第十章 我们的目标是星辰大海
等你200岁的时候,你就能到访火星了。也许,还能更早一点儿。
如果你50年前去参观美国国家航空航天局(NASA)的训练设施,你会发现一队队汗流浃背、身穿运动服的人跑来跑去,跳过障碍物,做俯卧撑,迅速服从教官的每一个指令。申请人会使出浑身解数来打动考官,争取被NASA的太空计划录取,离开地球上绵延起伏的牧场,前往外太空,欣赏那片壮丽的黑暗。
许多科学家也尝试过。普林斯顿大学的物理学家杰拉德·奥尼尔(Gerard O'Neill)教授就是其中一位。奥尼尔十分着迷那个要进入太空的梦想。用他自己的话来说:“只要活着,就应该努力参与其中,否则太短视了。”他申请了,参加了选拔测试……但没有成功。
后来他决定开始自己的太空计划。
从20世纪60年代末一直到去世,奥尼尔一直主张公民和私营公司可以,也应该探索并殖民外太空。他还组织了一系列关于太空定居的会议,有很多当时最杰出的物理学家和思想家参加。他目光炯炯地在所有愿意聆听的听众面前,描绘了人类在外层空间的未来。1977年,他建立了太空研究所,吸引了一批追随者,这些人甚至在他死后还在为他的梦想不懈努力。
奥尼尔相信,人类正快速接近一个重要的历史转折点——我们注定要在蔚蓝的天空中翱翔,飞向太空,飞到繁星之中。他一生都在为这项事业奋斗,甚至在因白血病去世前的一个月,他还参加了太空研究所最后一次董事会。会上,他坚定地重申:“人们没有到太空生活和工作,我们的使命就没有终结。”
“奥尼尔是这一切的开端。他认为我们应该利用想象力和工具来探索太空。他相信,这样我们就能发展一种新的文明,殖民太空,在那里继续生活。”里克·图姆林森(Rick Tumlinson)在电话里对我说。我可以感受得到一个年轻男孩在引用他尊敬的导师的话时那种兴奋。但图姆林森已经不是孩子了。他曾在奥尼尔的空间研究所工作,之后也一直不懈地推动非政府太空殖民的想法。2004年,他被《太空新闻》(SpaceNews )杂志评选为太空行业百位最具影响力的人物之一。
2013年,图姆林森创立了深空工业公司(Deep Space Industries)。
这家公司新闻稿中说它打算在深空中开采小行星。这一设想基于奥尼尔的早期思想。但图姆林森对公司有不同的展望。“你看我们公司的名字,它没有特别提到小行星采矿。我们的目标是获取太空资源。”他对我说,“近几年,我们已经迈出了在外太空建立定居点的第一步。必须要有负担得起的太空交通工具,要有可行的空间经济模式,以及远离地面生活的能力,这样才能在太空中获取可用的资源。”
受到奥尼尔思想的启发,图姆林森和许多航天工业人士一直在努力让这些想法变成现实。许多初步的迹象已经预示了他们可能成功。一旦成功,人类就会开始向外太空移民,或许21世纪末之前就能实现。当然,前提是我们要满足图姆林森提出的三个条件。
价格公道的星际交通
20世纪90年代中期,多次创业的年轻企业家伊隆·马斯克(ElonMusk)正在选择他下一家公司的目标市场:互联网、清洁能源,还是太空。马斯克最终利用当时互联网行业的疯长势头,创办了一家为报业提供在线“黄页”服务的公司。仅仅过了四年时间,他就以三亿美元的价格把公司卖给了康柏电脑公司(Compaq)。
马斯克不会满足于自己的成就。公司卖掉后不久,他就与人合作成立了一家新公司,为客户提供便捷的在线付款服务。你可能知道这家公司,就是今天的互联网巨头PayPal。三年后,这家公司以15亿美元的价格卖给了eBay。马斯克对互联网的专注获得了回报。
之后,他决定要在航天工业中开拓出一条新路。
就在卖掉PayPal的同一年,马斯克开始推动火星生命计划。他想实现一个名为“火星绿洲”的项目,希望能在火星上建立一个机器人温室,将地球上的生物首次带去火星。于是他开始考虑向火星发射火箭的相关成本,但很快发现成本远超他的预期:发射一枚美国导弹就要花6000万美元!
