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接下来呢?

2019-08-21萨姆·豪·弗霍韦

华夏地理 2019年7期
关键词:宇航员火星月球

萨姆·豪·弗霍韦

50年前的这个月,人类登上了月球,那是历史上最令人惊叹的时刻之一,不仅因为人类首次造访另一个世界是有史以来最伟大的科学成就之一,还因为这是世界两个超级大国间浩大竞赛的顶点,不过这两点倒也都是事实。《纽约时报》在头版刊登了一首阿奇博尔德·麦克利什的诗,素有“美国最受信赖的人”之称的新闻主播沃尔特·克朗凯特则会说,未来500年的人类都将视登陆月球为“有史以来最重大的功绩”。然而,登月最终的意义其实不在于太空竞赛已经结束,或是达成了一项过去无法想象的里程碑。这项成就其实只是个开始。这是一个新时代的开始,人类开始想象所有可能性、所有可能去探索甚或可能居住的地方。我们原本是在陆上旅行的物种,开始进行海上旅行后我们的足迹就遍及了整个地球,然后我们有了动力飞行,能在空中翱翔,于是我们又征服了地球上方的大气层,现在更注定成为浩瀚新疆域中的朝圣者。我们是太空旅行者——而且,这场意义非凡的胜利帮我们克服了著名科学家和作家艾萨克·阿西莫夫所称的“行星沙文主义”,我们很快就会成为外星物种。“地球人”一词不再足以描述我们的本质。这一切都是1969年7月20日“阿波罗11号”的登月舱“鹰号”降落在月球表面之后,人们在狂喜和惊奇中的普遍期待。最伟大的旅程终究始于足下,一个人的一小步是全人类的一大步。时任美国国家航空航天局(NASA)局长托马斯·O.佩因很快就锁定了火星,他不只是把它当成未来哪天可能实现的目标,而是一项有具体日程的计划,该计划已由《国家地理》杂志披露。出发:1983年10月3日,12名宇航员分别搭乘两艘由核能火箭运载的75米長的宇宙飞船。进入火星轨道:1984年6月9日,并在火星表面进行为期80天的探索。返回地球轨道:1985年5月25日。登上月球这一壮举不知怎地让全人类的竞争都一举升级了,让我们有信心能真的更加深入太空。“不管我们走到哪里,大家说的不是‘哦,你们美国人做到了,而是‘我们做到了!”“阿波罗11号”指挥舱驾驶员迈克尔·科林斯回忆道,“是我们人类,我们这个物种,我们大家做到了。”?离日出还有几小时,大客车在哈萨克斯坦南部偏远的大草原上孤独地行驶了好几千米,车灯偶尔扫过褪色的巨大壁画或缺了角的马赛克砖墙。这些能看出酷暑寒冬蹂躏痕迹的非写实艺术品,装饰在巨大、锈蚀的废弃建筑物外面,歌颂着一项有数十年光辉历史的太空计划,这项计划属于一个已不复存在的国家:苏联。

火星的天气变化剧烈,宇航员外出时,需要穿戴能耐受-60℃至20℃温度的宇航服。在NASA的资助下,北达科他大学的一个实验室正在开发由350个零件组成的宇航服试验品。

最后,在这个冷战时期遗迹中行驶了好几千米之后,大客车突然转弯进入了一条有哨卡的小路,接着来到一栋并未被遗弃的巨大破楼前。身穿迷彩服的全副武装的俄罗斯和哈萨克斯坦保安人员似乎将这个泛光灯照射下的地方团团围住,在这个飞机库里有一艘簇新的火箭推进式航空器。

我之所以在登月50周年纪念日即将到来之际来到拜科努尔航天发射场,是因为这里是地球上唯一可以让我观看人类搭乘火箭奔向太空的地方。然后,这些人在宇宙中唯一的去处就是国际空间站,它位于地球上方约400千米处,还不到地球到月球距离的千分之一。

自从NASA让航天飞机退役以来,过去八年里,美国宇航员前往国际空间站的唯一方式就是搭相当于俄罗斯NASA的俄罗斯联邦航天局的便车,单人往返一次约需8200万美元。

