微风吹拂，白浪飞溅，
小船在水面上漂浮，
在这寂静的大海中，
我们是最早的闯入者。
——柯勒律治（Samuel Taylor Coleridge）
《古舟子咏》
渴望不断地拓展视野是人类的天性。学习、探索、发现的欲
望是我们人类精神活动的重要组成部分。正因为如此，毫无疑问，
如果我们能够作为一个物种生存下来，我们的未来将在太空之中。
人类祖先可能受到寻找新的资源，特别是寻找食物的欲望驱
使，离开非洲到世界各地繁衍。第一批从欧洲到大地的天涯海角，
到美洲和澳大利亚的冒险家为了相似的理由——寻找黄金和香料，
为一种不同类型的资源而冒险。人类也还受到政治压力的驱策。
也正因为这一缘故，人类最终成功地在地球以外冒险，迈出了实
质性的步伐，进人茫茫太空。
使这一壮举成为可能的人——英国、美国、欧洲和俄国的科
学家们，“水星号”、“双子号”、“联盟号”、“阿波罗号”
宇宙飞船和其他成就背后的科学家们受到认知、探索欲望的驱动。
但是，从另一个角度来说，使之成为切实可行的并不是这些男男
女女；这项雄心勃勃的事业需要其他不同的人物进行游说、提供
资金。这就是政治家在这项事业中的作用。美国政府和前苏联政
府的决策人决定自己的国家要首先步人太空，最早登上月球，要
第一个登在世界各国报纸的头版头条。我们的太空之行由于冷战
产生的妄想和不安全感而得到助长。事实上，冷战是太空竞争的
一个实质性部分。
把人送到轨道上或月球上是一回事，要把我们太阳系的行星
殖民化，要到达更加遥远的地方，到我们太阳系以外的恒星去，
永久性地生活在另一个星球的环境中，繁衍一代又一代（可能永
远看不见地球的）新人，则完全是另外一回事。这一努力肯定会
受到政治目的的催化，但是，它最终必定会自行维持下去。
美国国家航天局实际上是当今世界上唯一重要的太空机构。
俄国人始终受到资金匾乏的困扰。他们不得不让他们的宇航员在
太空中停留的时间比计划的时间长，因为没有钱把他们带回地球
上来。英国人在20世纪60年代放弃了长期扮演太空俱乐部成员的
角色，不过，仍然是太空技术发展和研究的重要成员。欧洲空间
局正在发展壮大，但仍是美国国家航天局的小弟弟；日本人正在
进步，但至少还要发展半个世纪才能赶上来。
目前，美国国家航天局的侥幸生存，完全仰仗新突破的刺激，
并且极易受到突发的公众舆论波动的影响。它的年度预算十分庞
大（目前一年82亿美元），但只要有什么敏感的事件发生，美国
政府一个决定就可以一笔勾销或是往后推迟这项预算。因此，国
家航天局始终在战战兢兢地过日子。最近关于火星上可能曾有生
命（以及那儿可能仍然有微弱的机会存在生命）的说法极大地提
高了空间旅行的兴趣，这在国家航天局的财经预算上可以反映出
来。但是，金钱仍然是发展真正的太空文化的首要障碍。钱使我
们不能到火星上去，不能在月球上建立基地，不能发展长期空间
探索的环境。这对空间探索的热心人来说特别苦涩，空间时代初
期的巨大希望彻底破灭，当时满以为人类能够在20世纪90年代登
上火星，月球基地在20世纪末将成为度假胜地。更令人气愤的是
国家航天局一年的预算大约只相当于美国政府每两周花在国防上
的开支。
使人类在太空取得目前成就的那些因素，不会支持抵达太阳
系中其他行星的任何真正的努力，更不要说前往遥远的恒星了。
迄今为止，我们的原动力是政治、认知的欲望和在其他星球上发
现生命的希望。要进行太空旅行，我们必须要在这些雄心中加上
金钱的诱惑。当太空成为一项纯粹赢利的冒险事业而不是耗资巨
大的赔钱生意时，我们方能真正地进人太空时代——一个自立不
败而又永恒的太空时代。
阿波罗飞船登月成功使美国国家航天局的经费预算大幅度增
