第1章 科学(1)
再也不回头:太空移民利弊谈
赵洋/文
火星移民,五十万包邮
2012年11月16日,SpaceX公司首席执行官兼首席设计师埃伦·穆斯克在英国皇家航空学会的演讲中宣布了一项火星计划:将火星变成一个人口超过8万人的殖民地(最初航海到北美殖民地的人远未达到这个数)。他预言道:“在火星上可以开始一个自给自足的文明并将其发展壮大。”
这项移民计划最初的规模会非常小,最先前往这颗红色行星的团队,人数不会超过10人,他们将搭乘由液氧和甲烷驱动的可重复使用火箭飞往火星。给他们配备的物资包括建造透明穹顶的材料,这些穹顶经过密闭增压后,火星先驱者们就能够在其笼罩下的火星土壤上辛勤耕作了。
穆斯克认为,开拓这一殖民地预计将要花费360亿美元左右,大约相当于美国国内生产总值的0.25%到0.5%,商业利润加上政府资助就能把它变成现实。穆斯克强烈希望,前过火星的成本能够降至50万美元一张票的水平。他说:“票价必须足够低,这样发达国家的大部分45岁左右的人就能筹到钱进行这趟旅行。”这些乘客到了目的地并不是整天度假闲逛,他们必须工作,带着他们的设备在这颗红色行星布满尘埃的不毛之地上建设可持续性住宅,以供下一代移民使用。后续的地面工作将会着眼于建设利用二氧化碳加压的圆顶屋,他们可能会在上面覆盖一层水,用来抵御过量的太阳辐射。运送上去的其他设备还能利用火星大气里的氮、二氧化碳等天然元素和地表的水冰生产肥料、甲烷和氧气。然后,他们将在火星土壤上种植粮食作物,因为他们和自己的后代将永远生活在火星上,这是一张单程船票。
穆斯克估计,等到他的计划变成现实时,全球人口有望达到80亿,每10万人中将有1人对这项旅行感兴趣。他计划的第一步是把人类送上火星,他希望这趟任务能在未来15到20年内完成——这很可能比美俄等航天大国的步伐还快些。第一步完成后,第二步需要SpaceX公司设计一种“高速、可重复利用的”垂直起降火箭,他称这是“实现火星移民的关键一步”。目前,该火箭的部分技术正通过他的“猎鹰”9号火箭进行垂直起飞和降落试验。之前,尽管SpaceX公司的“龙”号太空舱已经两次成功抵达国际空间站,但该公司尚未进行过载人太空飞行。
穆斯克的信条是,“我想对我和许多人来说,美国是一个勇于探索开拓的民族。而我想看到我的民族开拓前沿、推动事物向前发展。太空是最后的前沿,我们必须有所进展。”他称,向火星移民的项目将是一次“有趣的冒险,即便你不参加,也值得一观”,它就像1969年的登月任务。但是从本质上来说,他把最终结果称之为人类的“生命保险”。
移民太空:给人类上保险
“生命保险”与著名英国物理学家史蒂芬·霍金的提法不谋而合。霍金曾在不同场合多次表示,在未来数百年中人类免遭重大灾难的可能性很小,不过,移民外太空将是确保人类生存的关键步骤。
霍金说:“我们正进入历史上一个愈加危险的时代。我们的人口正迅速膨胀,对地球这颗行星上有限资源的需求量正处于指数级的增长当中,与此同时,我们的技术也愈发先进,改造环境以使之适应人类需求的能力也越来越强。然而我们体内仍然有着出于生存本能的最原始的自私和攻击性的基因。在未来数百年间,人类将很难避免遭遇重大的灾难,更不要说是未来数千或数百万年间了。”他指出出路所在:“我们生存的唯一机会就是不要蜗居在地球,而是尽快在太空中扩散开来。”霍金表示,正是基于这一理由,他本人支持载人航天,并鼓励人类对太空移民行动的探索。
早在2001年,霍金就预言,人类将在100年之内登陆太阳系的其他星球,并以此为踏板进入外太空。他认为,由于未来将可以进行太空旅行,因此人类必须努力提高身体和心理素质,以更好地适应未来生活的需要。霍金说:“尽管我并不赞成进行人类基因遗传工程的研究,但无论我们是持欢迎还是反对态度,将来肯定会出现一种新的人种。事实上,如果人类在未来100年之内没有自我毁灭,那么我预计,我们将迁移到太阳系其他星球上生活。”
纽约大学化学家罗伯特·夏皮罗主张,由于一些严重的灾难性事件是不可避免的,所以必须准备“复制”人类文明。移居到其他星球,不仅可以使人类免受伤害,而且可以使人类文化和传统得以继承延续。2005年,美国宇航局负责人迈克尔·格里芬称,美国太空计划旨在实现类似的目标,他说:“如果人类希望存活数十万年或者数百万年,就必须移居到其他星球上。我们并不知道未来这一天具体是什么时候,但我们相信会有大量的地球人类移居到其他星球!”
美国著名未来学家、《第三次浪潮》的作者阿尔文·托夫勒也说,“第四次浪潮”将在可以预期的未来到来,届时,人类将考虑移民到太空中去繁衍生息。他认为,人类正在从以信息革命为标志的“第三次浪潮”时代过渡到以人类进入太空居住为特点的“第四次浪潮”时代。托夫勒说:“太空能够帮助我们解决很多在地球上无法解决的难题。甚至,它会从根本上改变我们对事物的认识。”他的公司正为美国宇航局在太空生物学方面的探索提出战略性的建议。
种子飞船
由于将人送往遥远太空需要复杂的生命保障系统、环境控制机制和大量的消耗品,所以有人退而求其次,计划以发射“种子飞船”的方法去散播、保存人类文明。1972年发射的“先驱者”10号深空探测器携带的地球“名片”,还有1977年“旅行者”1号和2号深空探测器携带的“地球之音”唱片,可以被看做是最早散播出去的文化种子。如果真有外星智慧生物碰巧截获了这几只探测器,它们便可以从中了解地球在宇宙中的位置,还有该飞船建造、发射时间的信息以及人类的信息。目前,这几只像宇宙漂流瓶一样的探测器,还在飞出太阳系的旅途中。
但人类作为一个种族的生命又该如何在地球之外延续呢?现有的飞船速度太慢,无法把活人送出太阳系。对此,美国宇航局的兰迪斯教授设想,使用激光驱动的帆飞船可以在不久的将来把人类送出太阳系。镜面一样的帆受到来自地球、月球或太空发电站的激光驱动,最高速度可以达到每秒三万千米,相当于光速的十分之一。但即便全程以最高速飞行,该飞船要抵达太阳系以外最近的恒星系统——半人马座阿尔法星,至少也需要四十三年。要是把飞行途中的加减速、驻泊等因素考虑进去的话,完成星际移民探测之旅将要耗费近百年的时间。由此可见,仅仅一代人是难以完成如此漫长的不归之旅的。
美国佛罗里达州大学的人类学家莫尔教授认为,要实现这个至少需要两代人方可共同完成的星际探测计划,移民队伍至少得由180名男女组成,因为只有这样,才能保证“飞船社会”中生殖繁衍的平衡以及基因种群的多样性;同时,异性共事,也可以有效避免长期星际航行中的人际矛盾和心理问题。