登月50年之后,我们在太空中的进展就是这样,如果所谓的“我们”指的是全人类的话。确实,听起来这基本上就是没有进展,至少以1969年所展望的标准来看就是这样。12个人——都是美国人、都是男性——曾踏上月球,但1972年后就没有了。而除了绕地运行的空间站外,也没有人类到过宇宙中的其他地方。

当然,若换一种方式来看,我们在太空中做的一些事情可谓不凡。我们发射了无人探测器去探索太阳系中的其他所有行星,得到了惊人的照片和珍贵的数据。两艘“旅行者号”宇宙飞船穿越了太阳系,进入星际空间,这是人造物体首次做到这件事。这两艘宇宙飞船远在170亿千米外,但仍与我们保持着联系。

由于“旅行者号”能在太空中永久航行下去,而太阳和地球又都有寿命终结的那一天(别担心,还远得很),可以想象,太空中这些轿车大小的永恒旅行者将是人类曾经存在的唯一证据。同样可以想象的是,人类之后的物种届时早已进行星际旅行,希望他们能因这两艘飞船取得的成就而给予我们一些肯定。

若果真如此,那么他们可能会把历史上的这个时期——21世纪10年代末至21世纪20年代初——称为“转折期”,这是物理学家吉姆·克拉瓦拉对现今商业太空产业狂热发展情况的描述,他曾监督过用俄罗斯、欧洲及美国火箭发射人造卫星的过程。

克拉瓦拉说,我们正处在“太空移民及人类地外时代的真正开端”的初始阶段。(克拉瓦拉目前经营着一家名为OffWorld的公司,该公司打算将数百万个机器人送入太空,把内太阳系变成一个“对生命和文明更美好、更宜居也更环保的地方”。)

克拉瓦拉提出的迷人预言有很大的讨论空间,部分原因是这个产业实在是老生常谈——“太空旅行很难”,挫折和延误基本上是迈向进步时一直都会碰到的问题。

然而不可否认的是,太空里正酝酿着大事。SpaceX和波音这两家美国公司即将为它们的宇宙飞船样船取得认证,NASA局长吉姆·布里登斯廷说,这让NASA“很快就可以从美国的土地上用美国火箭将美国宇航员送上太空”。这些宇宙飞船可能在今年底或明年初就能执行载人飞行任务。

同时,维珍银河和蓝色起源这两家私人公司打造的宇宙飞船也有了重大进展,让我们离新颖的太空观光时代又近了一步。一开始,这些宇宙飞船会先把富豪客户送到约90千米至100千米高空,也就是外太空的边缘,客户将在那里体验无重力失重状态,还能看到黑暗的宇宙及地球的蓝色弧线。目前只要花费约20万美元就能体验这一切——不过这两家公司都说,等它们让更多的火箭推进式宇宙飞船投入运营,价格很快就会下降,选择也会更多。

蓝色起源也刺激了人类重返月球的竞赛,它于5月宣布正在建造一艘名为“蓝色月球”的月球登陆器。该登陆器能运载6.5公吨货物,可能在2024年就能让宇航员登上月球表面。

太空中的活動绝不仅限于美国公司或俄罗斯的计划。1月,中国骄傲地宣布在月球探测方面“开启了新的篇章”,让一艘无人宇宙飞船在月球背面软着陆,成为首个降落在那里的飞行器。该飞船在月球上放出一台探测器,搭载着一个“微型生物圈”,旨在测试果蝇和几种植物与种子能否在月球环境中共同创造出一个自给自足的食物链。中国于4月宣布,计划在10年内于月球的南极地区建立一个研究站,不过中国国家航天局对自己打算在多久之后将宇航员送上月球表面却不做表态。

以色列自视为有胆量的“创业的国度”,却于4月尝到了先喜后悲的滋味。当时一家名为SpaceIL的非营利联盟创下纪录,成为第一家成功用飞行器环绕月球飞行的私人公司。该公司试图让以色列成为第四个在月球上进行软着陆的国家,却以硬摔收场:SpaceIL的一艘名为Beresheet(希伯来语“创世纪”或“初始”之意)的小型宇宙飞船坠毁在月球表面。