马斯克可能还有些意外,但太空专家早就知道太空飞行的高昂成本。许多太空飞行和太空探索领域的专家指责NASA,认为这个政府机构效率低下,且浪费严重,为了维系航天飞机项目的运转花了数百亿美元。航天飞机在最初设计和建造时是一个技术奇迹,但几十年过去了,它的计算机系统停滞不前。到21世纪初,航天飞机使用的低效设备和计算机系统落后于时代20多年。难怪NASA无法创新,无法降低太空任务的成本。它根本没理由这么做,因为它是美国唯一有能力发射航天飞机的组织。当时,它还没遇到过任何能迫使它提升效率的对手。
于是,马斯克来了(不管NASA是否欢迎)。2002年,他创办了太空探索技术公司(Space Exploration Technologies,简称SpaceX),并个人出资1亿美元聘请了科学家和工程师,研发更便宜的运载火箭。这是一场豪赌,但也确实赢得了回报。
如今,经过十多年的研发,SpaceX公司已经有能力向太空发射新的猎鹰1号和猎鹰9号火箭。专家称,SpaceX公司研发猎鹰9号花费了3.9亿美元。如果NASA开发一个类似的项目,总成本可能会高达40亿美元,是SpaceX的10倍。SpaceX虽然规模小,但是效率高。
SpaceX的胜利势头还在继续:2012年,它成为首家向国际空间站发射无人宇宙飞船的私营公司(航天器名为龙飞船,可以搭载宇航员)。
2013年,它在同类公司中第一个将卫星发射到地球同步轨道。飞船上一个座位的价格大约是2000万美元。面对这样的发展速度,NASA决定在2011年退役航天飞机,然后靠工业火箭将宇航员送入太空。NASA已经与SpaceX公司签署了一份价值16亿美元的合同,包含12项任务。私营企业战胜了政府。
虽然2000万美元听起来不算便宜,但要知道,乘坐俄罗斯太空船进行一次类似的飞行要花上差不多6000万美元,是SpaceX的4倍。不过很明显,即便是考虑到目前的替代方案,这个价格也还是让很多人对太空之旅望而却步。只有政府机构、大型企业和古怪的亿万富翁才能拿出这么多钱。
但是这个价格会继续往下降。
“各个公司会竞争,所以价格会下降。会有更多的人利用这项技术走进太空。”图姆林森说,“私营企业之间的竞争会迫使它们选择更经济的方式。没错,目前在太空待上几天要花费数百万美元,但还是有很多人负担得起。有了付费客户,你还需要有人来为他们服务并运营这些设施。”
太空之旅以后会便宜到什么程度还很难预料。不过,可以预测,未来10年到20年内,普通的路人应该还买不起一个太空舱座位,不管开发者是SpaceX,还是其竞争对手维珍银河公司(Virgin Galactic)和轨道科学公司(Orbital Sciences)。但是,如果这样的航天工业仅掌握在少数富到流油的人手里,这个产业本身能延续下去吗?
美国酒店和航空企业家罗伯特·毕格罗(Robert Bigelow)对此深信不疑。他甚至已经在绕地轨道上开了一家太空酒店。
太空酒店
在私营航天工业中,罗伯特·毕格罗似乎是个怪人。也许我们别无选择,因为我们还处于起步阶段,只有疯狂的、勇于创新的企业家才能推广这样一个行业概念。也许我们不该叫他们“疯子”,毕竟他们也很成功。
1998年,毕格罗航空航天公司(Bigelow Aerospace)成立,初期投资数千万美元。那时,他已经在美国酒店业积累了超过2亿美元的个人财富。他发誓要向这家公司投资5亿美元,并声称目标就是将自己的酒店生意做到外太空。
目前,毕格罗提供的太空“酒店客房”并不是豪华套房。他在2013年初展示的样板房看起来更像尺寸与大衣橱差不多的窄圆柱体。这是必然的,因为进入太空的成本仍然相当高,所以限制了这种装置的大小和重量。但是一旦这个圆柱体到达国际空间站和泊位,它的外层就会向外充气,让它更像一个大房间,宇航员和太空游客可以在里面工作、研究、吃饭和睡觉。
感觉可笑吗?NASA实际上相信毕格罗能够做到。2015年,这位企业家与航天局签订合同,为国际空间站提供这样一个房间。此外,他还分别在2006年和2007年成功地发射和测试了名为“创世纪1号”和“创世纪2号”的两个充气房间。创世纪2号成功充气成一个长4.4米、直径2.5米的房间。它还在大约530公里的高度绕着地球飞行。
毕格罗认为,这项花费他数亿美元研发的技术可以经受住外太空的极端条件。他声称,包裹着“太空客房”的柔性外壳能抵挡以每秒7公里的速度运行的微小陨石,在真空情况下保持结构完整,保护任何未来的长期居民免受宇宙射线的伤害。既然NASA已经接受了这些说法,不妨让毕格罗先生试试看,应该也不会造成太大风险。不过,我们必须要问的是,他打算用这些充气房间做什么?
