地球不太好。极端气候,网络骂战,大国纷争,人们似乎已经受够了这个地球,每天都在想尽各种办法逃离。带着地球一起流浪或许在科幻片才能看到,然而火星移民计划早就被“马斯克们”提上了日程,这个计划真的能轻松实现吗?
最初,这本书的作者和大部分“乐观且无知的地球人”一样带着对太空移民的美好畅想开始了关于该计划的研究,随着研究深入却发现要解决的问题慢慢的变多:宜居环境分析、后代繁衍问题、太空国家建立……人类对解决这样一些问题所需的知识远远不足,而这样一些问题可能会在地球上引发新的冲突。
如果你也想在未来定居火星,如果你也对以上问题感到好奇,请带着你的梦想和好奇心翻开这本太空拓荒指南。
凯利·韦纳史密斯:美国寄生虫学会副主席,莱斯大学生物科学系教师,她专注于寄生生物学研究,其成果在《国家地理》《自然》《科学》等国际权威杂志发表。除了是一流的生物学家外,她还主持了全美热门科学类播客《科学……大概是》。
查克·韦纳史密斯:漫画家,绘制了知名网络漫画《周六早晨的早餐麦片》。他还为《》畅销书《开放边界:移民的科学与伦理》绘制了插图,他的作品曾刊登在《经济学人》《华尔街日报》《福布斯》《科学星期五》等杂志上。
他们也是畅销书作家,夫妇合著的《迷人的技术》一出版即登上畅销书榜,还被《华尔街日报》评为年度科普图书。
无论身在地球何处,你一定动过离开这个星球的念头。移民外太空的前景每一天都变得更令人期待。火星上没有政治腐败的阴影,月球上没有纷飞的战火,天王星上也不会有幼稚可笑的谐音哏。毫无疑问,太空移民为咱们提供了自公元前五万年以来的最佳机会,我们大家可以尝试全新的事物,将种种旧恶抛诸脑后。在人类宇宙探索事业陷入长达半个世纪的停滞后,我们如今拥有了足够的技术实力、财力和追求卓越的渴望,足以超越那个匆匆登月的时代,去掌握我们成为跨星球物种的命运。
但是……事实真就如此吗?我们在创作本书时,和许多非专业技术人员交流过,倘若你和他们中的大部分人一样,那么你或许会对太空移民存在一些不太准确的构想。这不怪你——大众对太空移民的讨论充斥着种种神话、白日梦,甚至是对基本事实的完全误解。
例如在 2020 年,太空探索技术公司(SpaceX)旗下的互联网服务提供商星链(Starlink)发布了一份名为《条款与服务协议》的声明,声称“任何一个地球上的政府对火星活动都没有管辖权或主权”。这一条款就像大多数关于外太空定居的言论一样:它是由一个富有影响力的倡导者提出的,并受到了人们广泛的传播和讨论,但实际上却产生了深远的误导效果。地球上的政府实际上对火星拥有管辖权——火星是一个国际公域,受到长期有效的《外层空间条约》 (Outer Space Treaty,以下简称为 OST)管制。诚然,这些条约很奇怪,也很模糊,然而它们确实存在,也不会因为太空探索技术公司的一份《条款与服务协议》而消失。
但并非所有关于太空移民的糟糕言论都来自那些坐拥火箭的富豪。比如 2015 年《新闻周刊》(Newsweek)的文章《星球大战的阶级之争:火星是 1% 顶级富豪的逃生通道吗?》(‘Star Wars’ Class Wars: Is Mars the Escape Hatch for the 1 Percent?)写道 :“这颗红色星球可能只属于富人,而穷人只能在地球饱受环境崩坏和战争冲突的折磨。”你要是真相信这种观点,说明你对火星上种种糟糕透顶的情况毫无概念。它的表面温度从火炉般的酷热,到南极般的严寒,无所不包。在那里没有可供人类呼吸的空气,而是有着遍布整个星球的尘暴,地面上更是铺满有毒的尘埃。离开温度上升了 2℃的地球移居火星,就像是离开了一个稍显闷热的房间,然后出门一头扎进火炉。