在新西兰,一家名为火箭实验室的公司从位于一座大型牧场边的发射场上,用成本低廉的创新型火箭将人造卫星送入了近地轨道。

在阿联酋迪拜的边缘,阿联酋航空公司已经在沙漠中打造了一个庞大的全球航空中心,这里还在兴建一座更大的新机场,号称是全世界第一个“宇宙大都会”。官方称,这座机场能满足火箭推进式宇宙飞船、高超音速飞机、超音速飞机及传统喷气式客机的使用需求。

一名技师正在为CST-100Starliner安装零件。这款由波音公司打造的载人航天器最多能运载五名乘客前往国际空间站,Starliner可降落在陆地上而非水上,配备有在下降时用于减速的降落伞和可减缓落地冲击力的气囊。每个航天器最多能反复使用十次。波音公司计划在今年晚些时候试验载人发射。

而日本官方航天机构——宇宙航空研究开发机构(JAXA)于3月宣布,将与丰田汽车公司合作开发一款载人月球车,让宇航员能在月球表面行驶10,000千米以上的距离。

现今的火箭科学有许多都是由少数超级富豪间的激烈竞争推动的,他们的野心(和自负)似乎超越了这个世界。他们的宇宙飞船开发的目的并非完全为了进行科学探索。这些宇宙飞船是用来赚钱的,靠的是满足那些梦想当宇航员的人的奢侈欲望、从小行星上开采宝贵资源,或让人在地球的任意两个地点之间快速移动,也确如克拉瓦拉所提出的,靠的是最终让人类成为跨星球的物种。

这些太空产业巨头中,许多都有清楚的目标,但整体而言,我们几乎还没有开始讨论这一切所牵涉的道德或智慧问题。如果像不断鼓吹太空与商业的杰夫·贝佐斯所坚称的,太阳系轻轻松松就能养活“1兆人口”,其中将有“1000个爱因斯坦和1000个莫扎特”,那么我们是否该听从亚马逊公司创始人的呼吁,勇闯苍穹、繁衍后代呢?

同时,私人太空公司宣传资料中那些崇高的标语、展望及关于使命的描述,有个非常耐人寻味的地方:许多公司主张,进入太空其实是……为了拯救地球──并让地球变得更好。

“我们开拓太空是为了让世界变得更好”(维珍银河,由亿万富翁理查德·布兰森创立)。“为了保存地球……我们必须进入太空,开发太空中无尽的资源和能源”(蓝色起源,贝佐斯的公司)。“我们开启通往太空之路,是为了改善地球上的生活”(火箭实验室)。“想象一下,大部分的航程都不到30分钟,只要1小时或更短的时间,就能抵达世界的任何地方”(SpaceX,亿万富翁埃隆·马斯克的智慧结晶,他说太空旅行将使地球上这类点对点的旅行变得可行)。

我们为何要上太空?50年前要回答这个问题很简单。为了到达月球呀!当然,大致说来是为了探索发现,具体而言则是为了国家威望,也是为了发布一个宏大的友好宣言:“我们代表全人类带着和平而来。”大家都知道,重点在于登上月球,安全返回,然后夸耀成果。

然而,如果今天再问同样的问题,你听到的答案可能会有十几种。这些答案值得检视,因为如果不知道我们在太空里做什么或打算做什么,就无法探究我们是否应该进入太空。

在哈萨克斯坦的那座飞机库外,我和团队其他成员一起走下大客车,这是个庞大的记者团,其中多半是俄罗斯人,少数几位是加拿大人。我们站了一会,跺着脚,因为12月初的这天还是挺冷的,有-14℃,呼啸的冷风更增添了不少寒意。

我们站在安全围栏边——这边是拿着相机和笔记本的我们,另一边则是手握枪支的保安人员。那艘火箭推进式宇宙飞船横躺在平板轨道车上,白色圆柱体底部有四个圆锥形推进器,顶端漆着色彩鲜艳的俄罗斯国旗。火车发出一阵低鸣后缓缓出发,驶往数千米外的发射场。

这次的发射有一些故事。上次在10月份发射时因传感器故障,才爬升了93千米任务就被迫中止,载人太空舱脱离了火箭和推进器组合件。NASA的宇航员尼克·黑格和俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁历经了惊险的紧急降落才逃过一劫。