加，供它发展航天飞机计划和一系列前往太阳系其他行星的无人
飞行。它们带来的发现大体上是支持国家航天局的，不过，也有
一些几乎扼杀了金融家的兴趣。前往火星的“海盗号”飞行就是
这样一个项目。
1976年秋季在火星着陆的两个“海盗号”探测器的主要目的
是发现地外生命。这是人类第一次尝试在火星上寻找生命。每个
着陆器都包含两组简单的实验。第一组由3项生物学试验组成，
包括让一勺火星土壤暴露在不同的化学试剂中并且测试所产生的
气体。所有的试验都给出肯定的结果：即它们全都表明由此产生
的气体具有生物学过程的征兆。
这次飞行的地面控制人员在处理这些实验结果时，他们立即
激动得一片欢腾，在几个小时内，火星上可能存在生命的消息不
胫而走。研究小组不得不公开否认这个消息。研究小组的领导人
之一霍罗威茨（Norman Horowitz）只好公开声明说：“我想强
调说我们还没有在火星上发现生命——没有。”[1]
随着期盼的不断增长，第二组实验开始了。这些实验包括用
一种称为气体层析质谱仪（英文缩写为GCMS）的设备分析火星土
壤样品，研究其化学成份。出乎所有人意料的是，这组实验的结
果与第一组实验完全相反——实验结果显示，在火星土壤样品中，
绝对没有任何形式的有机分子的痕迹。
如果第二组实验表明没有复合氨基酸这类生物化学物质的痕
迹，也足以让研究人员很吃惊了，可实验结果却表明根本没有有
机物质，甚至连简单的有机结构也没有，这简直令人难以置信。
于是，迷惑不解的研究人员把注意力转向第二个着陆器——“海
盗2号”，它在第一个火星着陆器之后数周抵达火星表面。它所
包含的实验内容与“海盗1号”完全一样。第一组3项实验得出的
结果与在“海盗1号”上的实验室里得出的实验结果完全相同—
—火星土壤中不容置疑地含有显示生物活动痕迹的气体。然后
“海盗2号”按指令进行第二组实验，火星土壤样品被送人一个
气体层析质谱仪。研究人员焦急地坐等实验结果。几小时后，数
据出来了。使他们更为惊讶的是，在第二个着陆器上的第二组实
验得出的结果与“海盗1号”的第二组实验结果完全一样——没
有任何有机物质的痕迹。
对美国国家航天局的研究人员来说，这种互相对立的结果与
其说是激动人心倒不如说令人丧气。如果结果是在地球上的实验
室里得出的，他们会立即做进一步的调查，以确定造成这种矛盾
结果的原因。现在，实验现场在几千万千米之外，他们无能为力。
着陆器是简单的装置，只能着陆，进行一组预先拟定的简单测试，
无法再做进一步的调查。
20多年过去了，时至今日，关于“海盗号”测试结果的争议
仍然没有定论。争论的正方认为这些结果证明火星土壤里有明显
的生命痕迹，也许是原始细菌。另一些人的观点则大相径庭。持
异议者认为第一组试验根本不说明存在生命，而是复杂的无机化
学反应，有可能是一组像过氧化物和超过氧化物这样的复杂化合
物再现了生物化合物的特性。
“海盗号”的实验结果不仅使从事这方面研究的科学家困惑
不解地使人们对整个太空计划感到极度悲观失望。公众的注意力
立即从“海盗号”着陆器和寻找生命的努力上转向比较实际的研
究工作，例如，对于航天飞机的研究和向外行星发送深空探测器
（比如“旅行者号”）。火星被搁置一边，笼罩在深深失望的气
氛之中。
幸好这种悲观失望的情绪没有持续下去。在中断了20多年以
后，我们现在重又回到这颗红色行星上来了。1996年末，一共往
火星发射了3个探测器。每次发射都利用了一次难得的机遇之窗。
根据计算，利用目前的技术和研究成果，在拮据的经费限制下，
前往火星的飞船只能在大约每隔两年的一段为时6~ 8周的时期内
发射。这种安排完全是由行星运行的状况决定的。大约每隔两年，