实际上,在其他星球定居,也就是在地球之外的某个地方建立自给自足的社会,这个想法不仅不太可能在短期内实现,也无法带来支持者所鼓吹的那些好处。它不会带来巨额的财富,无法建立新的独立国家,也不是人类的第二家园,甚至都不能给超级精英们提供安全掩体。
然而,航天局、大规模的公司和媒体寡头却向我们承诺了一番不同的前景。根据他们的说法,最早在2050年前后,太空移民或将实现。地外定居点建成后,一切问题将会解决。太空移民将拯救地球的生态系统,开拓富有创意的先进文明,为中国、美国、印度或其他首开先河的国家带来非常大的经济优势。
虽然这些说法有待考究,但真正具有颠覆性的技术发展确实正在明显降低太空探索的成本。未来十年,建设太空前哨站肯定会比以往任何一个时间里都更容易。对任何有意定居太空的探索者来说,他们接下来所面临的难题不再是制造体积更大、更便宜的火箭或飞船,而是需要深入探索包括生物学、经济学等领域的问题。我们接下来还会看到,假如我们忽视这样一些问题,企图在极短的时间内建立定居点,将会引发何等的社会灾难,甚至有很大可能会危及地球家园。
与此同时,自 20 世纪 70 年代以来,治理太空的国际法律体系几乎就没有过任何进展。太空法往往含混不清、语焉不详,如果你接受美国对太空法的解读方式,那几乎就是听之任之了。在当今世界,太空竞赛日益激烈,拥有发射能力的国家数量不断增多,新一轮的登月竞赛局面已经初见雏形。然而,与 20 世纪 60 年代相比,21 世纪 30 年代的竞赛将截然不同,因为此次很可能涉及争夺月球上那些少量黄金地段的优先使用权。此次竞争不再像是两个小孩比赛谁跑得更快,而更像是一群孩子为争抢几颗糖果大打出手。
这种争夺真的很危险。如果我们已说服你认为投资太空没有办法获得回报,那么这种争斗更是毫无意义的。哦,对了,让我们将这个比喻变得更黑暗一些——想象这一些孩子手中还都拿着核武器。
倘若人类文明有幸在未来几个世纪存续下去,那么我们极有可能会踏上前往太空的征程。在旅途中,个人、国家和国际社会都将面临各种抉择。我们现在所做的各种决策——关于扩张速度和支撑其发展的规则——将以我们目前无法预见的方式影响未来。错误的决策不仅可能减缓前进的步伐,甚至还可能为人类的生存带来风险。
为了做出适当的选择,我们一定要充分了解关于太空移民的真相。在这里我们说的是所有真相,不单单是火箭的规模、定居点的能源需求或者小行星里的可用矿物,还应包括一系列待解决的难题,比如医学、繁殖、法律、生态学、经济学乃至战争方面的问题。基本上没有任何关于太空移民的书籍和纪录片详细地理解阅读过这些困难。
为什么这种探讨如此艰难?我们大家都认为主要有两个原因。首先,普通大众对太空的了解相当有限。大部分人可以说出一个航天员的名字,并能在记忆法的帮助下按照顺序说出行星的名称。但除了少数几个怪人,我们大部分人都不知道月球土壤的成分,也不知道《外层空间条约》的内容,更不知道太空核弹爆炸实验的历史。
如果说大众对太空科学的整体了解非常有限,那么对于太空移民这个奇怪“表亲”,人们几乎一无所知。这也引出了第二个问题。如果你对太空移民知之甚少,但又渴望了解相关知识,你会发现你所读到的很多文章、观看的纪录片以及几乎所有相关话题的图书都是由太空移民的支持者创作的。
支持太空移民并没什么错。我们所遇到的太空移民爱好者都是聪明而有思想的人——至少大部分都是如此。然而,现在阅读关于太空移民的书籍,有点像你对适度饮酒进行研究,但所有的参考资料都是由酒贩子提供的。尽管他们想要做到不偏不倚,但还是会隐瞒一些细节。太空移民领域最著名的书籍《赶往火星》(The Case for Mars)长达 400 多页,其中涵盖了 20 世纪 80 年代关于火星各种会议的冷门历史资料,还有火星表面塑料薄膜的详细化学方程式,但丝毫没有提及国际太空法的存在。这 50年来的法律判例可以决定火星未来的政治性质和地理政治学后果,但在这本书里只字未提。
