春节快过腻了?不妨关心下太空探索
人工智能
2021
02/17
14:03

今年春节,很多人无法回家。一个就地过年的春节,让无法归乡的人们多了一丝难以排解的乡愁,也多了很多自由自在的时间。

趁着闲暇,不如搞点有趣的事情,比如去开发宇宙。最近,一款名为“戴森球计划”的星际探索游戏火爆全球。这是一款由中国团队开发的太空模拟建造类主机游戏,游戏世界观是借鉴了已故物理学家弗里曼·戴森在1960年提出的“戴森球”理论。简单来说,“戴森球”就是一个人造天体,但是规模可以达到恒星级别,可以开发一颗恒星的能源,帮助人类进行星际殖民开发。

从占领一颗星球开始,白手起家建成“戴森球”,实现科技的进化和文明的扩张……想一想是不是就让人心动呢?

配图来自Canva可画

对于我们这些生活在地球一隅的碳基生命,平常日子里都在拘泥于眼前的苟且,操心着工作加班、升职加薪,关心集五福、薅羊毛、聊八卦,合成一个大西瓜……

玩游戏可能太费时间太费神,那不妨在这闲暇时间里,抽出几分钟时间,跟我们一起将视线从地球望向太空,去探索下星空中的诗和远方。

这一次,咱们聊聊人类的星际探索计划。

第一站,去月球采矿

去年12月底,我国的嫦娥五号探测器顺利登陆月球并带回来2千克的月壤。中国探月工程的成功让开发月球的话题变得火热起来。

众所周知,在上世纪六十年代,美国就展开了一系列载人登月的“阿波罗计划”。阿波罗计划一共历时11年,耗资255亿美元,成功登月6次,带回382公斤的月岩。由于耗资巨大,此后美国再也没有执行第二次登月计划。久远的年代加上极高的保密性,使得外界一直认为是美国政府联合好莱坞导演的一场骗局。

一个有趣的细节是,在上世纪七十年代,中美建交之际,美国将1克月岩作为建交礼物送给了我们。这次中国探月工程的首席科学家欧阳自远就亲自测量过这部分月岩,并发表过多篇论文,从证据上证明了美国登月的真实性。而这一次,嫦娥五号采用的登陆及返回的方式也都是和当年阿波罗计划采用的月球轨道集合的方式是一样的,从技术手段上验证了阿波罗计划的真实性。

尽管阿波罗计划之后,美国至今再无派人登陆月球,但并不代表美国对月球就没有想法了。要知道,美国政府每年在NASA(美国国家航空航天局)投入的预算,仍然远超世界所有其他国家投入航天领域的总和。NASA不仅在花费巨资培养着进行太空竞赛的科学家队伍,也在着力培养着更具效率的私营航天公司,比如马斯克的SpaceX和贝佐斯的蓝色起源都是NASA的供应商。

重返月球,美国政府其实早已在谋划之中,而这一次的目的则是在月球建立永久生存基地,并进行月球开发。2019年5月,美国公布了一项“阿尔忒弥斯计划”,准备在2024年之前将两名宇航员送上月球,并着手建立月球基地。

去年随着美国大选的临近,特朗普政府为增加其连任的资本,开始加快推动关于月球资源开采的一项国际协议,NASA将这项新的月球开采国际协议称为“阿尔忒弥斯协议”,试图利用国家法框架,赋予成员国在月球基地建立“安全区”的权利,赋予一些私营公司展开对月球矿产资源的所有权。到去年的10月,美国已经和英国、澳大利亚等七个国家签署了该协议,几个协约签署国单方面宣布以美国为主导展开月球开发,并可以由美国决定其他国家是否有月球资源的开发权。

显然,这仍然是美国霸权思维的一贯延伸。按照联合国1967年一致通过的《外层空间条约》规定,各国不得通过主权要求、使用或占领等方法以及其他任何措施,把包括月球和其他天体在内的外层空间据为己有。但法律背后体现的意志通常来自于国家实力,今后几年关于太空开发的相关国际法律就将提上议事日程,而月球就是这场太空竞赛博弈的起点。一旦一些充满霸权色彩的法律惯例就此形成,很难说未来以国别或者国家联盟开展的太空开发不进入到一场类似世界大战之类的泥淖当中。