火星和地球都会正好在太阳同侧的一直线上，这就意味着这两颗
行星的距离最小——约3500万英里（约5600万千米）的范围内。
在其余时间里，这两颗行星距离逐渐增大，最大可达到6000万英
里（约9600万千米）①。这就意味着飞行时间要长得多。②
一共发射了3个探测器，可是只有2个抵达火星。首先离开地
球的是美国国家航天局的“火星全球勘测者”。它于1996年11月
初发射，1997年9月进人火星轨道。一个多星期以后，一个俄国
探测器，“火星96”（这3项飞行中最庞大也最具雄心的一个），
由于发动机失灵，没能成功地离开地球轨道前往火星。两个星期
以后，第三次飞行，美国国家航天局的“火星探路者”于12月4
日发射成功，并于翌年7月4日，在“火星全球勘测者”进入火星
轨道前几个星期，降落在火星上一个叫阿雷斯谷的地方。
“火星96”的损失不仅对俄国人而且对世界各国的科学家来
说都是个沉重的打击，他们曾为这项计划贡献实验项目，为研制
这次飞行的系统和确定研究内容花费了许多年的时间和大量的心
血。有人不无根据地怀疑经费紧缺是这次飞行失败的罪魁祸首。
据说飞船上的最后测试由于经费问题而受阻，只能在一个功能不
齐的模拟器上进行。
那么这些飞行的目的究竟是什么呢？恰如它的名字所称，
“火星全球勘测者”是一个从轨道上研究火星表面的探测器。它
配备了照相机和摄象机、研究火星大气的仪器，以及分析火星磁
场的装置。它沿着一个靠近极区的轨道运行并且直逼火星，距离
火星表面仅378千米。
这个探测器为天文学家提供了洞察火星地质的极其宝贵的机
会，天文学家开始绘制详细的火星表面图。这些图对将来的飞行
至关重要。然而，对那些热衷于寻找外星文明的人来说，“火星
探路者”执行任务的结果则更为直接、也更加重要，它在1997年
夏天抓住了公众的想象力。
“探路者”以每小时16 000英里（约26 000千米）的速度穿
过火星大气层，依靠一组反冲火箭和降落伞减缓速度。因此当它
抵达的英尺（约20米）的高度时，它的速度只剩了每小时几英里。
当它到达这一高度时，巨大的气囊充气鼓起以缓和下降最后阶段
的冲力。“探路者”探测器然后沿着火星表面颠簸弹跳，直到其
底座平稳地坐落在火星上。着陆十分成功，所有的系统经过检查
完好无损。探测器按指令放出一辆很小的以太阳能为动力的火星
车，它的名字叫索杰纳（Sojourner），其运行完全独立于着陆
器，受地球遥控。
索杰纳的重量仅11千克有余。它专为适应火星表面的情况而
设计，满载着仪器设备。它有6个轮子，1个精密的传感装置，可
以探测障碍物的存在，选择绕过它们的最佳路线。到本书写作之
时，着陆已有6个多月，索杰纳仍在测绘火星表面。它携有摄象
机、X射线分光仪，用以分析火星土壤样品，并用实验确定样品
中是否有简单的生命存在。这些实验要比20年前“海盗号’上进
行的那些实验精密得多，以便将火星土壤中是否含有生命、或者
仅有一些奇特的化学反应的不确定性减到最小程度。
到目前为止，我们已经收到一些从火星表面发来的相当壮观
的照片和着陆器传来的源源不断的信息，这些信息目前正由美国
国家航天局的科学家进行处理。
一些在地外生命之争中持乐观态度的人提出，“海盗号”探
测器只是运气不佳，所取的火星土壤样品里正好没有生命。不幸
的是，这种说法禁不住细究。在地球上细菌几乎无处不在。科学
家分析地球上任何一地的土壤样品，甚至测试从海底捞取的样本
或从核反应堆的管道内壁刮下来的样品，都会发现某种形式的简
单有机体。火星上的生命最终也许会在火星的地下深处找到。但
是，那种认为探测器“遗漏错过”了生命之存在的说法是完全没
