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发表于 2010-10-06 01:08 | Tags 标签:, ,

嫦娥二号顺利升空,目前运转正常,并以传回首批1.6G信息。兴奋之余不妨了解一点相关的天文知识。人类走出母星,艰险探索浩瀚宇宙的意义究竟何在?这背后有人类对于探索未知孜孜不倦诉求,有诱人利益的驱动,甚至还有大国比拼所致的冲动,短短几十年,已近是一段丰富且意味特殊的历史。

未来的可预与不可预

在阿波罗登月成功后的1970年代,乐观的美国人相信至迟到1995年人类就会登上火星。以对技术的精准预言著称的阿瑟-克拉克曾预测美苏宇航员会在2010年联合探测木星系统(为保险起见,他把这个预言包装在科幻小说《2010太空漫游》中)。遗憾的是这些伟大的预言都落空了。说遗憾,是由于上述预言涉及的技术在当时并非无法实现,而是预算无法落实。或者说,政治风向变了,没有政府愿意为这些耗资巨亿的大项目买单。

从苏美开始在人造卫星领域展开较量以来,冷战时期的航天活动多少都有些政治色彩。随着意识形态对抗的减弱,航天成就不再是大国博弈的重要筹码。从前,只有超级大国才有能力把人送出100千米高的卡门线(太空的下边界)并安全返回,现在这一禁囿不但被新兴强国窥测,还成为私营企业的淘金乐园。这一切将类似于四百年前发现香料群岛的故事:先是航海大国举国之力开辟贸易航线,随着航线和航海技术的公开,私营企业也加盟其中,为欧洲带回更多奇珍异宝,并引发战争。未来20年的太空,也将因此更加拥挤、热闹、有趣。

一、太空中的生与死:私营企业大展宏图

构成人体的化学元素来自远古的超新星爆发。从这个意义上说,我们来自太空,最后也将回归于太空——而不是地面。

太空旅游

以维珍银河为代表的太空旅游公司力图让现世更有意义。他们相信总有一天“人一生要去的100个地方”里会包含近地轨道乃至月球。虽然初期20万美元的亚轨道飞行船票价格不菲,但目前仍吸引了成百上千人交纳定金。毕竟比起3000万美元的国际空间站旅行来说,这个要现实得多。如果把在国际空间站逗留一周比作攀登珠穆朗玛峰之旅,那么亚轨道飞行充其量也就是到玉龙雪山玩一趟。二者的差别在于高度和象征意义,但本质都是雪山。

在微重力和人工白昼条件下,疗养、娱乐都将变得与地面有天壤之别。甚至仅仅是为了在漂浮状态下俯瞰蓝色地球和远眺漆黑太空,都会激起消费者的体验欲望。

随着提供太空旅游服务的航天企业增加、市场扩大、成本降低,到2030年,很可能花上1000美元就可以进行亚轨道之旅,花20万美元就能到运行在400千米高的原国际空间站——那时它早已报废坠毁了——轨道上的太空旅馆住上一周。但千万别出安全事故,否则这个由富人消费支撑起来的行业会遭受灭顶之灾。

太空殡葬

人人都渴望“不朽”,无论是声名还是肉体、精神。太空殡葬提供了这样的可能性,通过小型火箭把客户的骨灰、DNA、个人数据光盘装在“漂流瓶”射入太空。保持轨道高度还要额外收费,没有客户希望花了大价钱后骨灰瓶又在地球重力和稀薄大气阻力的作用下重返大气层。因为轨道资源有限,这项服务将变得越来越昂贵。与地球位置相对不变的拉格朗地点将是最贵的太空墓园。

二、太空探索:国家之间的合纵连横

2030年的太空探索格局将延续2010年的模式,即国际合作与各国单打独斗并存,国家仍是主导力量。具体而言,投资巨大经济效益不明显的大科学项目将以国际合作为主。战略高技术、涉及有限资源的航天项目仍以各国独立开发为主。以营利为目的的私营企业在二十年内不会成为这个领域的主导力量,它们只是为形形色色太空探测项目提供软硬件设备及服务。

载人航天,不再以月球为唯一目标

2008年2月,美国天文学家、宇航员和前NASA官员在斯坦福大学举行会议,讨论了修改太空探索远景计划(小布什2004年提出)的可行性。与会者认为,有可能将载人火星探索日程提前。新计划将重点突出载人小行星飞行,有可能先将宇航员送上火卫一和火卫二,以及距地球100万英里的拉格朗日点。

