火星84小时:一场改变未来的演习
2020-07-30刘悠翔发自青海冷湖
南方周末记者 刘悠翔发自青海冷湖
青海冷湖昼夜温差大、干旱蒸发量大、土地含有高氯酸盐、地处无人区、风蚀地貌,为国家在探月工程、火星着陆计划、模拟火星环境的生物圈研究提供了极好的模拟环境。 张克 ❘ 摄
★“如此干旱的地方有雪山,我由此想到,人类登陆火星也许会发现,火星不像好奇号探测器传回的图像那样枯燥,可能也有壮丽的峡谷和山峦。”
“全世界第二次火星探索热潮开始了。上一次热潮是冷战时代,人类科技进步最快的时代。第二次的劲头不如第一次,欧洲就因为疫情推迟了火星探测器的发射。中国起步很晚,好在终于要开始了。”
“2040年,当你登陆火星,一定会想起二十年前在地球的这个下午。那时的你,作为火星实习宇航员,徒步在中国青海无人区,寻找‘火星水源(N38°20′8″,E92°55′11″ )。烈日灼烧着海拔2700米的沙漠,方圆百里毫无遮挡,你不时仰望紫外线爆表的蓝天,视线穿过滚滚热浪,仿佛看到了5500万公里外的那颗红色行星。”
2020年7月22日,一名火星实习宇航员写下这段文字。当时,他席地坐在无人区沙漠的流星余迹湖边,中国军工专家曾在此研发流星通讯技术——理论上,人们写给未来的信,可以通过流星掠过时的电离云反射无线电波,将信息发送到另一个时空。
与他同行的,有九名青少年,最小的七岁,最大的十三岁。二十年后,他们很可能成为中国火星宇航员的适龄候选人。
这些少年的火星登陆实习,是从2020年7月20日开始的。1969年的同一天,人类乘坐“阿波罗”号飞船首次登上月球,这一天从此成为“人类月球日”。2020年7月23日,少年们结束实习。北京时间当天中午12:41,中国第一颗自主火星探测器“天问一号”在海南文昌成功发射。
2040年登陆火星,正成为人类的共同目标,全球众多科学家、企业家和天文爱好者已经开始为此努力探索。中国“火星少年”们的登陆实习,就属于其中一场筹备两年的探索。
突如其来的疫情,迫使2020年这场探索的规模临时缩减,也使得这场探索更有现实意义。“疫情让人感到未来的不确定性。”这是科幻作家韩松加入探索的理由之一。多年来,韩松只要出门,包里都带着齐全的急救物资,以增加自己在突发灾难中幸存的概率。而火星,是当全人类面临灭顶之灾时,首选的移民星球。
火星少年们大多也有备而来。来自山西太原的11岁小学生张瀚升,受到在航天系统工作的母亲影响,两岁半就开始读霍金的《时间简史》。
当领队老师问起探索火星的意义,此前沉默寡言的张瀚升两眼放光,一口气说了很多:在太阳系行星中,火星与地球最像,直径约为地球的一半,陆地面积和自转周期与地球很接近,最重要的是火星有水,可以孕育生命……
7岁的小女孩王芊忆是跟着爸爸一起来的,她想去“火星”挑战自己。芊忆的爸爸从事旅游行业,曾在西北做玄奘之旅的徒步项目,因疫情停业思考期间,他瞄准了时空更加阔大的“星际旅行”。这是他第一次单独带女儿出门,临行前做足了生存功课,唯一的困难是“不太会给女儿梳头”,去“火星”的路上,他指着女儿蓬乱的头发,向其他家长求助。
11岁的杨钦涵是唯一独自上“火星”的孩子,他来自山东济南,2019年初因为电影《流浪地球》开始对太空产生兴趣。一年多的时间里,他翻看各种图书和纪录片,“研究范围”从太阳系里的柯伊伯带一直扩展到系外行星和其他星系。杨钦涵看过“好奇号”等火星探测器传回地球的所有火星图像,他像谈论家乡的山东半岛一样,亲切地说起火星上的水手号峡谷,几亿年前河流和海洋遗迹。
与火星少年们同行的还有科幻编辑和作者。科幻编辑李晨旭毕业于历史硕士专业,如今的工作内容却聚焦人类未来。他对火星的憧憬源于科普读物《赶往火星》,书里写道:“去火星能发财”——人类历史上的大部分战争都是为了争夺有限的资源,一旦人类开发太空,资源就是无限的,人类不再需要为此开战,那时候人们研究的重点将变成“把火星资源贩运到地球的商业模式”。来而不往非礼也,来自湖北黄冈的科幻作者小述,希望去火星时带上他家乡的特产——黄冈密卷。