有根据，因而是站不住脚的。
“探路者”毫无疑问是一件太空工程的精品，它有望回答由
艾伦山84001引发的某些问题，解开“海盗号”发现之谜。即便
如此，它也无法取代在地球上研究真实的东西。美国国家航天局
计划利用有规律的飞行窗口，每隔24个月发送一对类似的探测器。
不过寻找火星生命的下一步将是在21世纪初，到那时，如果经费
许可的话，将发送一个探测器前往火星收集一些样品，并把它送
回地球。目前，这项计划的日期大致定在2005年。最近的发现所
激起的热情有望保持下去，成为使这个梦想变成现实的动力。如
果能达到这一步，它也许会一劳永逸地解答火星上是否有生命的
问题。
除了到火星去旅行，美国国家航天局已开始实施一项对我们
太阳系的行星进行研究的宏伟计划。最近有两次重要的飞行前往
外行星。1989年发射的“伽利略号”，于1996年12月进人木星大
气层，在十分靠近的地方观测木星的卫星，对于在这些星球上存
在生命的可能性提供了新的见地。
最近一种新的思潮在美国国家航天局颇为流行——“更快，
更省，更好”的原则。新一代的微型探测器（有些仅重几百千克）
是这种思维方式的最好体现。这些探测器的目标是在今后20多年
内到达太阳系最远的角落。最新的一个名叫“惠更斯”[以17
世纪很有影响的荷兰科学家惠更斯（Chrishaan Huygens）的姓氏
命名]的探测器正在飞往土星最大的卫星——士卫六的途中，它
将于2004年在土卫六上着陆。此外，还计划重新回到金星上，向
水星发送一个称为“赫耳墨斯”（Hermes，希腊神话中众神的使
者）的探测器，以及一项耗资2．5亿美元历时12年的前往冥王星
探索这个离我们最远的邻居及其卫星的计划。
毫无疑问，这是一些激动人心的计划。它们将大大加深我们
对空间环境的了解。但最大的问题是：人类究竟将在什么时候冒
险到其他星球上去？
有些人争辩说我们没有必要把人送到其他行星上去，所有的
勘探、采矿甚至资源开采都可以用从地球上遥控的机器操作。这
样一来当然要便宜和简便得多，但是对大多数人来说，这不符合
拓展疆域的精神。我们是需要处于行动中心的生物。对我们来说，
探测器在今天可能是无价之宝——从资金的角度来说，它们确实
是唯一的选择。但是，最终却没有任何东西可以代替人到那儿去。
那么，关于把人送上其他行星，究竟有什么严肃的建议正在考虑
之中呢？
几乎从“阿波罗”飞行结束之后，美国国家航天局和其他太
空机构就一直在研究宏伟的行星探索一揽子计划。他们没有去玩
弄诸如登月之类的归根结蒂是由政治刺激起来的技术把戏，而是
集中在一步步地把人送到行星和更遥远的地方去的方法上。
在相当一段时间里，俄国人在研究长期逗留在太空中对人的
影响方面居世界领先地位，他们保持了在空间持续飞行时间最长
的纪录。至少有15年之久，他们一直致力于解决在地球外长期旅
行对人的精神和心理的影响问题。这一研究的原动力也是政治。
在美国人抢先登上月球以后，苏联人就在专注于火星。他们在这
条路上迈出的第一步是拟定一次大约历时3年（包括在火星上停
留的时间）的往返飞行的战略性计划。
俄国人直到最近始终保持领先地位的另一个领域，是在靠近
地球的轨道上建立空间站。“和平号”空间站是这类空间站中的
第一个，它至今仍然在运转（仅此而已），自从它14年前发射以
来，不断有人在上面工作。空间站是前往其他恒星的至关重要的
阶石。从地球上一次性地直接发射飞船是不切实际的。载人火星
飞行的飞船推力将比“阿波罗”时代的飞船按指数规律增长。它
必须携带足以完成大约l．25亿千米的往返旅行（而不是往返月
球的800000千米）的燃料；飞船上的人数可能是12个而不是3个；