答案和大家想的一样,租给出价最高的人。2500万美元可以让你独家使用、居住和控制太空中的110立方米整整两个月。与NASA的普通宇航员不同,你不必做那些维护空间站的日常苦差事。相反,你可以把时间花在做私人研究或录制真人秀节目上。房间是你的,只要记得按时退房就行。
谁会花钱去住外太空呢?毕格罗相信这样的人会有很多,不只是那些古怪的富翁。许多国家都想把宇航员送入太空,以提高自己的声誉,同时证明自己有这样的能力。他们可能有必要的资源,但没有技术。毕格罗的太空酒店会让他们梦想成真。
梅德塔公司(Meidata)分析师尼姆罗德·阿夫尼(Nimrod Avni)
说:“这样的太空酒店以后可能会扩大成‘太空俱乐部',会员就是那些拥有宇航员并有能力进行太空试验的国家。这是一种外包的太空计划。那些还没有真正太空计划的富裕国家,比如沙特阿拉伯、伊朗、卡塔尔,甚至以色列,可能会想把宇航员送到太空实验室,进行太空实验。他们可以在太空酒店里训练宇航员适应外太空生活,不需要花大价钱建造地面训练设施。节省下来的资金可以购买技术,以便建立自己的独立太空项目,同时专业人员在太空酒店工作数月,还可以积累知识。除此之外,派遣宇航员到外太空往往会提高国家士气,就像以色列第一位宇航员伊兰·拉蒙(Ilan Ramon)一样。虽然他在执行航天任务时没有用以色列的独立技术,但这项任务本身还是让人们很振奋。2003年,拉蒙在哥伦比亚号航天飞机失事中遇难。”
阿夫尼还说:“外包太空计划的另一个方面可能是,富裕国家,而不是超级大国,会在未来的太空资源竞赛中获得优势。因此,围绕这类资源开发的外交对抗会变得多极化,且更加激烈。假设一个国家设计出一种航天器,能探索和开发小行星矿物等资源,或者是直接收购一家掌握此类技术的公司,它可能就会通过一个大型独立航空公司来发射这个航天器,支付一定费用或者未来的一部分利润。正如文艺复兴时期政府支持探险家去寻找重大发现一样,未来,一些国家的政府和私营公司之间可能形成合作关系,私营公司把专业知识卖给出价最高的人。这项交易对国际动态和国家开发新资源的能力都会有长期的影响。”
不仅如此,毕格罗还预测,出钱使用这些太空酒店的不仅是各个国家;医疗和冶金公司也会热切地把科学家和工程师派往外太空,以便通过实验检测在地球重力场中无法进行的制造工艺。飞机制造商也会愿意出资去外太空测试新发明。媒体公司或许还能将太空酒店这个小空间变成一个赢利的广告代理部门,录制外太空广告。除此之外,NASA自己也能租用毕格罗的太空客房,将自己的人员变成永久的太空居民。
图姆林森说:“SpaceX和毕格罗之间达成了一项协议,没有任何政府参与。这是一个关键的时刻,却没有人注意到。根据协议,SpaceX将把乘客送到毕格罗的商业空间站。”这是一个重要的突破,因为这预示着私营市场正在成为航天工业的主要增长引擎。
今天的计划和交易将为未来定下基调:接下来商业实体会击败那些行动缓慢、效率低下的政府机构,逐步掌握航天工业的控制权。太空酒店和太空实验室必然会做到这一点。使用者即便很少,在未来几十年中也会稳步增加,不仅是因为价格下降,更重要的是因为毕格罗的客房可能会成为建立空间殖民地的中转站。
我们为什么要开拓太空?