诚然,你正在阅读的这本小书以一个天王星的谐音哏开头,书中还将解释太空食人族(敬请期待),然而它却可能是唯一一本提供全貌而非推介太空扩张理念的科普读物。相反,我们会试着澄清很多误解,以更加现实的视角展示太空移民的可行性,以及太空移民对人类可能意味着什么。
不过首先,请允许我们做一个简要的自我介绍。嗨,我们是凯利·韦纳史密斯和查克·韦纳史密斯。凯利是一位生物学家,查克是一位漫画家。我们也是一对科研夫妻。在过去的四年里,我们专注于探讨人类怎么样才可以成为太空移民的问题。我们参加了各种会议,进行了无数次深入的采访,截至 2023 年,还收集了 27 书架的关于太空移民和相关领域的书籍和论文。我们对太空怀有极大的热情,热爱火箭发射和在零重力下做出的滑稽动作。我们也对太空史上的奇异片段充满好奇,比如红色方块压缩食物和卫生棉条腰带等等。我们对构想一个辉煌的未来充满激情,但同时也充满疑心。如果你想形象地描绘我们,能想象一下约翰·F. 肯尼迪(John F.Kennedy)在发表一篇振奋人心的演讲,赞美航行在“这片新海洋”的壮丽景象。而在背景中,你会看到两个人正微微皱着眉头,凝视着远方,心中充满疑惑:“但那是真的海洋吗?”
在经过几年的太空移民研究后,我们开始私下自称为“太空混蛋”,因为我们得知在这样的领域里,我们的悲观情绪几乎超越了所有人,而且对太空爱好者们最宏大的计划持怀疑态度。这与我们的天性并不相符,但数据却使我们不得已这样做。坦率来讲,我们都是胆小之辈,非常愿意与主流观点保持一致。我们并不希望自己会变得如此悲观,特别是针对这项许多人都认为代表了人性最美好一面的事业。这让人感觉自己真是个混蛋。我们大家都认为太空移民是有可能实现的,但关于这一个话题的讨论需要更加现实——这并不是为了破坏大家的兴致,而是为地球提供防范措施,以防人类走向真正危险的方向。
如果你还是太空研究领域的新手,你可能还不知道,自 21 世纪初期以来,进入太空的成本以及太空业务总体发生了天翻地覆的变化。我们大多数人有着这样的印象:20 世纪 50 至 60 年代充斥着太空的各种光辉承诺——月球基地、轨道度假、火星开拓等。在 60 年代末的太空书籍中还浓墨重彩地描写了各种低重力环境下情趣的奇怪幻想。这一切都被20 世纪 70 年代的毛绒地毯时代(shag-carpeted misery)所取代,在这之后 40 年的人类在太空史上令人大失所望。人们有时将这种失败归咎于想象力的缺乏和勇气的丧失,但另一个更简单的解释是成本问题。火箭发射的费用变化可以解释为何登月时代前期人们对太空狂热和着迷,也能解释后期40 年间的碌碌无为。如果只看从人造卫星首次进入轨道的 1957 年到 20 世纪 60 年代末的最近一段时间,将物体送入轨道的价格每千克就下降了 90% 至99%。如果随后的每个 10 年都保持这样的趋势,那如今将一个包裹送入太空的成本将比国际邮件还要低。这也是怎么回事如果想要找到真正奢侈的太空移民构想,最好的参考书籍一定是在嬉皮士年代(20 世纪 60 年代)出版的。
令很多太空爱好者感到遗憾的是,该费用在 20 世纪 70 年代早期就停止下降了。太空飞船计划(Space Shuttle)原本应该让太空旅行变得常态化、更加便宜和安全,但其在这三方面都表现不佳。几十年来,这一直都是把物体送入轨道的最昂贵的方式。这种情况一直持续到 21 世纪 10 年代,由于美国政策的转变以及太空探索技术公司等公司的推动,太空运载的成本再次大幅下降。
