火星:去,还是不去?这是一个问题

摘要: 如今,作为一个国家和民族,我们困惑于一个新问题:火星—去,还是不去?这是一个并不简单的疑问句,相反,值得进行全国范围的激烈讨论和深刻反思。而对于一个航天大国来说,它甚至引发了更多问题。去火星,值吗?

每种人类文明都力图实现伟大事业,树立可以留给后代的丰碑,作为对其价值的至高评价,展示出其文明的精华,并留下人民曾存在的证据。这些丰碑由最重要的思想创造,由最精巧的手打磨和雕刻,傲然地留给子子孙孙,其中一些甚至传续数十代。树立丰碑和不断创新的渴望是人类社会的基本属性。伟大的先人们已经给我们留下了金字塔、长城、巴拿马运河、蒸汽机、铁路、摩天大楼、螺旋桨、汽车、飞机,乃至洞穴壁画。每个奇迹,每次创新,都诉说着其人民曾凭借心灵、头脑和双手存于世上的事实。伟大的成就改善人类的生存状况,建立起重要技术进步的纪念碑。

今天我们也没什么不同。在过去的将近60年里,我们已经摆脱了一直把我们束缚在地球上的地心引力。我们的人造卫星已经到访过所有的行星,以及一些小行星和彗星。我们已经在月球表面留下了足迹。尽管自我们将国旗插上月球之后的40多年间,我们又实现了很多激动人心的创新,但“阿波罗”登月始终是我们成就的巅峰。

如今,作为一个国家和民族,我们困惑于一个新问题:火星——去,还是不去?这是一个并不简单的疑问句,相反,值得进行全国范围的激烈讨论和深刻反思。而对于一个航天大国来说,它甚至引发了更多问题。去火星,值吗?

美国经济目前负债累累,且全球很多地方的经济都摇摇欲坠。现在是艰难时期。数百万人被驱逐出就业市场,却不再被劳工部那些爱挖苦人且缺乏远见的官僚们认定为失业人口。几乎看不到减缓的迹象,怀疑论者质问:“在我们做出如此巨大的冒险之前,难道不应该首先响应民众、父母、学校、公共安全和环境的基本需求吗?难道不应该了解将会花费多少宝贵的国家财富吗?太空探索至今的真正价值到底是什么?”

巴兹·奥尔德林(阿波罗11号乘员,与阿姆斯特朗一同首登月球——译者注)等天才英雄曾庄严回应这些扫兴的言论。早在2009年,他就在回忆录《华丽荒土》

(Magnificent Desolation)中明确给出了一个完美回应:

并非我们带回的月岩值钱,也不为了赞美的诗句。这些会很快被遗忘。而人们见证的历史将永存。探索火星的所得无法用回报来衡量。

对很多人来说,某天我们会在火星上建立基地的想法有点疯狂。话说回来,也许并不是梦想。在我出生的时候,宇航员能飞到月球上着陆并安全返回的画面被认为是纯科幻。但巴兹·奥尔德林和尼尔·阿姆斯特朗恰恰做到了。他们在月亮表面跳来跳去,激发了整个世界的遐想。数以百万计的美国人非常自豪和兴奋地观看了实况。

那段时期,我仍在踌躇未来的职业和学业规划。我记得曾与朋友和邻居谈论,也曾听科学犬儒主义者无比确信地说先进电子设备在太空中无用。一些人警告说,如果人类愚蠢到去太空,他们的血液就会沸腾。起码,他们确定那些太空旅行者会迷失方向并因此死去。

当然,如此的蔑视已经被无数伟大成就驳倒。比如就在不太久以前,声障被认为无懈可击。但在1947年10月14日,查克·耶格尔把自己塞进火箭船里,用扫帚把拴住门,然后勇敢地证明怀疑论者是错的。耶格尔的壮举不亚于伟大的古代欧洲探险者们横渡一片地图上没有的海域。他们在出发前不知道会在彼岸发现什么。新的知识和机遇来源于超群而无畏地面对前所未有的挑战。只有勇于冒险,我们才能作为一个物种而进化。他们诠释了人类精神。

但移民火星的想法真的不疯狂吗?也许,但火星的表面条件也真的比太阳系其他天体更接近地球。火星环境远强于水星的极端冷热温度、金星的炉热表面或外行星及其卫星的极冷温度。火星的大多数环境都可在地球上实现。例如,载人气球施放所达到的最高海拔,即最近在红牛挑战赛中创造的记录,已经接近39,000米;这一高度上的气压与火星表面气压相近。而南极和北极的极冷环境几乎与火星的最极端温度一样。不过总的说来,火星不是一个非常舒适的地方。

