星际探索的机会有多大

时间:2023-11-18 19:29:01

格雷戈里·本福德(Gregory Benford):加州大学欧文分校天文学家和物理学退休教授,其科幻小说《时间景象》(Timescape)曾获星云奖。

星际探索的机会有多大

一个标识性的形象表达了我们的生存状态:暗淡蓝点。1990年,“旅行者1号”(Voyager 1)从60亿公里之外对地球进行了拍摄,那张照片告诉我们:人类是如此渺小。令我担心的是,对于未知的未来,这个暗淡蓝点或许是我们所拥有的一切,也是我们能控制的一切。人类像老鼠一样生活在球形世界的皮肤上,这看起来愈发像是个陷阱。

试想,我们在这里创造过高速发展的历史,并用掉了许多资源……所以一旦资源耗尽将会发生什么呢?一些有价值的东西如金属、稀土、肥料等已所剩无几,而且会有更多的东西紧随其后。

旅行者1号已经向深空飞行了30多年,也成了距离地球最远的人造物体,这算是对纳税人巨额投资的回报。它将是首个离开太阳系的探测器,并探测我们的小系统(太阳系)与星际空间之间的边界。

它依旧警示我们更为紧迫的问题,正如卡尔·萨根(Carl Sagan)指出:“在血流成河中赢得的光荣与胜利中,所有的将军和帝王将成为这个小蓝点的一小块地方的短期主人。”他们争夺那些在未来一两个世纪里可能要耗尽的资源。旅行者1号的远视图景也暗示了一个答案:只有一个太阳系。萨根也思考过这个问题:“至少在迫近的将来,我们这个物种还没有其他地方可以移居。探访,可以;定居,还不行。”这依旧真实,不过,巨大的太阳系可以帮助我们。我担心我们会错过这个机会。

毕竟,伟大的文明已经远离了从前的地平线。在15世纪,因害怕把不安定因素带入国内,中国停止了在非洲和阿拉伯世界的贸易与探险。他们用长过百米的九桅杆船带回长颈鹿之类的动物以取悦皇帝。中国本可以发现美洲并统治大洋,但他们却选择待在家里。

我们或许正进入一个相似的时代。在21世纪,世界人口无疑将从当前的70亿上升到90亿或100亿。气候变化将对经济和国家造成严重的影响。其实,大多数人都怀有某些经济方面的野心,他们希望能征服世界,以满足自己的需求。随着美国效仿欧洲演进成福利国家,它将缺少精力维持世界秩序。在对金属、能源、食品还有所有其他东西的更多需求中,我们可以清楚地预料到“这个小蓝点的一小块地方的短期主人”之间的冲突。

不过,我们明白在天际之下,资源足以救助大多数人类。随着企业家对能源逐渐变得狂热,我们有了真实的愿景和看得见的解决方案。美国太空探索技术公司SpaceX由PayPal前投资人埃隆·马斯克(Elon Musk)创立,现在正向国际空间站运送货物。2010年12月8日,SpaceX成为第一家发射并从轨道回收太空飞船的私人公司,马斯克就他更大的计划——空间经济开放——评论道:“我们需要清楚怎样得到自己喜欢的东西,而不是毁灭这个世界。”我们头顶之上的黑色苍穹中肯定有一些地方,在那里我们的工业可以开采资源、零重力制造、更好地通信,或许可以从巨大的太阳能农场收获能量并送回地球。一些企业已经计划这么做了:毕格罗航天(Bigelow Aerospace)的轨道酒店、维珍银河(Virgin Galactic)的低地球轨道旅游、俄罗斯轨道科技(Orbital Technologies)的商业化制造空间站,还有行星资源(Planetary Resources)——它的目标是发展机器人去小行星采矿。

现在隐约可见的是这样一个议程,在这个世纪我们可以避免灾难浩劫、血流成河以及穷困潦倒。美国人从自己的历史中,尤其容易学到如何开疆拓土。翻翻历史,就能知道煤炭和铁路对工业革命助力很大,两者都有赖于蒸汽机的发明。煤是新奇燃料,虽难于开采,却远好于木材,它也使大陆级别的经济成为可能。两相协作,煤炭推动火车,火车运送农作物、人员和很多其他东西。

一种相似的协作或能达成,以开启未来的星际经济,是时候让核动力火箭与机器人联姻了。它们可以共同操作。机器人团队由核动力火箭运送到很远的地方。通常不用随员,因为人类或许会拖慢效率。采矿和运输扩大了对人类有用的原材料供给,火箭/机器人协作又可以来而往复。随着这样的空间原理的发展,其他商业也就可以在此基础上兴盛起来,包括机器人在卫星高轨道上的维修、维护,开采月球上的氦-3以及开采小行星的金属矿,最后,抓住彗星在太阳系外围的挥发物,或许还有在挖空的小行星里、火星上及更远的地方找到新的栖居地。

显然,如果绕太阳系运行的飞行器不能有效降低成本,那空间发展就很难突破瓶颈。“两阶段进入低地球轨道”的措施可以得到实质性改进,除此之外,核动力火箭方案也在往正确的方向发展。尽管自20世纪60年代就开始立项研制,核动力火箭仍然还处于初级阶段。火箭在“冷”阶段被送入低轨道——也就是,核装置处于停机状态——这样或许能解决核污染的环境问题。可以独立设置一个液体燃料容器,包裹在核反应堆上。然后,启动核装置,依靠核能把发动机周围的液体燃料加热到极高的温度。从经济上看,这好像是为人类福祉发展星际经济的最有前途的道路。

类似的想法已经在创意十足的科幻小说里得到了尝试,以此探索新技术在未来人类环境中如何工作。金·斯坦利·罗宾逊(Kim Stanley Robinson)出版于2012年的奇幻小说《2312》就描绘了一个这样的太阳系经济。早在我们把太空看作下一个必然的地平线的时候,太空创业文化就再一次出现了。一个崭新的产业实体已经在小说、电影等其他作品中赢得了巨大的文化回声。这又是一个太空的世纪。

正如萨根经常说的那样,依靠来自太空的观察,我们可以换一个角度看自己在宇宙中的位置。这始于1968年的阿波罗8号绕过月球,并从它的背面遥望地球。看着那些照片,许多人觉得未来的空间探索应该集中在保护地球和在地球之外扩展人类的栖居地上。萨根有这样一个想法,让旅行者调转方向回望我们自己,并在他的《暗淡蓝点:太空中人类未来的视野》(Pale Blue Dot:A Vision of the Human Future in Space)一告诉我们要有更大的视角。

在太空中种植的“第一朵花”将会奠定未来探索的基调。最终,历史会变成一个资源统治下的零和博弈。只有突破它的假设,我们才能赢得这样的一个博弈。巴比伦的占星学家认为星星支配我们的命运。一千年前,多数人信仰宗教,并为他们的救赎而向天空祈祷。现在,我们为了寻求未来,也是如此。当我们握住星星的命运,一个新的时代就要到来。