“宇航员们很幸运,”参加过伊拉克战争,也是直升机驾驶员的陆军中校安妮·麦克莱恩在NASA电视频道的新闻发布会上说,“不过能进入轨道的每一位宇航员都很幸运。太空飞行不是件容易的事。”麦克莱恩应该很清楚:身为NASA宇航员的她,是这次我即将在航天发射场目睹升空执行航天任务的宇航员之一。

现在,俄罗斯联邦航天局声称问题已解决,这次的“联盟号”运载火箭发射不会有问题。事实上,麦克莱恩和另外两位宇航员正隔着特别隔离区的玻璃墙用英语、俄语和法语对我们说,他们也有信心。他们都竖起了大拇指。一位俄罗斯东正教神父在两段简短但庄严的仪式中用圣水为宇航员们和宇宙飞船祝福,这是近来的惯例。他甚至为聚集在现场的记者们祝福。

现今的火箭科学有许多都是由少数超级富豪间的激烈竞争推动的,这些富豪的野心并不限于纯粹的科学探索:他们打算用宇宙飞船来赚钱。

在拜科努尔,记者从1.5千米外目睹这次发射,观看距离比在卡纳维拉尔角近了许多,那里会把记者隔在约5千米以外。那是既让人着迷又意义深远的壮观景象:点火时火箭底部迸发出巨大的橙色火焰,接着,引擎发出隆隆的怒吼声,撼动大地。让我备感敬畏的,是因为我知道宇宙飞船顶部载有三位人类同胞,他们深信在冲向天空的过程中,一切都会安好。

生活在太空中的人类数目即将翻倍——从三个变成六个。空间站内原本的三位宇航员将在不到三个星期后返回地球,到时候,在地球大气层以外,在月球、太阳系的其他行星、所有其他卫星和小行星,以及过去60年来人类所打造并送入轨道的许多物体里面或上面,人类的数量又将降回三个。

不过,在把宇航员送到太空方面,美国很快就会有不只一个,而是两个美国制造的选项,NASA终于结束了对俄罗斯“联盟号”火箭的单一依赖。这些新的宇宙飞船是迈向更远距离任务的第一步:未来将驶向月球、小行星,甚至火星。

于是,在经历过观看“联盟号”升空这让我特别感动,甚至有些神秘的体验的几个月之后,我来到了美国佛罗里达州一个高约50米的地方,大西洋就在不到1千米外。

我身处卡纳维拉尔角空军基地的41号航天发射平台上,其历史可追溯到1965年,当时为太空计划发射了“大力神号”火箭,之后才有了阿波罗计划。有一天,波音公司的CST-100 Starliner载人航天器也将从这里发射升空,一次最多可搭载五名乘客前往国际空间空站。

我出了电梯后,首先注意到的是发射平台边缘那四条通往地面的平行滑索。

“如果你是宇航员,真的一点都不希望用到滑索。”美国联合发射联盟公司的发射任务总监及总经理托尼·塔里安西奇说,该联盟是波音公司和洛克希德·马丁公司的合资企业。身材高大的塔里安西奇解释说,这些400米长的滑索是逃生系统至关重要的一部分,为了执行最后一刻才发生爆炸、起火或其他紧急状况而发出的弃船命令。

这些滑索让人想起1967年1月,“阿波罗1号”宇宙飞船的舱内起火事件,瞬间夺走了三位宇航员的性命,发生地点就在离这里很近的34号发射平台,现在那里用来纪念这几位“做出了最大牺牲,使他人能触及星星”的人。

这些滑索也很有警示作用:尽管NASA一直在追求更安全的太空飞行,也在这方面取得了重大进展,但太空飞行仍是危险的行业。我们的宇航员在踏入宇宙飞船舱时,基本上就是踩在一颗炸弹上。

在135次航天飞机飞行任务中,有两次以灾难收场,各造成7人死亡。如果我们离不开的美国民航客机有这样的事故率,那么我们要承受的就是每天500起以上的坠机事件。

塔里安西奇的职业生涯大半都跟空军的太空发射任务有关,他带我看Starliner的宇航员舱将被放置在哪里,还指给我看一个通道,通道连接到一个密闭的舱室,可以确保宇航员进入时舱内仍完好如新。