这不仅意味着更多火箭的发射,还意味着更多的航天器正飞向太空。回顾 2015 年,现役卫星约有 1400 颗,而到了 2021 年,这一个数字蹿升到了 5000。截至 2022 年 10 月,仅由星链控制的工作卫星数量就高达约3000 颗。
太空旅行是一个承诺已久却迟迟未能成为现实的美好愿景。但现在,这个梦想似乎正在慢慢地实现。杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)的火箭公司 “蓝色起源”(Blue Origin)定期将人们送上一百千米的高空,而太空探索技术公司已经签约准备将游客送往绕月旅行。在过去,只有少数政府机构在太空发射领域活动,但如今,慢慢的变多的私人公司参与其中,并在成本上展开激烈的竞争。与此同时,人们对随时随地都能使用高速数据的需求也在持续不断的增加。一份报告说明,美国人平均每天与卫星的互动高达 36 次。虽然各家估算数值不一,但金融组织发布的投资者前景报告一致认为,假设上涨的速度没有大幅度的提高,到 2040 年左右,整个太空产业的总价值将至少达到一万亿美元。
简而言之,这些宣传并不是空穴来风。在 2005 年担忧关于太空扩张的法律制定问题还显得为时过早。然而到了 2025 年,情况可能就截然不同了。
对我们来说,观察这个趋势是一种奇特的体验。这一趋势开始升温时,我们正在写一本名为《迷人的技术》(Soonish)的书,书中介绍了未来科技,其中也包括了更为经济便捷地进入外太空的技术及其影响。到了 2015 年底,可重复使用火箭已经变为现实,成为实现廉价太空发射的关键之一。而等这本书面世时,这项技术已变得司空见惯。那么人类将如何运用这些新的技能呢?
其中一条线索源自我们对于小行星采矿的研究,也就是从小行星带或近地天体中开采有价值的物质。我们的分析表明,将小行星上的物质带回地球作为商用材料,这从经济角度上来说不太现实。你可以试着想象一下你要怎么向霸王龙解释你为加工金属,就想要投掷一颗巨型陨石到地球的计划。
然而,如果你有意在太空中建立家园,小行星的确很值得探索。小行星带里蕴含着超过 2021 千克的宝藏:金属、碳、氧气、水等等。这些物质远离地球,随时都能够适用于建造太空定居点。伴随着新型火箭技术的崛起以及巨额资金的涌入,实际上你已拥有了到达太空的前沿技术,以及已经在目的地等待的现成“家园建材”。
就连太空移民的法律似乎也在逐渐成熟。尽管现有太空条约是否允许营利性资源开采还存在争议,但在 2015 年,美国通过了一项法律,明确规定了美国人可以无限制开采太空资源。卢森堡似乎也同意这一点,他们通过了与美国类似的法律,并向两家总部在美国的小行星采矿公司投资了大量资金。人类进入太空愈发容易,太空资源又是如此丰富,各国开始为开发商提供更多便利。目前,全球最大的火箭公司由充满创新精神的科技奇才埃隆·马斯克(Elon Musk)担任首席执行官(Chief Executive Officer,简称 CEO),他毕生的目标就是在有生之年实现定居火星的梦想。
当然,相对于太空酒店或者研究基地,建造太空定居点或许要更难一些。但话又说回来,已经有相当多的资金被投入火箭、航天器,甚至是生命维持技术的研究。至少能确定的是,我们离建造太空定居点的目标慢慢的接近了。20 世纪 50 年代的梦想似乎终于有望在 21 世纪 50 年代成为现实。
我们希望能对此有所贡献。我们始终相信,在不久的将来,太空移民是有可能实现的。因此,我们大家都希望编写一份类似于社会学路线图的指南——如何将规模从 100 人扩大到 1000 人,再到 10000 人,甚至更多。这份小小的指南旨在向公众解释未来可能发展的方向。然而,我们也遇到了一些令人头疼的问题。有很多我们不明白的事——举个例子,假设国家、企业,甚至是个人都可以向地球投掷灭绝恐龙级大小的物体,要怎么设计法律制度,才能确保在这样的太阳系中居住是安全的。能有个明确的协议当然是最好的。然而我们得知,除了少数例外情况,太空移民倡导者对这类问题通常不屑一顾,有时甚至怀有敌意。
