本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
五十年前的本周,尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯乘坐阿波罗11号往返月球,人类第一次踏上了另一个世界的土地。
就像许多人类的伟大成就一样,这是一个复杂而充满挑战的努力。这不仅是因为需要(实际上是)纪念碑式的技术和专业知识发展——从土星五号火箭及其配套航天器到阿波罗制导计算机——还因为在整个时期内,政治和社会意愿以一种不安定的平衡混合在一起。
难怪自首次登月以来的过去半个世纪里,我们大部分时间都在试图理解我们为什么要做这件事,为什么停止做这件事,以及是否想再次做这件事。当然,我们对宇宙的科学探索并没有停止。事实上,得益于机器人化身和太空观测站,我们已经在太阳系中疾驰而过,并看到了可观测宇宙的边缘。但是,将真人送往其他地方,超越近地轨道的问题,像一个被来回抛掷的温吞吞的土豆一样挥之不去。
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这让人不由得思考我们特定的宇宙环境如何影响我们与地球之外的地方建立联系和行为。
如果月球从未存在过会怎样?首先,我们知道地球的地球物理和气候历史将会不同。尽管月球形成机制仍存在很大的不确定性,但目前最受青睐的场景涉及一个主要的、灾难性碰撞,发生在原始地球和另一个原始行星物体之间。那次事件永远地改变了地球演化的许多方面。例如,由于相对较大的天然卫星对其施加引力潮汐力,地球的自转行为与原本的情况大不相同。如果没有月球,白昼的长度会增加得更快。地球自转轴方向(即两极)的自然变化也会比现在更大。像伟大的木星和土星这样的其他行星的引力作用会导致我们的方向,即我们的倾斜度,来回变化至少十度(而不是几度),如果没有月球自身的潮汐作用来抑制我们与那些遥远世界的互动。
像这样的较短的白昼和轴向变化会改变地球的气候历史,并且几乎肯定会改变任何进化的生命轨迹。
但是,如果像我们这样的物种仍然出现,那么其外星探索的前景也会截然不同。如果没有一颗距离仅四分之一百万英里的巨大天然卫星,就不会有前往另一个世界的“轻松”旅程。即使是地球周围的轨道格局也会更加有限——没有方便的地球-月球L2点来放置像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的设备,也没有系外行星搜索任务TESS使用的2:1月球共振轨道。
如果首次人类任务要前往另一个世界,那很可能必须是火星或小行星。但这肯定需要为深空进行更广泛的航天器和生命支持系统原型设计——没有像月球自由返回轨道这样的一些安全选项。也许最初的重点将完全放在地球轨道上的人员设施和前往其他世界的机器人任务上。或者,也许看似不可能的诱惑仍然会促使来自另一个现实的这些人类迈出伟大的一步,将火星作为他们向外迈出的第一步。
也可能出现这种情况,即受宇宙隔离感困扰的那个无月世界居民会把头探入近地轨道,然后认为不值得。相反,他们会专注于应对因其振荡的自转轴而带来的不可避免的气候变化。这种变化不仅会在他们的地质和化石记录中显现,也会在他们的历史记录中显现。
当然,我们不可能确切地知道如果没有月球,我们的世界会是什么样子——无论是物理上还是在人类探索方面。但有一件事似乎很清楚:我们可能太理所当然地认为我们的天然卫星的存在了。宇宙中并非每个有人居住的行星都会有其通往宇宙的现成门户。