所以,无论如何,中国要在这场决定太空开发格局的竞赛中赢得话语权,并且以月球开发为基础,构建一个全人类都能受益的太空开发的良性框架。

值得一提的是,全世界任何的个人都可以从一家叫作“月球登记处”的美国公司那里购买月球上的地皮以及拥有该地皮下的5公里以内的矿产。目前,在这家公司购买月球地皮的除了美国的一众名流政要外,就属印度人最多了。

比如一家公司的创始人利用联合国《外层空间条约》没有规定私人不能宣称地外空间的主权的漏洞,给联合国写去一封信,要求以个人身份代理月球地产业务。当然联合国方面并没有回复这封信,所以这位创始人就默认他被允许出售月球地皮了。

如果这都可以,那么有一天这些买主们真的踏上月球,是不是要到月球的法庭上打官司,为自己争取当年那几十美元买来的月球土地呢?

说回美国的“阿尔忒弥斯计划”。根据NASA的计划,月球上拥有高达450亿吨的稀土资源,除此之外,月球土壤中还含有丰富的氦-3,用氘和氦-3进行的氦聚变可作为核电站的能源,使其成为一个太空“加油站”,使未来的火星登陆任务成为可能。因此,月球被美国视作是进行外层空间开发的关键战略资源,并且是进行火星探索的“基地”。

在搞清楚人类对于月球的计划和争夺焦点之后,我们下一站前往火星。

火星,人类最可能的第二故乡

2020年,可以说是人类火星探索的一个大年,中国、美国、阿联酋在短暂的夏季窗口期里接连发射各家的火星探测器。就在这个春节期间,随着这些探测器陆续达到火星轨道,我们已经开始陆续看到这三家探测器在火星执行任务的实际进展,比如天问一号已经发回了首张火星黑白图像。

阿联酋的火星气象探测卫星的主要价值在于它是阿拉伯世界的第一个跨星际的探索任务。而中国的探测器则非常值得关注,如果一切顺利,我们将是全世界第一个在一次任务中就完成环绕、着陆和巡视这三个关键任务的国家。

对于美国探测器来说,这一次的探测仍然是前期火星探测计划的延续,值得关注的热点是“毅力号”准备在火星进行第一次无人直升机飞行。要知道,在火星那种大气层稀薄的地表起飞,其实是非常考验无人机的飞行实力的。

在对太阳系各大行星的探测当中,相对地球来说,火星虽然有着非常严酷的自然环境和比地球小得多的重力条件,但却是所有外地外行星中最不差的那个。

相比金星那种地表高达400多度的酷热炼狱,冰冷的火星更适合人类的生存和环境改造,毕竟一个星球升温比降温所要消耗的能量更少一些。但是火星的温差要比月球好太多,至少还能存留主固态水,火星土壤中的水,大气里的二氧化碳,都给人类制造生存所需的燃料、氧气提供了不竭的能源。

科学家预测,火星很有可能就是地球衰老之后的样子,这意味着火星上面可能存在过生命,至少是低级生命。这一次,美国的“毅力号”探测器会降落在一个巨大陨石坑里,目标是寻找火星古代存在生命的证据。如果在这个火星古代湖泊的探测中,真的发现火星古微生物的“痕迹”,那么,人类地外生命的探索将迈出一大步,同时也意味着人类在宇宙中真的并不孤独。

我们知道,目前在载人登陆火星计划中呼声最高的就是埃隆·马斯克的SpaceX公司。在最近SpaceX的“星舰”原型SN8测试爆炸之后,马斯克在推特欢呼“火星,我们来了”。

马斯克的“星舰”思路仍然和猎鹰系列运载火箭一样,通过可重复利用的运输飞船,将人类一批批送往火星,从而大幅降低火星殖民的成本。从2019年1月,SpaceX就开始了漫长的“星舰”原型测试之路,就在刚刚爆炸的SN9旁边就矗立着新的SN10。之所以如此紧迫地进行实验,一方面是SpaceX确实大幅降低了原型测试的成本,一方面是为了兑现在2024年的首次载人火星试飞。

根据马斯克曾经透露的计划,SpaceX计划打造1000艘“星舰”火箭,然后每次在地-火窗口期发射升空运送10万人前往火星,最终在2050年左右运送100万人前往火星生活,从而可以在火星维持人类的可持续发展。

