樣,才能保證“飛船社會”中生殖繁衍的平衡以及基因種群的多樣性;同時,異性共事,也可以有效避免長期星際航行中的人際矛盾和心理問題。