在本书中,我们探讨了人类在未来几十年里注定要经历的几场革命。但在最后一章中,我们将回到200多年前的19世纪初。当时,世界上大多数人的生活条件比现在最穷的人还要差得多。有相当一部分人还没活到25岁就死于疾病。没有疫苗和抗生素来对抗传染病。每年瘟疫都会夺去数百万儿童的生命。战争和空气污染也会导致无数成年人丧生。
没有和平,没有福利,没有健康。
但还是有希望的。
19世纪是一个科学突飞猛进的世纪,为人类提供了重要的技术。如今,天花等疾病已消灭,百日咳、麻疹和腮腺炎等其他儿童疾病也几乎根除。起源于19世纪的医学进展,让我们在癌症、阿尔茨海默病、帕金森病和心血管疾病等老年病来临之前,能够享受更长久、更高质量的生活。这一切都是从那时开始的。
如果你回到那个时代,走在伦敦的大街上,问街上的普通人未来会怎样,他们会滔滔不绝地讲述未来种种美妙的事情:巴斯德的疫苗会让疾病成为过去;每个人都会拥有自己的家,会赚到足够的钱,养一只宠物狗或宠物猫;人们会掌握“电”这种神奇的科学力量,不必再用由动物脂肪制成的蜡烛就能照亮每幢房子;街道上不会再有污水;人类的预期寿命会增加,甚至能达到80岁!
这大概就是普通人的答案。你应该不会觉得这是天方夜谭(这其实是非常合理的预期)。当时的欧洲社会,不管是个人还是整个大众,都对进步和发展充满信心。那个时代杰出的思想领袖们正在努力重建社会,科学家们也在努力发展技术,保障普通人有获得幸福和实现自我的权利。
这些科学家和工程师都在孜孜不倦地努力提高人类的生活水平,但有一个人在质疑他们的乐观预测。这个人就是虔诚的托马斯·罗伯特·马尔萨斯(Thomas Robert Malthus)。马尔萨斯认为,对人类来说,长长久久且无比充实地活着是最可怕的事。如果太多的人变得特别长寿,生了太多的孩子,就会导致食物稀缺,甚至整个人类社会的崩溃。
这是他的悲观预言,而且是对的。
他简单比较了人口增长率和世界粮食产量增长率,得出了这种悲观看法。人口增长是指数性的,粮食产量增长是线性的。两者之间的差异非常显著,足以证明人类永远无法超越食物供应的限制。
指数增长是什么意思呢?雷·库兹韦尔在他的著作《奇点临近》中给出了一个很好的例证。设想一个自豪而勤奋的小湖养鱼场主,他总是无休无止的工作,从不休假。其实我们可以理解他的担忧,因为湖里也有很多野生睡莲,它们随时可能侵占这个湖,使鱼窒息。计算一下,睡莲的数量每三天翻一番。几个月来,他一直在湖边等着,仔细地观察着湖水,但只看到几片小到几乎看不见的叶子长出来。最后,在睡莲只覆盖了湖泊面积的1%时,他受不住孩子们不停的劝告,决定去度假。可是三个星期后,他回来却发现睡莲叶子已经覆盖了整个湖面。
其实这是一道简单的数学题。如果睡莲的数量每3天翻一番,那么21天内,花的数量就会增加到128倍。前3天,1支花变成2支。6天后,它们的数量增加到4支,然后是8支、16支、32支、64支、128支。所有这些都是一支睡莲在3周之内繁育的后代。如果湖的主人再等9天,花的数量就会是原来的1000多倍,如果他3个月后再回来,就会有10亿支睡莲在不停地争夺阳光,把整个湖淹没。当然,到那时鱼早就死了。
库兹韦尔的例子很好地解释了指数增长的力量。在一个增长过程中,如果后一代生物的数量都是前一代的两倍,那么在很短的时间内就可能达到惊人的数量。类似的过程也适用于人类。1974年,著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫曾尝试计算:如果世界人口增长率保持每年2%不变,会发生什么?如果真是这样的话,人类数量每35年就会翻一番。阿西莫夫的计算表明,如果人类能保持恒定的增长率,那么在不到1600年的时间内,人类的体重总和就会超过地球本身的重量,再过1600年就会超过包括太阳在内的整个太阳系的重量,再过2500年将超过整个宇宙的重量。
这样的计算可能看起来毫无价值,因为人类不能简单地不间断繁殖。人类要受环境资源的限制。万一人类的重量真的超过了整个地球,他们吃什么?去哪里找足够的小麦和稻田,以及足够的地方饲养牲畜呢?人类的繁殖能力在理论上是无限的,但栖息地和耕地是有限的。地球只能给我们提供这么多的土地、水和空气。连我们接收到的阳光也不是无限的,它只能支持有限数量的(尽管这个数量是惊人的)植物。超过了地球的能源极限,我们就不能种植小麦、大麦、苹果和橘子,也没有更多的空间来饲养牛、鸡和羊,甚至根本没东西喂养它们。没有了这些,人类就没有足够的食物。