小行星与彗星探测

研究小行星和彗星同样能获得大量行星科学数据,用以研究太阳系起源等问题。不少镍铁小行星还是潜在的矿藏。可以支持未来的太空加工业,不必从地球上运送原材料。甚至,因为飞船和小行星之间相对运动速度很高,与小行星交会对接所需的技术还可以用在反导系统和反卫星系统中。如此科学、技术、工业、军事均受益的航天项目自然得到青睐。美国很早就提出并实施小行星自动探测计划。并于2010年正式宣布开启载人小行星探测计划。如果该计划能够实施,美国将于2025年向小行星发射载人飞船。宇航员将经历漫长飞行后登陆小行星,并对小行星进行地质取样。

近几年来,无人小天体探测取得了不少进展。在美国“深度撞击”号撞击“坦普尔1号”彗星(2005年7月)四个月后,日本的小行星探测器“隼鸟”号携带的微型探测器“智慧女神”成功登陆小行星“丝川”并取得了岩石样本,2010年6月,携带样本的着陆舱安全返回地球。这是人类的探测器首次往返于地球和月球之外的天体。

作为第三个实现载人航天的国家,中国尚未公布探测小行星的计划。但这不代表学术界未曾考虑这个问题。2006年9月,在中国科协年会空间技术开发与应用分会场上,有专家透露,我国已将目光瞄准更远的深层太空,将发展类似美国“深度撞击”的技术,计划在未来研制小行星撞击器。当时,航天科工集团有关专家告诉媒体,我国也计划探测小行星或彗星,“不过,我们可能不单是撞击,撞击本身意义并不大,我们要做的是撞击或者直接在小行星表面登陆。”

这将是技术难度和投入均高于“嫦娥”工程又一项航天工程。2030年,能否有中国的无人探测器甚至载人飞船接近小行星,眼下还是未知数。

火星探测

2008年初,时任NASA局长的迈克尔-格里芬接受《航空周刊与太空技术》采访时提出了美国和欧洲面临的登月还是登火星的问题。他承认:“美国科学界多倾向于火星而非月球。但对月球的兴趣是出于各种目标的驱动,不仅仅是科学家提出的目标……尽管科学目标确实是整个计划的重要组成部分。”两年后,奥巴马在参观肯尼迪航天中心时发表了美国的太空探索新计划,取消2004年颁布、致力于重返月球的“星座计划”。奥巴马“期待”:到2025年,美国能对太阳系进行深入探索;到2030年代中期,美国具有运送宇航员平安往返火星轨道的能力。

这项计划的实施取决于美国经济复苏的程度,载人往返火星轨道可能要花费上千亿美元。而且,奥巴马政府可以否定四年前小布什政府的“新太空计划”,未来的美国政府同样可以修订这个计划。

目前中国参与的火星探测与预研活动包括“萤火一号”和“火星500”长时间生存实验。这两个项目都与俄罗斯合作。遗憾的是苏联/俄罗斯从未成功探测过那颗红色星球。美国的航天器也多次在火星折戟沉沙。

无人探测尚且如此,载人登陆火星风险可想而知。除非有重大事件推动,各国不太可能快速载人登陆火星计划。2030年人类登上火星不太可能。

太空望远镜

太空望远镜方面不会有激动人心的新变化,但可能有激动人心的发现。詹姆斯-韦伯太空望远镜将于2014年发射,以取代逐渐老化的哈勃太空望远镜。“哈勃”将于2020年退役,并在地面控制下坠落于太平洋。

天文望远镜获得的科学数据除了投资方拥有优先使用权外,最后都将由全人类共享。这些数据中仍有可能蕴藏着潜在的科学发现。这也是不少财力紧张的国家不打算发展太空望远镜的原因之一。

深空探测合纵连横

在深空探测领域,国际合作是主流,合作也往往在友好国家之间进行。例如:

日本宇宙航空研究开发机构将与欧洲航天局共同实施水星探测计划,这一计划的目标是在2013年发射水星探测器。

英国与美国的科学家们将于2012年以后联合进行月球探测任务,该任务使用类似火箭的钻探器进入月表,会有3~4个探测器与科学仪器一起发射并钻入月表。

俄罗斯将帮助印度实施“月球航行”2任务。“月球航行”2任务包括一个绕月探测器、一个着陆器和一个月表漫游器。着陆器来自俄罗斯,漫游器将由俄罗斯和印度联合研制,探测器上大多数科学仪器由印度研制。

韩国首颗人造卫星“罗老号”发射失败,曾归咎于俄罗斯的火箭发动机。本着不将鸡蛋放在一个篮子里的原则,韩国教育科学技术部也曾与NASA签署未来航天合作意向书,希望通过在太空探测、载人航天等领域的合作,发展两国利益。

三、太空会成为战场吗

俄罗斯组建“天军”、美军组建“太空司令部”、激光武器试验、反卫星试验、全球打击平台X-37B试飞……近几年来各国与太空有关的军事新闻层出不穷。当某个号称有“和平宪法”的国家也发射了军事侦察卫星时,爱好和平的人们不得不思考这样一个问题:太空会在未来某一天变成战场吗?

