改编自《人类太空飞行:从火星到恒星》,作者:路易斯·弗里德曼。版权所有© 2015 路易斯·弗里德曼,经出版商许可。亚利桑那大学出版社。保留所有权利。
人类将通过到达火星成为一个多行星物种,但不会更进一步。也就是说,他们将永远不会飞出火星。有些人认为这是消极的——对限制的绝对声明,因此是放弃。我在这里的任务是证明相反的情况:人类利用纳米技术机器人、生物分子工程和人工智能探索宇宙是一件令人兴奋和积极的事情,并且是基于对未来的乐观展望。
阿波罗计划鼎盛时期,美国宇航局局长汤姆·佩恩对人类太空探索的目标有一个清晰的认识。那就是定居火星。事实上,他希望我们在火星上找不到生命,这样我们就可以更快地致力于将人类带到那里。他希望我与卡尔·萨根和布鲁斯·默里共同创立的行星学会,将火星定居作为我们的愿景和使命。虽然我们非常支持人类探索火星,但我们学会对定居问题持怀疑态度。我们会争辩说,我们不知道定居是否可行或明智;我们可能“只是”用前哨站进行探索,而永远不会真正定居在那里(就像在南极或地球海洋中一样)。我们几十年来一直保持着科学的怀疑态度,即使美国宇航局定期考虑雄心勃勃的载人火星任务计划。
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但现在我意识到汤姆·佩恩是对的——定居火星是人类太空飞行的理由。我进一步意识到,火星不仅应该是人类在太空中的下一个目标,而且是最终的,因此也是唯一的目标,至少在物理上是这样。对火星以外的探索将通过虚拟方式进行,在我们的身体待在家里(尽管我希望是在地球和火星的多行星家园)的同时处理来自其他世界的信息。
需要明确的是:我相信人类的太空探索将永远继续下去,但人类的太空飞行将在火星停止。这并不是一个矛盾——这只是一种新的思维方式,对于老一代人来说可能是一个问题,但对于未来的一代人来说则不然,他们已经对连通性、网络化、探索和虚拟现实等概念影响了对“身临其境”的看法。一旦我们理解了人类在火星以外的太空旅行在技术、心理和文化上都将与今天和不久的将来开展的方式截然不同,那么我们对太空计划的建设和发展就应该有所不同。我们可以解决宏伟愿景和政治限制融合所带来的难题——这是太空政策的最大障碍。
你现在可能会想,火星有什么特别之处?为什么我说人类的太空旅行只会改变到火星以外,为什么我坚持认为人类仍然必须并将亲自前往火星,甚至可能定居在那里?答案在于成为多行星物种的生存迫切性,以及火星作为多行星未来唯一可行的目的地。
“太空很大,真的很大,”道格拉斯·亚当斯在《银河系漫游指南》中写道。在读亚当斯的小说之前,我在 1988 年的《星际航行:太阳帆与星际旅行》一书中写下了同样的话,因为我被亚当斯所震撼的同一件事所震撼——恒星之间的距离是难以想象的巨大。“太空有多大?”你可能会问。好吧,它可能是无限的(我们只知道我们目前能看到的东西),但可观测宇宙的直径约为 900 亿光年。这等于 850 万亿亿公里。顺便说一下,这个数字比地球上的沙粒数量还多。在可观测的宇宙中,大约有 1000 亿个星系,在我们的星系中,大约有 1000 亿颗恒星。其中一颗恒星是我们的太阳,其太阳系尚未完全探索。如果我们把恒星的数量(1000 亿 × 1000 亿 = 1022)除以可观测宇宙的体积(假设它是一个球体,因为它没有首选方向),我们发现每万亿立方光年大约有 25 颗恒星。如果你觉得这听起来很空旷,那么你就对了:太空大部分是空旷的!
玩弄这些难以想象的数字的目的是为了说明星际旅行是科幻小说的主题,而不是可以付诸实践的东西——至少对人类来说不是。大多数关于在恒星之间旅行的严肃技术工作,其中一些具有精湛的工程和复杂的物理应用,都依赖于完全虚构的方案——或者至少在任何实际意义上都不是真实的。
阻止人类进行星际旅行的巨大障碍将被小型化的实现所克服——信息处理和纳米技术的演变将允许对其他世界进行虚拟探索。带我们到那里的途径是太阳帆,这是一种优雅的方法,它使用光束将航天器加速到非常高的速度。有一天,我们——或者至少我们的机器人使者——可能会通过这种方式访问其他恒星系统。
我确信,人类的长期未来是在宇宙中以虚拟方式扩展其存在——通过机器人使者、生物工程有效载荷和人工智能。有效载荷将为信息处理而设计,而不是为生命支持而设计。但是,这个结论是否注定我们会成为沙发土豆——永远待在家里,被我们星球的限制所束缚?这在文化上和身体上都是不可接受的。在文化上,我们仍然是流浪者和探险家。在身体上,我们物种的生存需要人类成为一个多行星物种。我们不能把所有的鸡蛋都放在我们地球的篮子里。它有太多的力量可能会导致它磨损——例如小行星撞击、大规模冲突和战争、流行病、全球气候变化以及其他类型的环境破坏,例如资源枯竭和稀缺。
为了成为一个多行星物种,我们人类必须到达火星,因为它是我们可以到达的唯一地方。尽管火星可能干旱、冰冷和荒凉,但它是我们所知的除我们自己的星球之外唯一可以被认为是人类勉强可居住的世界。事实上,它在过去可能更适合居住,而且生命可能在那里和在地球上一样快地起源,甚至从那里传播到这里,或从这里传播到那里。因此,火星仍然是人类的目的地。它是人类物种进化将接受考验并最终确定的实验室。
超越火星(与人类一起)是不可能的——不仅在可预见的未来在物理上不可能,而且在文化上永远不可能。当我们踏上火星时,我们的技术将得到发展,从而使人类在太空的存在将以机器人和虚拟的方式扩展,而不是以身体的方式——也就是说,让人类待在家里。人类在火星上的存在只是将“家”的定义扩展到包括内太阳系中最可持续的地方,在那里人类可以建立一个有弹性的、持久的多行星存在。只有认识到我们的技术局限性,我们才能希望实现一个更伟大、更大胆的愿景,将我们的探索和影响力向外扩展到宇宙中,并延伸到无限的未来。
路易斯·弗里德曼拥有麻省理工学院航空航天博士学位。他曾在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室从事深空任务工作,并与卡尔·萨根和布鲁斯·默里共同创立了行星学会,担任该组织执行董事 30 年。他是加州理工学院凯克空间研究所小行星回收任务和星际介质探索研究的联合负责人。