他们一起上“火星”,在84个小时内,应对着人类登陆火星时可能遭遇的所有生存问题。
登陆废墟:这里曾生活着十万人
2020年7月20日8:00
火星实习宇航员们系好安全带,集体倒数十个数,高呼“发射”——他们乘坐的大巴从敦煌市区开出。敦煌人吴明激动地说,1600多年历史的敦煌莫高窟壁画,描绘着古人心目中的彼岸世界;如今的火星计划,则是今人对当下遥远世界的全新探险。
大巴穿越400毫米等降水量线和“胡焕庸线”,开往二百四十多公里外的青海冷湖镇,那里的年均降水量只有17.8毫米,全镇人口不到一千,实习宇航员戏称,这辆大巴开过去,当地常住人口激增10%。冷湖镇60公里外的俄博梁雅丹地貌无人区,从地貌、土壤到气候,都是地球上最像火星的地方之一。曾写过行星论文的小学生张瀚升2019年去过那里,他形容,只要加上红色滤镜,然后把太阳染成蓝色,冷湖就跟火星一模一样。
一路上,草木逐渐稀少。途经亚洲最大的熔岩塔式光热电站,这座在沙漠中熠熠发光的高塔,由一万多面镜子组成,反射太阳光加热熔岩,24小时持续发电。光热电站充分利用着西北最丰富的能源之一——太阳能。
大巴在甘肃阿克塞县短暂休整后重新出发,实习宇航员们称之为“二级火箭分离”。翻过海拔3600米的当金山,大巴进入青海,手机信号和沿途的绿色植物一起消失,人们与“地球”失联了。此时,领队向所有人发放火星任务书,第一页只印了一句话:火星没有救援,拯救全靠自己。
2020年7月20日15:00
飞船穿越火星大气层时,会产生剧烈的摩擦,飞船通讯联络中断,伴随着噪音和颠簸,这个现象被称为“黑障”。
为了模拟“黑障”,大巴上所有乘客戴上眼罩,车行驶在冷湖镇“火星1号”公路上。这条88公里长的路是当地2018年在戈壁滩上生凿出来的土路,崎岖不平,行驶中的颠簸感恰似登陆火星。
“黑障”的干扰,会使得登陆火星的飞船偏离预定坐标。作为“实习登陆”,大巴也没有开到火星营地,而是“误入”一片废墟。
邮局、银行、学校、宿舍依稀可辨,但它们都没了房顶、窗框,成片的断壁残垣,正被黄沙吞没。难以想象,曾有十万人在这里长期生活。1954年,冷湖勘探出石油,有的井一天能喷80吨油,成为当时中国四大油田之一。这座废墟,当时就是冷湖油田的三大生活区之一。
冷湖是一座人造的城市,一切生活物资都是从几百公里外的敦煌、德令哈等地运来的。张亚平是土生土长的冷湖人,她生于1967年,印象中自己童年从来没缺过牛羊肉,每个月还有大卡车从远方运来新鲜蔬菜和水果。1980年代去外省上大学时,张亚平惊讶地发现,自己从小穿的裙子,玩的洋娃娃,与北京上海的同龄人相差无几。
她没想到,冷湖的辉煌会在几年后戛然而止。1989年,冷湖地表浅层石油开采殆尽,国家做出决策,在短期内迁走了冷湖的石油生产区和生活区。当时市场经济初兴,当地人发现废旧建材的商机,纷纷加入拆迁行列,把砖混结构房屋的废钢、木梁、窗框、屋顶统统扒光,运往附近的城市卖钱。张亚平向南方周末记者回忆,只用了两年时间,十万人生活过的社区就沦为废墟,暴露在整年的狂风烈日下,三十年后成了现在的样子。
因油而生,又因油而衰。冷湖如同地球的缩影,自然资源能孕育人类,也会驱逐人类。
寻找水源:有生以来走过最长的路
2020年7月20日18:00
实习宇航员们的登陆地点,在远离火星大本营的荒漠中。
他们在废墟里找到一些物资,并完成了队内分工。分工角色包括指挥全队的“指令长”、辨位导航的“领航员”、开路搭桥的“火星工兵”、培育作物的“生物工程师”等13种。9岁的庞雅馨来自北京,她认领的角色是“环境工程师”,理由是这个角色“只需要捡垃圾,其他的(角色)太难了,我不会”。8岁的刘文泽自荐“指令长”,分工第二天他指挥全队徒步二十公里,感叹队伍不好带:“之前我走过二十公里,这次就是大人走得有点慢,老照相。所以我每隔一会儿就点一次名。”