无论是进攻之矛的复杂还是防御之盾的昂贵,它们都会延缓太空军事化的时间表。但是,真正能防止太空爆发战争的内因还是太空自身的特点。太空高真空、微重力的环境特点决定了太空武器自身不便实施防御。激光、粒子束等都可在很短时间内完成瞄准并击中目标。电磁脉冲炸弹更可以在瞬间毁灭整个太空武器系统。

目前,主要工业国的经济已非常依赖卫星服务。如果哪个国家计划对别国卫星发动太空袭击,它首先要考虑自己是否做好了遭受同样袭击的准备。举例来说,美国卫星遭到袭击也会殃及欧盟、日本的经济运转,进而引发全球经济动荡。对卫星的攻击行动会损害所有太空强国的利益。这样看来,除非参战国到了生死存亡关头,否则单纯的太空战争很难打响。毕竟在太空中一损俱损、一荣俱荣,这种投鼠忌器的博弈模式有助于在太空形成类似于冷战中核武器造成的恐怖平衡。

任何试图发动太空战的国家都要冒着和敌方开展“无限制太空战”的风险。届时,在太空中开展运输、通讯、气象预报、导航、遥感等服务的航天器都可能因为其潜在军事价值而遭到袭击。这不同于传统的海战——被击毁的船只沉没于海底,在和平到来后不会影响航运。一旦“无限制太空战”爆发,轨道上将漂满航天器的碎片,这些碎片在几千年内都将绕地飞行,对日后的航天器造成威胁。这个可怕的前景,恐怕也是制止太空战的最大动因——一旦大规模太空战爆发,就意味着人类太空时代的终结。

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23 Responses to “2030年的太空”

  1. MarsV说道:

    与地球位置相对不变的拉格朗地点将是最贵的太空墓园。
    ——这一句貌似需要换个更准确更容易理解的说法,比如加入“引力平衡”等描述

  2. 囧呢森说道:

    咦……不是拉格朗日点么……变成拉格朗地点了……没有标准翻译么?

    • Frontier42说道:

      晕,我估计是写错了吧,拉格朗日是人名,拉格朗地是啥啊……

  3. channel说道:

    这遍文章的部分内容和网易上一遍同署名文章一样。

  4. 拼音佳佳说道:

    嗯,总觉得经济效益最大并且实施成本却不高的一个项目被忽视了?比如,月球开发无人基地,可以用机器代替人类在月球上施工,远程遥控就可以了,不需要太强大的人工智能,延时不超过3秒.

    • Robot说道:

      1) 发送施工机器(大型挖土机,推土机等等)上月球发射难度和成本要多大?
      2)能源怎么来?光靠太阳能肯定不够,只能上核能,成本要多大?
      3)机器故障要修理怎么办?

    • Metaverse说道:

      月球上搞土木施工,材料是最严重的问题……

  5. Ghost说道:

    好文章

  6. 湛江家教说道:

    期待一下3000的太空

  7. loser说道:

    景德镇不是整过一次么,不知制造了多少太空垃圾

  8. 赵洋说道:

    打字的时候把“拉格朗日”敲成“拉格朗地”了,谢谢朋友们提醒。麻烦编辑帮助改正过来吧。

  9. laoma说道:

    拉格朗日点这么好的场所,以后一定充满着科研设备和高科技工厂,要是那里到处飞着棺材,绝对是人类的损失。

  10. ether说道:

    偷偷用激光炮把那些棺材气化掉就好

  11. 《航天员》说道:

    《航天员》杂志社欢迎您的投稿与赐教!
    电话:010-66365783
    电子邮箱:astronaut@263.net

  12. XMHK说道:

    你好。我是《厦门航空》杂志编辑。希望能约请您写一篇对未来飞行器进行科普性探讨的稿件。邮件:44035291@qq.com。

  13. CL说道:

    思维是否受时间的控制呢?那么~生理机能呢?如果说思维需要大脑消耗能量~那么生理机能就是在持续不断的进行~人就会老去~但是物体达到光速时时间几乎静止~人就不会老去~那么乘坐光速飞船的人究竟是老去……还是保持青春?这个过程的思维如何变化呢?求解……

  14. 麟趾阁说道:

    GUNDAM的时代还远未到来啊。

  15. 科學信仰说道:

    爲什麽幾千年內都無法消除太空垃圾碎片呢,這個要存一下疑吧

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