马尔萨斯是专业的经济学家。他清楚人类指数增长的深远影响,知道人口疯狂增长将导致地球没法再满足人类的需要。正是对未来的担忧让他公开敦促年轻人节育,让他们在有能力养家糊口之前不要生孩子,也不要有性生活。英国的年轻人集体表示蔑视,继续过着自己的生活。
其实,今天大多数人面对全球变暖和其他紧迫环境问题的严峻预测时,也做出了差不多的反应。
幸运的是,有两个主要的因素使得马尔萨斯预测的灾难性人口过剩未发生。首先,发达国家平均每个家庭的孩子数量减少。发达国家的生活和教育水平越高,每个家庭的孩子数量就越低。这是普遍现象。当家庭成员,特别是母亲,受教育水平增高时,孩子的数量会迅速下降。
第二个帮我们避免灾难性人口过剩的因素是技术的进步。得益于先进的大规模生产技术,人类培育出了更好的作物和肥料,生产效率也得到提升。我们可以利用化石燃料(石油和煤炭)和可再生资源(太阳能、风能)来生产能源,提高发达国家人民的生活水平,也避免发展中国家出现人口过剩和灾难性的饥荒。
很明显,我们的人口不会简单地不断增加,到达地球能承受的极限。否则,要是我们找不到限制人口数量的方法,就要被迫离开人类的摇篮,在其他星球上建立殖民地,甚至可能在巨大的空间站上建立殖民地。
许多人意识到人类必须在其他星球上启动殖民。关于这个主题的文献非常多,大部分都在科幻小说领域,但有一个共识是,这些新的殖民地必须自给自足,不会对地球上已在减少的资源造成更多负担。虽然我们尚未开发出开采外太空资源所需的技术能力和手段,但我们一直在进步。
开采小行星
2012年4月,行星资源开发公司(Planetary Resources)发布了一份官方新闻稿,受到全球媒体广泛关注。该公司为自己设定了一个大胆的目标:开采小行星,提取地球上所需的宝贵资源和原材料。
与在地球表面作业的传统采矿公司不同,行星资源开发公司不会把矿工送上小行星。采矿过程将是全自动的。在微型卫星望远镜找到合适的小行星后,机器人太空车将被派去探测和描绘小行星的特征,进而开采地球上稀有的贵金属。
和见到本书中的许多其他计划时一样,我猜你可能还是会问:“他们都疯了吗?”目前的实验室机器人几乎连识别和捡起地板上的硬糖都做不到,行星资源开发公司的人怎么能相信机器人设备能执行复杂的采矿作业呢?然而,该公司的员工在等待着未来科技的进步。他们也有信心能创造出至少和勇气号一样先进和可靠的机器人仪器和车辆。勇气号是NASA的火星探测器,它成功地在火星上漫游和探索了5年多(1944天)。
他们并不是唯一相信科技能带他们去开采小行星资源的人。行星资源开发公司拥有一份豪华的私人投资者名单,其中包括谷歌的联合创始人拉里·佩奇(Larry Page)、谷歌前首席执行官埃里克·施密特(EricSchmidt)、《阿凡达》的导演和制作人詹姆斯·卡梅隆(JamesCameron),以及其他眼光独到的人士。此外,美国最大的建筑和工程公司——贝泰公司(Bechtel Corporation)也在其中。该公司经常承建大型建设项目,拥有发电厂、炼油厂、供水系统和机场。
这些投资者加入项目,可能是因为他们对行星资源开发公司的前景充满信心。他们也可能想到了成功的结果:一旦成功,成果不可限量。
和地球相似,有些小行星也含有高浓度的贵金属。在地球上,这些金属在地球形成的时候被吸收到了熔化的地核中,所以很难在地表找到。但在小行星上,这类资源更容易开采,因为它们嵌入行星内核的量相对较小。
行星资源开发公司联合创始人埃里克·安德森(Eric Anderson)认为,一颗直径0.5公里的小行星所含的铂可能比人类在地球上发现的铂的总量还多。铂到底有多值钱?如今,这种金属会被用来制造电极,并在各种制造工艺中用作催化剂。其价值约为每千克4.6万美元,约合每磅2.1万美元。
安德森还说,UW158是行星资源开发公司观测到的小行星之一,其长度可达整整1公里。小行星蕴藏的资源总价值在3000亿美元到5.4万亿美元之间,可以给投资者带来巨额回报。
行星资源开发公司公布计划并吸引投资者9个月后,里克·图姆林森创立了本章开头提到的深空工业公司。图姆林森计划发挥相同的作用,但是最终目标却大不相同:行星资源开发公司是要将这些资源带回地球,图姆林森则是想为在外太空有效利用这些资源铺平道路。
图姆林森说:“我们很快就会踏上寻找小行星的旅程,寻找我们可能会利用的资源。可能性最大的是那些含有气体的小行星,因为我们可以加热小行星,让这些气体冒到星球表面。这些气体里面就包括蒸汽,因为一些小行星含有冰。水是由氢和氧组成的,分解之后就会得到氧气,就可以让人在外太空呼吸,同时也会得到氢。如果你把氢和氧结合,然后加上火花,就有了火箭燃料。氧气、水和火箭燃料,真是个不错的开端!”