天色已晚,实习宇航员们无法赶到火星大本营,只好就近扎起连排的帐篷。夜里刮起十级大风,强风卷着沙粒,噼噼啪啪打在帐篷上,南方人邓枫涛躺在帐篷里,以为外面在下雨,第二天早上一些北方队友被他逗乐,另一些队友却说,昨晚还真下过一阵雨。
“火星的天气就是变化多端的。”火星实习登陆的课程总监蒲佳意告诉南方周末记者,想要走到大本营,就得先预测火星的天气。这天露营前,“机械工程师”带头组装了一个地面气象卫星信号接收站。
地面站是蒲佳意和同事们自己设计的,所用的铝型材,是国际空间站和南极科考站里用的同款材料。接收气象卫星信号,是火星宇航员的必备生存技能。而搭建地面站,考验的是实习宇航员们使用说明书的能力。“这个世界就是一本大的说明书,它是用数学和物理的语言书写而成的,让孩子们学会阅读说明书,是很重要的一种能力。”蒲佳意说。
地面站搭建成功后,蒲佳意为实习宇航员补习了卫星和天线的相关知识。露营点上空,每天约有四颗气象卫星经过,下一个接收信号的时间窗口,是第二天早上七点半——现学的知识,将在那时经受实践检验。
2020年7月21日 7:30“卫星要来了。”实习宇航员们
调整天线仰角,在白噪声中听见嘀嘀的声音,所有人安静下来,围着显示器屏幕。嘀嘀声愈发清晰,屏幕上逐段显示卫星云图,尽管不太清晰,但是可以确定,今天的天气适合徒步。遇到好天气需要运气,2018年9月,刘慈欣等科幻作家来青海冷湖,原计划徒步七公里,结果遇上沙尘暴,中途被迫折返。
徒步前,蒲佳意给实习宇航员们补习了地理课,她列出了起点和目的地的坐标,让孩子们通过赤道周长计算出坐标点之间的距离。导航用的是指南针、GPS和手持天线,前两者用于确定位置和方向,手持天线用于接收散落在火星的物资包发出的信号——这片沙漠没有手机信号,天然屏蔽了智能手机地图,人们只能用更原始的工具寻找出路。
上午九点,全队向火星大本营出发,由于路途遥远,而实习宇航员随身携带的生存物资有限,当天的目标是“保证自己活下去”——找到水源地。
昨夜下过雨,地未干透,队员们踩在戈壁的沙质脆壳上,深一脚浅一脚,这对体力和关节的消耗很大。11岁的张瀚升不爱运动,走得比较吃力,他自我安慰:“在火星徒步会比这里轻松得多,火星的重力是地球的三分之一,跳一下就上一截。”
这是9岁的庞雅馨有生以来走路最长的一天。她的母亲、科幻作家凌晨一路鼓励女儿。凌晨想到了科幻电影《终结者2》,预知未来灾难的女主角莎拉,从小培养儿子各种生存技能。“这时候大变局,以后的形势我们也不知道会怎样,”凌晨对南方周末记者说,“我们只有培养孩子吃苦,关键是要有很好的体质。遇到大灾难,体质好的人可以活下来。”
历时六个小时,实习宇航员们走到水源地。“好奇号火星车每秒走1厘米,每走10秒休息20秒,几年来以这样的速度,一点一点走了18公里。”姜峰在水源地为孩子们树立榜样,“这是一种毅力。”
“成为宇航员光了解太空知识是不够的,还需要体能、数学能力和大智慧。”11岁的学霸张瀚升事后总结。来“火星”的九个孩子有八个都体重超标,白白胖胖的张瀚升就是其中之一,他用米饭打比方,“太空知识就是个桶,体能和智慧都是里头的饭粒。你知道会遇到什么问题但没法解决,那是不行的。”
来到水源地,“机械工程师”和“化学工程师”合作,搭建净水机。他们使用压力泵抽水,再用RO反渗透技术过滤水中的杂质。“这是一个航天技术的民用,”蒲佳意告诉南方周末记者,“今天的净化效果还可以,原来水里的固体总容量值(TDS)有九百多,净化后降到六十多,是相对澄清的。”
火星大本营已经遥遥在望,实习宇航员们今晚露营时轻松了许多。深夜,没有光污染的漆黑夜空出现灿烂银河,蒲佳意为大家补习观星课。这堂课同样实用——能帮助火星宇航员找到回地球的方向。
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