在火星上停留的时间将长达数周甚至数月。因此，显而易见，解
决的方法是在地球轨道上建造一个大的行星际飞船，而这么做的
前提就是要有一个人员配备齐全、设备完善的空间站。
这两个基本要素——长期在空间逗留的研究和建造空间站—
—是由俄国人开拓的。第三个至关重要的因素是地球到空间的精
湛的运输系统——载货飞船。美国国家航天局的航天飞机及其后
裔将承运建造大型空间站的原材料。飞往火星的第一艘宇宙飞船
将在空间站建造和发射。
这项计划早已在进行之中。由美国、俄国、欧洲、日本和加
拿大共同出资建造的国际空间站的第一部分于1998年发射，空间
站有望在21世纪初竣工并投人永久性使用。这个计划由于成本不
断上升以及接连不断的经费困难而受挫（俄国人由于资金问题一
拖再拖），但这个计划的所有参与者都认为它是人类超越地球向
外拓展的极为重要的一步。
载人飞往火星目前仍然是个梦想，但是详细的计划已在酝酿
之中。空间站、航天飞机、俄国人的实验，所有这些全都是至关
重要的因素，也全都达到先进的发展水平。这项基础工作十分昂
贵，有许多技术难题要解决。但是至少事情正在向前发展，即使
它的速度不如空间探索早期所希望的那样快。目前，载人飞船前
往火星的时间估计最早约在2015~2020年。
这类旅行的最前期的准备工作正在进展，基础结构设计业已
完成，地球上却发生了另一些变化。当美国国家航天局和俄国人
的太空机构正在拟订他们征服火星的战略计划时，世界上的这两
个超级大国陷入了虽然不流血但极具摧毁性的大规模冷战之中。
我们谁也无法预料21世纪初叶的几十年世界会是怎么样，就像当
时我们谁也不曾预料到苏联会突然解体一样。但是至少现在有希
望第一批涉足火星的人将真正作为全人类的代表登上火星。
第一批火星探险者有望在那儿发现什么呢？
火星完全是一片不毛之地。它虽然不像金星或水星那样是一
派赤热洪荒，也不完全像气体巨行星那样主要由甲烷和氢组成从
而根本无法栖居，但是不依靠先进的技术人类是无法在火星上生
存的。那儿极为寒冷，而且根本没有氧气。第一批探险者在火星
表面逗留期间，将不得不始终身穿太空服。火星赤道盛夏的温度
也很难得超过冰点。火星的大气层几乎完全由二氧化碳、少量的
氮和惰性气体组成。此外，大气压力尚不足地球的百分之一，所
以在火星的表面不可能找到水。
可以说，火星基本上是一个没有空气、冰冻的沙漠。相比之
下，撒哈拉沙漠和西伯利亚最深处简直就是绿洲。尽管如此，这
将是我们首先访问的第一个港口，是我们探索太阳系其他天体的
驿站。然而，单是要到达那儿建造一个简单的临时基地，就需要
解决很多很多技术上和实际遇到的问题。
星际旅行的技术问题我们将在下一章里探讨。你会发现，恒
星际旅行实际上困难重重。行星际旅行虽然没那么吓人，却也决
非易事。技术上的挑战包括找出循环使用各种形式的废弃物的方
法，克服长时间太空飞行时发生的自然的肌肉萎缩（就像“和平
号”空间站上的宇航员体验到的那样）；防御地球大气外弥漫在
整个空间的宇宙线的致命伤害。开发其他行星上的能源和运输系
统；发明建造安全的栖息地的方法，在行星和小行星上采矿的技
术和生产能将开采的矿物安全运回地球的系统。
虽然这些都是有待于解决的棘手问题，但是它们都将在几个
世纪里陆续解决。人类将在我们太阳系里遨游，最终在可以维系
我们的每一个角落建立家园。但是，这个问题的另一面是伴随着
这个计划的实施，我们将耗费巨大的成本。
太阳系的探索和原料开发当然远远超越了某个国家的资源，
甚至超出几个政府组成的集团的范围。即使世界上的一些大国像
它们已经开始做的那样，继续和平共处，共同努力，为发展在我