图姆林森想把公司定位为其他航天事业的服务商。“就像一个有加油站的绿洲,”他兴奋地说,“有燃料、水和氧气。做到这些之后,我们将能把小行星磨成碎片,用磁铁来收集铁和其他磁性金属,然后很快就能得到建筑材料!有一种叫作微重力铸造的工艺,可以用气体来提取镍。一旦有了铁和镍,就能用3D打印技术来制造太空中需要的物品:
螺母、螺栓、铰链等。”
所以我们又回到了原点:将第一章中讨论的3D打印机作为人类通往外太空的垫脚石。但是,目前的机器人技术和打印技术是否足够成熟?能帮两家公司兑现承诺吗?图姆林森确信答案是肯定的。
他自信地对我说:“我们没有不自量力,我们谈论的是未来10到15年的事情,不是下周要完成的工作。我觉得我们正处于一个转折点,技术将从这里开始加速发展。如果你关注采矿业,即便是在地球上,也总要看到5至20年后的光景。就算你恰好在地球上拥有现成的矿产,开采它们通常也需要5至10年的时间。所以,我们确实清楚自己在做的是什么。我们是为了长远打算。”
深空工业公司计划在未来推出第一批运载工具。公司称这些航天器为“萤火虫”,体积差不多是三个笔记本电脑叠放在一起,其唯一目标是拍摄选定的小行星。这些飞行器将用太阳能电池板和化学燃料获得动力,帮助深空工业公司寻找可开采的小行星。一些“萤火虫”运载工具甚至可能被派去执行自杀任务,冲向小行星,通过测试爆炸产物来分析小行星的成分。根据图姆林森的说法,这样一个飞行器的成本不到2000万美元。这对于航天工业来说,不过是九牛一毛。
“那么我们如何筹集这些资金呢?”
图姆林森回答了我的问题:“其中一部分会来自政府,因为它在这个领域自然是有既得利益的。NASA正计划将一颗小行星拖回地球,那么就要知道哪颗小行星的大小和成分是最合适的。所以,NASA就是‘萤火虫'的潜在客户之一。其他客户会是工业领域的公司,例如矿业公司,它们往往会做跨度为5年、10年甚至20年的项目。当然,也会有赞助商。谷歌在2007年就开始赞助‘谷歌月球X大奖赛'。这是一项将私人出资的航天器送上月球的竞赛,奖金总额达3000万美元。也就是说,谷歌提供数千万美元的赞助,只是为了让自己的名字与竞赛联系在一起。”
图姆林森是目前最有经验的航天工业企业家之一,他的推断似乎十分可靠,但是即使他对筹集资金的预期是对的,发射“萤火虫”宇宙飞船也仅仅是去小行星采矿的第一阶段。深空工业公司计划发射“蜻蜓”号宇宙飞船,体积大于“萤火虫”,能够回收重达数十公斤的小行星碎片。这些碎片将被送回地球进行仔细检查。关于这点,图姆林森认为深空工业公司可以出售股票来筹集发射“收割机”所需的资金。到2022年,这些机器将从小行星上提取最值钱的金属和矿物,并将它们拖到近地轨道上。
根据这一计划的时间表,我们很快就能开发浩瀚的太空资源了。希望这些技术能够至少在未来的几十年里帮助我们把马尔萨斯式的长剑从我们的脖子上取下来。
但是,我们能彻底切断与地球的联系,在太空和火星上建立自给自足的殖民地吗?
