[科普中国]-太空殖民从太阳系大开发开始：无所不能的人类之手

到半人马座阿尔法星系去！自从2015年哈勃望远镜观测到半人马座阿尔法星系内可能存在2颗类地行星，这个向往的执念就多次出现在星际旅行的各类科幻作品中。可是，先等一等，不要把这个4.3光年远的宇宙坐标，说得像去“祖国最需要的地方”那般指日可待。光速尚要跑上4年多的地方，除非出现类似“超空间跃迁”等宇航动力的颠覆性技术，否则人类是抵达不了任何一颗类地行星的。让幻想的翅膀收一收，就把眼光放进太阳系内。近来SpaceX和特斯拉公司创始人埃隆·马斯克频频在媒体上曝光他的太空殖民梦想：近期他公布了一项殖民太阳系的宏伟计划，他拟定的殖民地点包括：火星、木卫二和土卫二。而在2012年雨果奖提名作品、轨迹奖最佳科幻小说《苍穹浩瀚：利维坦觉醒》中，作者就脚踏“石”地地描述了人类在月球、火星乃至小行星带的殖民，书中提到的系内殖民必备技艺，在当今科学界已有相当基础。可见，比起一脚跨出几个光年的畅想，住进太阳系内的地外行星，可能在你我的有生之年会有些眉目。那么，一个有着火星共和国、小行星带殖民地、地球母星的人类世界到底长什么样？一块石头一座地下城“帮你离开那颗该死的石头，”小行星带人如果帮人介绍工作，往往会这样说。悬浮的石头——这个形容非常贴切，小行星不是标准的球形，最大的谷神星直径950公里左右，小的只有几百米，小行星的密集区域存在于火星和木星之间，目前被发现并编号的有12万颗之多。这样的石头怎么建成人类定居地？脑补《火星救援》中的情景，会发现无外乎营造出人长期生存必需的阳光、空气、水、土壤等基本条件。在小行星上，阳光不是问题，太阳系的星体都或多或少可以得到。土壤也能解决，和《火星救援》一样就地取材。水从哪里来呢？《苍穹浩瀚》给出这样的解决之道——取冰土星环！土星环是土星美丽的“腰带”，环中有不计其数的小颗粒，主要成分都是水冰。书中写道：在陆续往小行星带运送了几百万人后，一艘长7500米、宽2500米的殖民船被改造成运冰船，和它的几十艘姐妹舰在美丽的土星环和小行星带之间不断往返，每船每次装运将近几百万吨冰。空气保障系统则由采气船、气体运输船、大气处理系统构成。“从第一天开始，大气处理系统就常出问题，如果你一百多年来都只是在循环利用初始的空气，那空气流失的可容忍范围就会……嗯，会比一般情况下更加严格。有时候，很难让承包商充分理解这些细枝末节的重要性。”到时，“空气的数量和质量”将是一个星体指挥官的头等大事，“大气污染”等情况想必一定要从源头抓起了。有了阳光、土壤、水和空气，还有一个很容易被忽略的最重要因素——重力。小行星会因为个头太小而无法产生足够的重力，加上快速的自转，很可能把表面的物体飞甩出去。作者詹姆斯·S.A。科里没有忘记这些实际情况，因此小行星带的人都生活在地下。几百公里直径的小行星，内部挖掘了一层又一层的隧道，长达上万公里，“第谷制造集团最聪明的人花了半代人的时间才让这颗小行星的重力加速度变成0.3倍标准重力加速度。”这样的重力却不是四处均衡的，“坐着电力运载车，沿着宽坡道向下开，把在上层因为谷神星旋转感受到的模拟重力抛在身后。”对于小行星带人来说，一辈子都在一个石质环境空泡里生活，吃的食物、喝的水、呼吸的空气都是从遥远的地方运来的，甚至还会有人从气闸掉出（宇宙）去。通讯，当之无愧的“第二生命”毋庸置疑，通讯是人类社会的“第二生命”，自从人类走进了信息时代，“通讯基本靠吼”的日子就一去不返了。太空时代更是如此。阵列天线是书中最发达的星际通信系统——阵列天线能从三个天文单位（1.5亿公里）之外的地方发送信号，并且异常清晰。因此，当战争爆发，通信系统将首当其冲。书中描述了火星与小行星带的战争伊始，海卫一上的深空天文实验室被篡夺者占领，篡夺者将阵列天线“转向太阳系内，并把太阳系内所有火星舰船的位置连同火星表面高分辨率图像四处发送，图像非常清晰，甚至能看到火星上穹顶公园中半裸着晒太阳的人。”除去星球与星球之间的通讯，船只与基地的通讯也得到了进化，不仅能够相互沟通，还拥有辨识身份的功能，在降落前就会完成“海关审查”之类的工作。完成这一功能的是每船必备的应答机，类似于手机上独一无二的IMEI码，能像定位查找手机一样定位查找舰船，除了黑客，无法篡改。“民用版的应答机若感应到有人在篡改它的数据，就会自动融化成一团硅块，谁知道军用版的保险设置是什么？会把磁瓶丢进反应堆？还是把我们炸成一颗超新星？”当有人想要偷盗一艘飞船而不为人所知时，就必须为自己的行为付出代价。人与人之间的通讯则和现在的手机非常相似，人人手里都配备一个手持终端，传递影像和声音。无所不能的人类之手成规模的人类定居和城市分布不是一蹴而就的。和“西部大开发”异曲同工的是，“太阳系开发”同样需要“先锋队”。他们智慧地自行解决补给问题，“第谷公司的工程师和一支舰队俘获了一颗小彗星，并把它置于稳定的轨道中，作为水的补给点。”届时，人类不仅能够“猎捕”星体还能够“驯服”它。《苍穹浩瀚》中写道，他们在谷神星和爱神星内部建了许多大型核反应引擎，让这些小行星自行转动。他们还在金星建造高空悬浮城市网，也对火星和地球的太空升降梯进行了讨论。最精巧也是最宏大的人类技艺体现在一个巨大的环形空间站上，它也是太阳系中最大的移动建造平台。书中描述到：尽管早有耳闻，但望向第谷站的第一眼还是令人屏住了呼吸。它的规模空前宏大，一个巨大的环形空间站，围绕一个直径长达半公里的球体建造，两个反向转动的居住环足以容纳一万五千名员工及其家属居住。球体顶部挂有六个巨大的建造器械，看上去能将重型货船撕成两半，底部内置有核聚变反应堆和驱动系统。所有这些人类建造的太空奇迹中的科技并非空谈，空间升降梯的筹备甚至已在现实中进行。据英国《卫报》2003年报道，太空升降梯计划建立一条从太平洋中央延伸，并联结一个沿空间轨道运行物体的10万公里的“索道”，美国国家航空航天局（NASA）已经为这一计划投资数百万美元。工程最大的技术难题是找到足够牢固而且很轻的材料来制造电缆，目前从理论上讲，1米宽、如纸般薄的纳米管织物便足以负载太空“电梯”了。专家估计，整个计划将要花费70亿美元。2010年，有报道说，美国恒星公司将用7年时间，建造12架电动残骸清除器于2017年前后升空捕获近地太空垃圾，为建造太空升降机除障。既然科学家和人类探索机构已经着手，离我们眼见为实的日子想必不会很遥远了。编辑：p_xiaojtan