大约一小时前,我已在附近的组装厂看到过一艘Starliner,更确切地说,是看到了这个圆锥状太空舱还没装上隔热外壳的上下半部,看到了一艘宇宙飞船里面有多少像意大利面一般交织的管子、线路及电缆,令人咋舌。它的舱室配备有改良的座椅、较大的舷窗,还有内部的LED灯“情境照明”,明显是“阿波罗号”太空舱的21世纪升级版。这种照明功能听起来有点异想天开,但其实绝非如此。终有一天,先进的照明或许能协助调节宇航员的昼夜节律、睡眠周期和情绪,这是NASA或其他任何航天机构都必须首先克服的几项重要挑战之一,然后才能把人送上为期数月的火星之旅。

只是,火星之旅到底何時才能成行?

在把人送到那颗红色星球上进行探索方面,NASA没有明确的时间表。它现在把重点放在了送宇航员重返月球上,以此来测试人类和宇宙飞船的能力。

“月球是试验场,火星则是长期目标。”NASA的布里登斯廷于3月在卡纳维拉尔角一次公布NASA预算草案的说明会上表示。

为了在月球上建立据点,宇航员必须设法取得水、氧及氦,作为人类和机器的动力来源。(据信,月球上蕴藏有大量的氦-3,可供未来的核聚变推进火箭使用。)月球最终也可能作为进军太空其他领域的准备基地,因为月球上的重力只有地球的六分之一,宇宙飞船摆脱月球引力所需的能量比从地球出发少了许多。

太空探索的倡议者对NASA的预算感到不满,认为会让前往火星的行程拖得太久。布里登斯廷则提出反驳,他说这会激励私人企业加速开发载人登陆的能力。Starliner或SpaceX推出的载人龙飞船,或两者一起,很可能就是人类进行太空探索的未来。

尽管如此,还是先把重点拉回地球,再谈谈我们目前的进展吧。

我们明显还没到达许多人以为登月50年后能抵达的地方,当然也还没到NASA的佩因说我们能到达的地方:不只是火星,还包括木星的卫星以及天晓得还有哪里。我们现在连重返月球都没做到,而于1992年去世的佩因曾相信,在他有生之年就会有数千人到月球度假了。

1969年,时任NASA局长佩因认为,人类现在应该已经登上了火星和木星的卫星——但实际上可能要到“阿波罗11号”登月100周年的时候了。

“我们一定能把月球之旅的成本降到与现在的航空成本一样。”佩恩曾在“阿波罗11号”登月前不久对《时代》周刊这么说。

1969年的伟大预言确实有可能实现,但时间上会比较接近登月100周年,而今年的50周年里程碑则是太空时代2.0版的开始。

马斯克曾说,有朝一日他打算移居火星,而他提出的登陆火星的时间表也最大胆。他将2024年定为载人SpaceX宇宙飞船登上火星的时间点,许多人都对这个预测嗤之以鼻,觉得乐观得无可救药抑或太鲁莽了。4月,由美国政府所要求的一份独立分析报告做出了这样的结论:NASA要在2034年以前把人送上火星,“按现在所有的预算设定、科技发展及测试进度来看,这并不可行”。其他火星计划的支持者则说,更有可能在21世纪40年代初做到。

登陆火星、进行探索:做得到。但要说清楚的是,许多专家认为,对天外生活的大胆预测根本就是妄想捞月,请原谅我的双关语。

去年在美国华盛顿哥伦比亚特区的一场太空研讨会上,我碰到了比尔·奈,他是知名电视节目《比尔教科学》的主持人,也是行星学会首席执行官。听了火星终将“地球化”,变得适合人类居住的想法后,他大翻白眼。

“那里冷得不行,几乎没有水,也没有食物,顺便说一句,还根本没有可以呼吸的空气,”奈说,“还有你宇航服里的气味──能带多少衣物清新剂就带多少吧,因为你在火星上一定会超级渴望这种东西。”(奈支持人类到火星上执行任务,就是别想永久住在那里。)

为了挖掘、运送并倾倒在月球表面发现的沙土和岩石层,NASA设计了一套称为RASSOR的移动机器人平台,也就是这里展示的放在肯尼迪航天中心的这台。为了在低重力环境中运作,这部机器具有转动方向相反的滚筒,不需要依靠摩擦力或重量。