殖民火星
2013年初,火星一号组织(Mars One)宣布成立,计划十年内在火星上建立殖民地。火星一号组织计划在2023年前派出一支由四名志愿宇航员组成的先锋团队,尝试扩大人类的活动范围,建立一个永久的火星殖民地。是的,永久性的,他们不打算返回地球。其实,预计每隔一年还会有四名宇航员加入他们的行列。
第一批火星移民要如何生存呢?火星一号计划在未来几年使用SpaceX公司正在研发的相对便宜的火箭,向火星运送2500公斤食物。
2021年,住房也会运送到火星,等待第一批宇航员前去。宇航员们会加热冻结的火星土壤来释放水和氧气,用太阳能电池板收集阳光,当然,他们还要用3D打印机制造新的结构元件和备件。特别值得注意的是,欧洲航天局开发了一种3D打印机原型,能在月球上建造整个建筑,使用的完全是月球上的材料。今天是月球,明天是火星。
火星一号目前的成本估计高达60亿美元。钱从哪里来?该组织正计划把整个项目做成一个大型的真人秀,以便筹集资金。这个真人秀会初步筛选两万名志愿者。志愿者要参加这次火星单程旅行,完成拥挤而又疲劳的飞行,然后在火星定居。《老大哥》(Big Brother)节目策划者、火星一号组织的大使保罗·罗默(Paul Römer)说:“这次火星任务可能是世界上最大的媒体事件。”老实说,谁不想看到第一批火星居民呢?
火星一号的管理者认为,出售赞助权和广告可以覆盖大部分成本。
NASA等政府机构还将提供大量补充资金,让火星一号的人员开展各种研究项目。
许多专家认为,火星一号的商业计划存在严重缺陷。他们预计,实际成本会远远高于60亿美元,外太空的辐射和恶劣条件将导致定居者肌肉萎缩和视力退化。专家还说,NASA已经在宣传它自己的太空行动,但基本上未受人关注。
这些确实需要认真讨论。新项目的实际成本往往都会高于预期。此外,目前还不确定火星一号到底能筹集多少资金。商业公司也可能不会支持四名宇航员的“太空自杀任务”。即便第一批四名宇航员安全着陆,变化无常的公众注意力也可能集中不了几个月,然后就转移到别处了。
那样他们就相当于被抛弃在那个星球上自生自灭。
但即便如此,这些先驱者的死也是光荣的。历史将永远铭记他们是第一批火星居民。即使火星一号没能把人送上火星(这种可能性也很大),这种敢于大胆思考和冒险也昭示了我们前进的方向:向上和向外。
图姆林森告诉我:“SpaceX的存在就是为了让伊隆·马斯克有一天能去火星上生活。如果你雇了一群人来制造和发射大型火箭,这就不再是科幻小说了。谷歌的总裁们几个小时就赚上百万美元。他们投资几天的钱就够建造太空殖民地,我们就是他们水和天然气的供应商。”
这就是深空工业公司真正的意义所在:不是向地球提供额外的资源,让地球在遭遇马尔萨斯的魔咒之前再多坚持一段时间,而是为我们向外太空扩张和建立自给自足的殖民地铺平道路。这些殖民地的正常运转有赖于他们提供的资源。
图姆林森说:“我们将帮助人类获取更多财富,减少对这个星球的破坏。我们会创造一个充满希望的未来,即便人口持续增长,我们拥有的资源变少,人类也不再被困在牢笼里。我们会彻底打破原来的方程式。”
是梦吗?