们太阳系里迅速而自由地旅行的技术，为开采矿物，为长期居住
在太空并发展快捷的通信技术所需的巨额经费，仍将通过商业渠
道来筹集。
虽然要说服商界人士在研究和发展上投资决不是件容易的事，
但是最近，一些有远见的企业家已经开始建立首批独立的太空机
构。人们希望，它们将最终与政府出资的研究所竞争。其中两位
先驱者设计了一架叫做“太空仔”的航天器。他们是兰迪斯
（Geoffrey Landis）——俄亥俄航天研究所的一位资深研究助
理和他的伙伴伯克黑德（David Burkhead）。这是第一架一切自
理的飞船，标价500000美元左右，远比航天飞机飞行一次便宜得
多，而且可以重复使用。它用冷战时期遗留下来的苏联引擎做发
动机，现在已经准备就绪，可以现货成交。根据设计，它可携带
一名乘客作1500千米的往返旅行，速度可达每小时7000千米，持
续时间约20分钟。
更具雄心的是美国空军少校米切尔·伯恩赛德（Mitchell
Burnside）的计划。他按照国家航天局航天飞机的方式，设
计了一架单级人轨的飞机，并取名为黑马。这是一架真正轨道高
度的飞机，其飞行速度为15马赫，大约为协和式飞机的10倍。研
制这架飞机的原型将花费1．5亿美元，听上去令人难以接受，但
正如米切尔所指出的那样：“它不比国家航天局的大负载发射器
‘泰坦4号’发射一次的成本高，泰坦的费用则是由国家航天局
定期支付的。”
将事情推进了好几步的是阿尔特弥斯基金会——一个非赢利
性的游说团体，基地设在休斯顿，计划到2003年在月球上建立基
地。他们准备成立一个商业机构，专门负责民间月球飞行，乘客
在月球上将住在“阿尔特弥斯月亮基地”里。他们将目标日期定
在2003年也许有点过于乐观，但他们是十分认真的。他们计划最
终向公众公开他们的月球资源公司，并向由商业利润支持的产业
募集资金——转让从月球基地的录象到模型的任何东西，还可以
把电影制片权卖给好莱坞出价最高的竞买人。
阿尔特弥斯基金会看上去好像很天真，但是，独立空间机构
的前景似乎很好。这件事的主要推动力是认为要探索就必须从另
一个角度赚钱。这些企业开拓者注重的主要途径之一是从旅游业
募集资金。
旅游是地球上最大的产业之一，太空势必成为具有冒险精神、
钱袋饱满的人士的新疆域。日本人已计划把他们在国际空间站的
那部分建造成“旅馆”式。他们希望在21世纪初的第一个10年末，
能够接待第一批付费的游客。空间旅游是人类早在登月之前就久
已存在的梦想。而现在航天飞机几乎定期进人地球轨道，空间站
也将开始建造，这个梦想正在被认真地对待。
一旦一个探索、资源开发和旅游的商业系统建立起来，人类
向太阳系扩展的唯一障碍就是技术了——在可以想象的最恶劣环
境下生存的方法。那么这对于那些寻找地外文明的人来说意味着
什么呢？
专业人士对于在我们太阳系里找到生命的可能性的意见正在
慢慢地改变。曾经一度，在我们星系里的其他行星上存在生命的
想法被认为是荒唐可笑的，但是，最近的发现使人们变得乐观起
来。虽然许多科学家不无理由地怀疑这些发现的真实价值，却不
难找到其他一些相信火星上仍然存在生命的人。乐观地看，也许
用不了多久，我们关于火星和木卫二那样的卫星的猜测将会被证
实，但是，我们还需要相当长的时间才能真正亲身到达这些地方。
在此之前，我们也许只能依靠机器人、自动车和探测器为我们获
取间接的经验。不过，渐渐地，我们将会冒险到那些行星上去，
并在那儿建立哨所。这些哨所发展成社区，然后变成不断扩张的
人类的新家园。
想要预测这类雄心勃勃的事件的时间进度几乎是不可能的，
但是，假设在50年内人类将在月球和火星上建造住人的永久性基