另一点要重申的是:人类做得到的,机器人都能做得更好(在太空中是如此),只有一点例外,那就是机器人无法像艺术家或诗人一样描绘出外层空间的壮丽。我们没有派人去,就已经在太空中做了很了不起的事,而且这不仅限于我们发射了许多人造卫星进入地球轨道,让我们在各方面突飞猛进,包括我们在地球上如何通讯、导航、预测(至少在天气方面)和从事其他无数工作。

太空探测器持续传回图像,我们很快就要向太空中发射一个望远镜,其功能之强大足以让我们一窥光源来自数十亿年前的遥远星体。这或许可以帮我们解答有关早期宇宙的问题,也许还能发现宇宙中其他有生命存在的地方。

那两艘了不起的“旅行者号”太空探测器于1977年进入太空,动力来自微小的核能发电机,至今仍在传回其周围环境的数据,靠的是耗電量大致相当于一颗标准灯泡的无线电发射器。它们传出的信号极为微弱,但我们在地球上能“听到”它们想传达的信息,因为我们已开发出能接收到那些信号的灵敏天线。

我觉得“让人赞叹”一词远不足以形容我们那两个奔得最远的地球使者,而真的可以用“外交官”来形容它们,因为它们各自携带了传奇般的“金唱片”,录有地球上的声音、世界各地的音乐及吉米·卡特(发射时的美国总统)的问候,如果真的碰上了具有感知能力的外星人,可以向他们提供信息并供他们娱乐。

“旅行者号”至今仍在太空中高速飞行,这一点阐明了很严肃的一件事。

人类就是没办法进行这样一趟旅行。我们有各种恼人的需求,需要空气、食物和水,还要有能对抗宇宙辐射或太阳耀斑的保护设施,更别提还需要一些刺激,免得我们在不知目的地在何方的漫长旅途中发疯。这时就值得一问:到底为什么要去?为什么要去,尤其是当所有人类能做的事,机器人探测器都能做得更高效、更快、更便宜也更安全的时候?让我们面对这个真相吧:无论是在小行星上开采稀有物质还是要为其他行星拍照,无人探测器都更能胜任。

但这也引发了另一个问题:探索对我们来说是否重要?无人机器所做的任何旅行,就算旅途长达数十亿千米,都不可能像那位男士在月球上留下第一个足迹,或有朝一日由哪位女士在火星上留下第一个足印时,引发同样的兴奋、疑惑或敬畏之情。(布里登斯廷说,下一个踏上月球的美国人可能会是女性。)如果有些人就是要攀登珠穆朗玛峰或长途跋涉到极地,难道我们就不会有一种冲动,驱使我们前往火星和更遥远的地方吗?

“关于人类的天性有一个基本的事实:人类就是要探索,”1971年,“阿波罗15号”的指挥官戴维·R. 斯科特从月球上的哈德利月溪附近用无电线向美国休斯敦地面控制中心发送信息时说,“这就是探险的极致。”

另外,探索还牵涉某些未来主义者口中的为人类的存续“买保险”,也就是其他人所说的备选计划,以防地球有一天变得无法居住。可能的原因包括不可抗力,比如可能导致了恐龙灭绝的小行星或人类自身的愚蠢行为,比如核战争或气候遭到剧烈扰乱。

我们一直为首选计划担心,那是好现象,因为那绝对是我们目前最好的计划,可能也是唯一的计划。诚如环保人士兼作家比尔·麦吉本所言,地球上最不适宜居住的地方,也远比人类所能到达的其他任何地方都适合居住。

对第一个太空时代最大的讽刺,是当时最经典的图片所展现的并非月球或其他行星,而是我们的地球,其中最出名的图片是“地出”,我们这颗看来宁静安详的蓝色星球掩映在缭绕的云团之中,悬挂在月球的地平线上方。这些照片激起了环保运动,促成了把水和空气变干净的新法律的出台,也让许多人提出了一个简单的疑问:“我们难道不应该先把那一大笔钱用来解决自己的问题吗?”

所谓的“那一大笔钱”,有一部分指的是太空计划,在某些年度占联邦总预算的4.5%。(目前NASA的预算为联邦预算的0.5%。)过去,把人送上火星的成本轻易就能超过这个数字。

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