毫无疑问,长期的太空任务确实会遇到危险和困难,包括已知的和未知的,能理解的和暂时理解不了的。在地球大气层外的宇宙飞船上待上一段时间,宇航员的DNA会受到宇宙辐射的伤害,肌肉和软骨也会因零重力受到损伤。即使第一批星际宇航员成功登陆火星,他们也必须面对严峻的环境,包括严寒和沙尘暴,生活氛围也会极其冷清。
人类能在这么严峻的环境中生存吗?会有人愿意吗?目前还不清楚。火星殖民地必须自给自足,而且要相对安全,对生存至关重要的基本建筑要相对稳定。虽然首先只需要开采小行星和用3D打印机制造食物等产品,但要想把火星本身“地球化”还需要相当长的时间,可能要几个世纪才能达到必要的技术水准,才能释放出火星南北两极的碳,融化火星上的冰,并将它以水蒸气和氧气的形式释放到大气中,形成可呼吸的大气。基本可以认为,如果不能改造整个火星,就没办法真正开始殖民。我们至多可能建立相关岗位和研究站,为一小部分人员提供服务。
人类向太空的扩张也可能因为其他因素受阻,那就是在外太空可能没法生孩子。国际空间站测试的受精老鼠卵很难发育成完整、健康的胚胎。微重力似乎干扰了胚胎的发育。除非能设计出促进胚胎发育的纳米技术,否则连我们最早的太空殖民计划也可能被扼杀在摇篮里,而要达到如此先进且复杂的技术水平可能还要几十年的时间。
最后这个困难完美揭示了我们目前知识的局限性。外太空还会对我们的健康造成多少危害?我们现在自然是觉得在拥挤的地球上沉闷地生存也比在外太空慢慢死去要好,但是地球要拥挤到什么程度,我们才会改变想法呢?所有这些问题都表明,在必要的医学和纳米技术完善之前,太空殖民的浪潮不会到来,但我们可以用这段时间强化身体,适应太空。
第三章总结
看了前几页的数据、故事和记述,你应该会相信,我们正在进入一个新的旧时代。说它新,是因为私营公司开始为外星探险提供资金。说它旧,是因为人类一直在拓展着文明,不曾停歇。
“殖民地中海盆地的希腊人代表的并不是希腊政府。他们是以私人的名义驾着小船去地中海沿岸定居的。”企业家、SpaceIL首席执行官扬基·马加利(Yanki Margalit)表示。SpaceIL是一家私人资助的组织,目前正致力于将以色列的一架航空器送上月球。“同样,是英国东印度公司践行了殖民主义,最终统治了印度,而不是英国政府。是哥伦布率领贸易代表团到达美洲,伊莎贝拉女王只不过是个私人投资者。我认为,火星的殖民化不会由美国或中国政府进行,而是由民间和私营组织来做。”
对于私人航天工业,仍然很难做出任何明确的预测。很多航空航天公司肯定也会像其他初创公司一样倒闭。本章中提及的初出茅庐的公司都极有可能发现外太空蕴含的挑战远超想象,进而不得不放弃。世界各地的技术保守派倒可能乐见这番景象。
但有一种预测我非常确定,那就是还有其他公司会继续探索太空。
有失败的先行者,就会有后来者取而代之。航天工业正接近一个临界点:在私人投资者眼中,它很快就会带来利润。一旦股市能够支持航空公司赢得利润,太空开拓的势头就会兴起并持续。开始,它可能要依赖机器人和智能计算机,但是人类迟早会亲自开拓太空。只要我们能够利用太空资源维持生活,就会有人愿意去星际空间站、月球或火星上的太空殖民地定居。
在这一点上,科学保守派可能又有话说了。他们可能认为从长远来看,人体无法承受外太空的极端条件,无法应对月球或火星的微重力、外太空的零重力,更无法应对连最复杂的空间站外壳都能穿透的宇宙辐射。他们说得没错。即便火星一号的定居者设法到达了火星,也很可能无法在那种环境中生存10年以上。
那么,为什么我还会相信人类未来会殖民外太空呢?因为生物革命非常清楚地表明:人类会改变自己。我们将抛弃基本的、通用的人体模型,开始通过基因工程和纳米技术重塑自己。50年后的太空移民将与今天的宇航员大不相同。他们的思想和思维过程本质上还是人类的,但他们的身体将变得极为适应零重力和宇宙辐射。可以想象,他们的外形会和现在的人类一样,只是体内的某些代谢过程发生了改变,或者他们的组织内会有纳米机器,帮助他们应对外太空的恶劣环境。
这就是我们所探讨的三次革命——个性化制造革命、智能革命和生物革命——在外太空聚合的方式。智能机器人将为人类到达其他星球铺平道路。3D打印机这样的快速制造机器会给人类造出最需要或最想要的东西。人类的身体和思想会逐渐强化,适应极端条件,从而可以在外太空和其他星球上生存。
在更远的未来(也有可能就是本世纪之内),人类就将向着其他星球扬帆起航。我们将在其他星球建立自给自足、自力更生的空间殖民地。人类会以计算机形式或生物形式居住到这些地方。这些“人”可能会跟现在的人相去甚远。你在看到他们时,可能都认不出他们也是人类。然而,他们会把人类的精神、思想和文化带到广阔冰冷的太空,带到其他星球或更远的地方。他们将给宇宙注入生命。
著名天文学家卡尔·萨根曾经说,我们每个人的身体中都有超新星和恒星的原子。我们每个人都源自深空的星尘。
是时候回家了。
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