简而言之,火星移民会带来严峻的挑战。 所以尝试移民不应作为试图征服火星的第一个步骤。正如我们对月球的早期探索,我们首先应该飞往火星、绕飞并安全返回地球。一旦我们有信心可以成功实现定期往返,下一步应该发送航天员上去,评估并探索,然后安全返回。接下来,我们需要到访者们开始在火星上建造可持续性基础设施并返回。只有当基础设施到位时,我们才应该考虑火星移民的事情。

但是在“哇!噢!”因素之外,价值几何?1961年,肯尼迪总统回答了这个永无休止的问题。他说:

我们选择在十年内到月球上去并做些其他事情,不因其容易,反而因其相当艰难,因这目标将足以使我们顶尖的精力和技能系统化并得到评价,因这挑战我们乐于接受,不愿推诿,势在必得…在当今时代,不会再有任何一个航天计划比它更能震撼人心,对空间探索产生更加深远的影响,也不会比它更难、花费更多…这个决定需要科学和技术、人力、材料、设施的重大国家级承诺。

肯尼迪的核心观点适用于任何火星探索,它对于“使我们顶尖的精力和技能系统化并得到评价”的作用无可估量。谋求为火星探索设定与当年“阿波罗”相同的优先级(只是现在非一国之力)应作为驱动全球技术创新引擎的动力和催化剂。为火星任务开发的技术所产生的深远影响将可与登月相提并论。

另外一个来源于载人火星任务的重要价值则是:这将展示美国在国际空间技术领域的领导地位。美国从冷战时期的太空竞赛中获得了领导力价值和经验教训,先后推动了“阿波罗”和航天飞机的发展。后来逐步形成美国和众多国家共同建造、运行国际空间站的基础。对火星探索的积极性能够重新激励我们国内的工程工业和工业基地。受到火星探索鼓舞的学生和其他人可能会成为工程和科学创新者,他们对于经济增长和科技进步才是必不可少的。

载人火星任务的一个更加微妙的好处是可能证明对人类自身有新的认知。在另一个行星上寻找生命或生命曾经存在的证据将以我们无法想象的方式改变我们。一个人在奔月途中拍下的整个地球的照片(阿波罗8号——译者注)如今仍在改变我们的自我认知:我们的地球家园如此美丽,如此脆弱,它与宇宙相互连通,看不到边界。

如何能够辩驳反对探索火星的论点?正如我们已经讨论过的,考虑到我们面临的社会挑战,很多人问:“在地球上还有这么多麻烦的时候,为什么我们要花数十亿在太空中?” 对于这类两头不讨好的争论性问题,可以用另一个问题回应:“现在地球上确实有很多亟待解决的问题,但如果没有过去50年通过美国航天计划得以发展的能力,我们该如何应付这些问题?”信息系统、材料技术与其他很多新发展形成了我们高度相互依存的世界。如果没有空间技术,就没有NASA研制的气象和对地观测卫星,我们可能还在为气候变化担忧。如果没有NASA在通信卫星、纠错码和集成电路领域的发展,也将没有我们如今赖以生存的先进通信。

对于探索的本能要求恰恰体现了人类精神,也体现了不断改进、满足好奇的重大愿望。正是对不断改进的渴盼和无止境的好奇心驱动着我们的灵魂向往火星。成千上万人已经表达了对申请“火星一号”火星单程旅行的兴趣,就像我们的远古祖先进行环球历险一样。我们从不满足于现状。我们总是指望以更好的方式或用新的工具做事情,或悬荡、或划独木舟、或扬帆远航去一个新的地方,或者经历一次新的冒险。

我们能负担得起去火星的费用吗?在某种意义上,简单的答案是否定的。地球上有太多更加迫切的需求,美国没有钱可以投在这样一项无谓的冒险上。而且,诚然,载人火星计划的成本将会非常庞大。在这一点上,即使是如美国资源丰富的国家,也会觉得花费过高。但是,这与当初登月的情况是一样的。因此,我认为这个挑战需要全球范围的合作。

考虑到成本压力,我们应该让私人企业带路吗?19世纪和20世纪大部分真正惊世骇俗的发明创造都是民间个人的成果:火车、蒸汽船、飞机、电话、电气照明等等。航天对于私企是一个过于昂贵的领域。而且,太空时代初期也没有立竿见影的投资回报。但时代已经改变了吗?私企应该一马当先,首飞火星吗?自行车技师莱特兄弟打败了专家塞缪尔·兰利,实现了首次重于空气的飞行器持续动力飞行,尽管麦金莱总统为兰利提供了50000美元资金用做这件事。兰利研究发动机,却并未重视所有对成功飞行至关重要的空气动力学、飞机设计、飞行控制、风洞试验等等方面。兰利的小玩意儿失败了,一次又一次掉到河里。莱特兄弟做对了,在没有政府资助的条件下一举成名。