地应该说是合乎情理的。在未来一个世纪里，人类将开始探测太
阳系所有的行星，在像木卫和土卫、一些比较大的小行星、甚至
金星那样恶劣的环境中设立哨所。
这些努力的原动力之一将是资源回报，因为到那时，我们自
己的资源可能已经减少到警戒水平。据了解，我们自己的月球和
那些遥远的小行星（它们大部分在火星轨道和木星轨道之间）含
有丰富的矿藏。在未来10年里，我们将对火星的地质、气体行星
的卫星和其他天体的情况了解得更多。这也许将成为人类在下一
个千年中需要的所有资源的宝库。在下一个千年里，我们可能会
发明一种原始的技术使我们能够通往其他恒星。
然而，专家们对于我们有朝一日将能利用整个太阳系的资源
的意见却不尽相同。阿西莫夫（Isaa Asimov）曾经说过：“如
果谁认为空间探索的重要原因是为我们日益膨胀的人口寻找出路
的话，那么请他再想一下，……我们以现在的增长速度，在5000
年后，血和肉的总质量就会等于已知的整个宇宙的质量。”[2]
在某种程度上，这是在玩数字游戏，各种各样的因素会阻止
这类荒唐的想法。成功地进行空间旅行将是未来千年里政治和社
会学的主要问题。正如它几乎肯定曾经是其他文明面临的问题那
样。一位梵学家、作家刘易斯（Hohn Lewis）曾经提出1000年以
后，太阳系的人口将达到1亿亿左右（是今天地球上人口的200万
倍），到那时，我们也许能够进行星际旅行，看到大批人出走到
离我们最近的恒星上去。[3]
这种扩张主义对人类来说，将充满新的胜利和新的问题。人
类将面对迄今只有科幻小说家想象和研究过的进退维谷的处境。
这些令人左右为难的现象将不在少数。
在将近100万年的时间里，在地球上始终只有一个人类。但
是，当我们迎来下一次技术上的飞跃，创造出一个真正的太空时
代的时候（也许是我们浮出海洋上岸以来最大的一步），将会进
化出新的人种——在遥远的星球上诞生，从未到过地球的人类。
这些“火星人”可能是我们最早对面相遇的外星人。但是这可能
吗？人类怎么会独立于地球之外呢？无论出于探索或者商业的动
机，我们难道不是带着某种“使命”才去出游的吗？
当然，这在短期内确实如此。在未来几个世纪里，所有的空
间探索仍将留在一些先驱者的手中。火星和木星的卫星将成为新
的西部地区，由那些在地球上各个角落安家落户的勇敢者的后代
殖民。但是，当欧洲人把新世界变为殖民地以后发生了什么呢？
不出几代人，当年为躲避英国教祸而到美国普里茅斯创立殖民地
的新教徒的后裔参加了独立战争。美国人所以没有演变成新的人
种，是因为美洲大陆的环境几乎与欧洲大陆相同；而且虽然新旧
大陆之间的运输困难重重，相对于行星际旅行而言却是简单而又
切实可行的。如果我们把这个剧情搬到未来，那时火星就是真正
的新世界，而一代又一代火星人生息繁衍在另一颗行星上。显而
易见，相似之处被打破了，人类将分成地球上的人和不断增加的
地外人种。
渐渐地，那些在其他星球上建造了永久性家园的人的后代将
会进化，变得更能适应他们那个世界的自然环境。祖先是地球人
的未来火星人的肺将更加有效，他们也许会不必完全依赖背在身
后的氧气罐。他们还会形成能够适应严寒和抵御在几乎没有大气
的火星表面受到的强烈辐射的身体机制。
如果这些火星人到地球旅行，他们会觉得地球的环境几乎不
堪忍受，就好像我们到火星上去那样。地球的引力比火星的引力
强得多，所以这些火星来客会感觉非常沉重吃力。对他们而言，
空气里的氧气过于丰富，地球上的大多数地方则热得难以忍受。
这种差异完全可能是行星际旅行的结果，事情还有另一种可
能——我们最终能够使其他行星变得跟地球差不多。这个过程称
为“地球化”。虽然改变整个行星的想法听上去简直就是天方夜