随着我们研究更加深入,我们的担忧也慢慢变得多。在一个连空气配给都可能受到企业控制的社会中,民主机制将会如何运作?如果人类在非地球正常重力的环境下无法繁衍后代,社会学将会发生啥变革?如果太空中某些地区的生存条件要优于别的地区,我们要如何避免领土争夺?顺带一提,如今的太空法究竟是怎样的,是如何演变至今的,又是否将会发生改变?这样一些问题对于太空移民来说似乎非常基础,也确实极具趣味性,然而通常会被忽视。人们认为随着火箭越建越大,这样一些问题也会自然而然得到解决。因此,这本书的重点不再仅限于解释未来太空移民的情景,而是更多地深入探索这些尚未被揭示的问题。这也引领着我们走进一些奇怪的领域。
我们的研究涉及月球洞穴、令人尴尬的太空、太空疯子、月球法律、火星公司城镇计划以及对遥远星球新生活方式的期望。我们阅读了许多 20 世纪 20 年代的早期太空书籍,这些书籍大多都预言了马上就要来临的太空移民时代。我们与对太空兴趣不大的政治经济领域专家展开了交谈,也与太空爱好者和创业家进行了交流。朋友们,我们几乎要被这些稀奇古怪的太空知识填得满满当当了。你是否知道,哥伦比亚宪法竟然宣称对太空的某个特定地区拥有主权?你是否了解,第一个踏足空间站的女性居然被“赠送”了一条围裙,并被问到是不是愿意在余下的任务期间负责烹饪和清洁工作?你是否听说过,早期太空生命维持系统中包括了一种既能当架子又能当早餐的物质?你是否听闻,美国共和党前总统候选人巴里·戈德华特(Barry Goldwater)居然提出将公牛送入轨道,分离以实现性别选择的目的?
虽然我们对太空移民这一研究领域产生了浓厚兴趣,但对于未来几十年内实现这一愿景的各种提议,我们却变得愈发担忧。事实上,如果你只是谈及火箭的大小或者火星是否拥有水和碳资源等技术性话题,这一愿景似乎相当可行。但一旦涉及人类在太空生存的微妙细节,事情就开始变得有些复杂了。
举例来说,太空婴儿的问题就特别棘手。我们是不是能在太空中孕育新生命?许多有关太空移民的提议似乎都假定,我们大家可以安全地实现人口自然增长。然而,我们并不知道事实真相是否如此,并且我们有充分的理由相信这并非易事。一家名为太空生命起源(Spacelife Origins)的勇于探索商业模式的公司在 2018 年就宣布,他们的目标是在 2024 年前实现人类首次太空分娩。然而在 2019 年,该公司的首席执行官以“严重的道德、安全和医疗顾虑”为由离职,这一点说得非常准确。在所有美国国家航空航天局(NASA)的航天员中,仅有 5 人在太空中连续度过了 9 个月。其中只有两人是女性,而她们都不需要在怀孕时期经历这种情况。至于身怀胎儿的母亲,她们可能也有所顾虑。连地球上的母亲们都会担心吃寿司或者喝啤酒之类的事情影响胎儿发育。试想一下,你要担心的事情变成身处高辐射、高二氧化碳浓度的大气中,缺乏地球正常的重力,每天进行数小时的抗阻力训练,同时每个月还会流失 1% 的骨密度。当然,也有一定的概率会一切顺利,但我们并不想把所有筹码都压在这上面。考虑到人口增长不仅需要婴儿出生,还需要他们长大并有能力繁衍后代,即使我们从明天开始就不择手段地对人类进行实验,制订出适当的安全协议也需要几十年的时间。然而,实际上我们也并没这么做。目前的技术水平只能让我们在轨道上进行短暂的非系统性实验,例如有一次实验中,我们把壁虎和其他一些生物送入轨道详细记录了一段时间,然而实验失败,所有壁虎最终都被冻死了。这就是太空中的生活。