可以替代政府运作火星探险的可能是“意志行为”组织机构。意志行为实体不同于普通的私人公司,他们不以盈利为目的,他们追求的是来自于推动人类成就的挑战。当前有多家意志行为实体准备参与火星探索,其中最受人瞩目的三家是:灵感火星(Inspiration Mars),正在推进2018年载人飞掠火星任务的计划;金钉公司(Golden Spike)正在探讨发射两人乘组着陆月球,进行简短的“阿波罗”式的停留;火星一号(Mars One),计划最早于2023年实现载人着陆火星并驻留。

举个例子,这样的私人“意志行为”实体或许愿意冒一定风险利用创新技术缩短火星任务的行程时间。这将极大地降低对航天员的辐射暴露,同时提高安全性。他们也愿意冒乘员伤亡的风险,正如同马戏表演者和试飞员通常都冒着生命危险。这些组织机构或许还承担了其他NASA绝不允许的风险。我猜想,这种观点也是每年为攀登珠穆朗玛峰而失去生命却从未中断的探险者们所持的想法。

大多数无人(机器人)火星探索任务都失败了。进入、下降和着陆(EDL)过程非常复杂,而且没有被充分理解。即使是好中之好的喷气推进实验室,投入大量财力和人力用于测试、再测试每一个序列中的每一行代码,确保硬件自主、正确运行,仍免不了遭遇任务失败。

火星往返之旅并非易事。有很多私人公司要为此付出努力,但还应该有国际合作伙伴的关键作用。可惜,一些私人实体认为他们可以简单地把零件和软件工作外包出去,自己的任务仅仅是调集成熟技术。他们太乐观了。尽管这些组织有杰出的工程师,但他们并没有真正经历过火星任务的严酷考验,喷气推进实验室的杰出工程师们却已经经历过,因此这些组织机构缺乏:

关键系统工程技能和经验;

进入、下降和着陆专门技术;

负责系统工程、开发、集成和测试的核心管理团队与项目经理;

鉴别所需软件数量及必需的开发和测试。

载人火星任务受巨大挑战和重大联邦资金的刺激应该成为一个国家级目标。现在NASA每年的预算大致为联邦预算的百分之零点五。翻倍后也会消失在整体预算的舍入误差中。去火星当然符合肯尼迪“达到新高度”的表述。在我们考虑如何修复美国经济的同时,也应该开始讨论国际合作探索火星了。NASA需要一些种子基金,用于界定和制定载人火星任务所面临的关键技术难题和方案。同样,喷气推进实验室需要继续突破火星任务的相关工程技术。

当今时代并不缺少革新,众多成就都可以被称赞为对人类进化的伟大贡献,从纳米技术和核能到遗传学和智能手机。航天必须与可持续能源、人工智能和遗传工程等其他技术追求竞争。美国准备好再一次向肯尼迪式“不因其易,而因其难”的太空挑战迈进了吗?

作者托马斯·塔瓦内(“塔夫”) 是科学应用国际公司(SAIC)的高级副总裁。他是一名真正的平民军人,同时效力于美国空军和民用宇航工业。塔夫是美国空军学院1968年的毕业生,在南加州大学获得科学硕士学位;后被授予少将军衔,在空军生涯的最后任命为美国空军太空司令部副司令。他具有广泛的工程设计开发领域专业知识,包括大量空间系统开发项目的直接管理,首席工程师/科学家职责,及大型组织的综合管理经验。

来源:译言

作者:托马斯·塔瓦内 Thomas D. Taverney

翻译:郭滚滚

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评论(37

  • 宁沪高速 宁沪高速 2014-04-21 06:45 via pc

    去,太阳系空间是人类这个千年的舞台。

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  • 低调D奢华 低调D奢华 2014-04-15 15:38 via pc

    科普下也不错

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  • 圆梦影像工作室 圆梦影像工作室 2014-02-09 15:19 via pc

    实现了在说吧

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  • Kingxk Kingxk 2014-02-05 07:45 via pc

    民生与火星不冲突,,,

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  • thman thman 2014-02-04 22:20 via pc

    去?不去?

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  • 默言非默 默言非默 2014-02-02 19:10 via pc

    社会问题的解决不是说解决就永远解决,它有代系传承的问题,再者社会问题解决的效果指标不清晰,周期长,其次社会问题的解决结果效果的评价体系价值的多元化,最后社会问题因素关系的复杂性以及协同因素多样化。所以明智的统治者是不会选择社会问题作为自己的目标,而物质世界科学探究在可行条件下是会被历史人类永恒的铭记同时具有可复制性。

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  • bringmeup bringmeup 2014-01-31 10:40 via pc

    我也想去

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  • 陆奕奕 陆奕奕 2014-01-30 18:45 via pc

    很好很和谐

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  • chbin66 chbin66 2014-01-30 15:02 via pc

    改善民生更有意义

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  • bringmeup bringmeup 2014-01-30 01:01 via pc

    要我肯定去

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Oh! no

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