先假设人类可以在未来的百年时间里大规模前往火星,并且在火星建立生存基地,那么,接下来最主要面对的一个问题将是火星和地球之间的隶属关系。在科幻美剧《无垠的太空》当中,由于地球一直视火星为自己的殖民地和资源的生产地,定居于此的火星人开始不满于和地球的不平等关系,继而发生与地球的军事对立和冷战。

显然,这一种历史观假设自有其根源,在人类向新大陆进发的时候,即使是属于同一信仰、同一文化系统的种群,也会因为利益和资源问题发动战争,一如当年的美国。

在马斯克主导的这场人类前往火星殖民的计划中,他认为火星应该实现全民普遍的自治。但未来火星的居民很难说不受地球的影响。

想要说服未来的“火星人”和地球人能够长久保持共同的政治共同体和密切的经济科技来往,向着太阳系更深处探索并进行更广阔的跨恒星探索,可能是为数不多的理由。

迈向遥远星河的迷航

在弗里曼·戴森提出“戴森球”的四年后,也就是1964年,前苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了标志宇宙文明等级的“卡尔达舍夫等级”。卡尔达舍夫用掌控不同等级能量的技术来衡量一个文明先进等级的标准:“一级文明”可以主宰这颗行星以及周围卫星的能源;“二级文明”能够收集整个恒星系统的能源;“三级文明”可以利用银河系系统的能源而为其所用。

目前来说,地球的人类文明正处在迈向“一级文明”的技术爆发阶段,距离达到“二级文明”,也就是“戴森球”所设想地充分利用恒星系统的能源级别更是遥不可及。

就现实来说,我们对于太阳系的探索开发,仍处在非常早期的萌芽阶段。从今天我们地球的科技水平来讲,登陆并殖民火星已经是人类的极限了。

目前,我们也只有派出一系列探测器,全速飞离太阳系,但都在失去电力后与地球失联,彻底成为星辰大海中的一员。迄今为止,好像也只有美国的“旅行者一号”探测器在2014年真正离开了狭义的太阳系,而在1990年2月,旅行者1号在距地球64亿公里之外回望故乡,拍摄了那张著名的照片——“暗淡蓝点”,可以说代表了从宇宙视角下来观测地球的最珍贵的一个瞬间。

旅行者号用了40多年飞行了270亿公里,但是要真正的跨出广义的太阳系,至少还需要几百年时间,但是根据推测,在银河系的2000亿颗恒星中,能够满足类地行星的数量可能达到数十亿个,而人类已经通过天文望远镜观测到的类地行星也已经有十来个。就像《流浪地球》当中,刘慈欣给人类选择目的地是比邻星的环绕轨道,距离太阳4.24光年,是距离太阳最近的恒星,人类拖家带口地整体移民搬迁到临近恒星,确实可谓是对人类未来最浪漫的想象。

希望看到征服太阳系,甚至前往太阳系以外的其他恒星,其实代表了人类精神的一种强迫表现——因为我们可以看见,我们就认为自己应该只身前往。就如登山领域著名的那句箴言:“我为什么爬山,因为山在那里。”

不过,《流浪地球》给了我们一大提醒:人类想要生存,必须要和地球这样级别的生态系统绑定在一起才可以。这源于人类这个碳基生物的脆弱。因此,在未来的太空探索中,更可能是采用无惧太空极端环境,可以自修复、自我生产的人类赛博格分身。比如类似“戴森球”的计划,将人类文明从一个恒星跃迁到另一个恒星。就如同细胞繁殖,让银河系充斥人类的智慧痕迹。

但是,随着人类文明不断向太空延伸,还有一些更加棘手的问题会出现。如果人类的太空探索计划最终成功,但因为短暂的生命无法经历起数以百年、千年的星际探索周期,我们自己将进化成怎样的生命体?既然人类无需将自己的肉身投向星际,那么我们是为了保存什么东西?一种人类的智慧共同体吗?如果宇宙自然而然地演化,诞生出智慧生命,以此来主动改造整个宇宙空间,那么,这背后到底又体现着怎样的意志?

还有回到现实,在达成这些宏伟的太空探索的蓝图之前,我们人类能不能保护好这颗蓝色星球,能不能克制自身,避免陷入毁灭性的人为争端中?

好了,最后再回到当下,回到这个不能回家的春节。不妨趁着假期尾声,好好放松身心,投入到新一年的工作生活中。

从宇宙的视角回来,也许会让我们拥有好好保存肉身与灵魂的决心,以期能够亲眼见识人类的太空移民。