谭，许多科学家却很认真地考虑这种想法。
火星地球化被视为这种想法的标准模式。为了达到这个目标，
必须为火星提供一个大气层，而这反过来可以提升火星表面温度。
理论上说，这时自然触发机制将使这颗行星产生跟我们差不多的、
稳定的、自我维系的生态系统。赞同这种想法的人包括目光远大
的思想家克拉克（Arthur C．Clark），他写了一本书专门讨论
这个问题，书名叫《奥林匹斯山积雪》；包括盖亚原理的创始人
洛夫罗克；还有已故的萨根在其力作和电视连续剧《宇宙》里，
比较详细地考虑了这个问题。这种想法还赢得了几位杰出的生物
学家和美国国家航天局的空间工程师的支持。
不用说，地球化所要求的技术远非我们今天能够达到，但它
们也并非超出我们的想象。严格说来，这些想法所涉及的概念与
物理学的原理并不相悖。地球化也许现在还行不通，但它肯定是
切实可行的，至少在理论上是可行的。
一种能使这个看上去不可能的事得以顺利完成的方法，是用
碳（煤烟）覆盖火星的大部分地区。火星的表面已经比较暗黑，
它表面反射的光大部分来自极区的冰冠。如果在上面覆盖一层薄
薄的碳，据计算重量为几百万吨，就可以创造出双重效果，升高
温度和从极区释放大量的二氧化碳（可能还有水）。
几百万吨碳是相当大的数量，可是在火星上空的轨道中早已
有丰富的碳资源。火星有两颗小小的卫星。其中的火卫二含有几
十亿吨碳，因此，原则上讲，要覆盖火星极区的冰冠相对来说应
该比较容易。
另一种建议是在轨道上放置巨大的反射镜，大小相当于整个
火星的表面面积。这个想法看上去似乎不可能做到，其实镜子只
需几个原子那么厚，也许可以用特殊制备的金属箔制成。它们的
作用是使到达火星表面的太阳辐射量翻倍，并相应地升高火星表
面的平均温度。
还有一种想法是使火卫一引发某种特殊的“慢燃烧”。它能
够产生的热量大约等于从太阳到达火星表面的热量的1／10。经
过几个世纪，火星的温度可能升高到接近地球的平均大气温度。
虽然这些系统将能提供合适的表面温度，但是还必须采用其
他技术以提供可以呼吸的大气。目前，火星大气的氧浓度约为人
类探险者能自由舒适地走动和工作所需的1／100左右。要创造大
气，必须在火星引力场的范围内找到和捕获几十亿吨的氧和氮。
在火星表面下或许存在着大量的水，但是即使将它释出变成
氧和氢，那么最乐观的估计也只能提供所需的氧的一小部分。自
由氧可能曾经在火星上很丰富，可它们大多在很久以前就被俘获
变成土壤中的碳酸盐和大气层里的二氧化碳了。虽然很难将它们
释放出来，但有一种很激进的提议试图用几百万颗高效热核弹来
释放所需的氧。这么做并非易事，特别是如果考虑到等这个计划
能够付诸实施的时候，居住在火星上的人口已经相当多了。
一个看来似乎很妙的办法是把气体带到火星上去。这可以通
过捕获一颗小行星来实现。有许多小行星都含有巨量冰冻的水。
小行星被导人适宜的轨道后，将进人火星大气层碎裂，并化作冰
块撒落在火星表面。冰块蒸发，然后分解产生氢和氧。另一个想
法是把一颗彗星（主要也由冰构成）导人轨道，让它缓慢地下降
进人大气层，在那里瓦解。
这些想法看上去纯粹是科学幻想，就目前而言，也确实如此。
但是整个原理还是符合物理学定律的，仅仅是个范围的问题。要
使一颗行星的环境发生这样翻天覆地的变化所需要的技术，也许
在未来几千年才能达到。真正付诸行动以后，则需要更长的时间
才能实现这样的变化。可是有朝一日，如果我们希望如此的话，
火星将会是一个碧绿苍翠的世界，就像我们地球现在一样。人类
和“火星人类”（Martian Humans）将在田野上漫步，在河流中
荡桨。这些田野和河流全是由于人类（我们的后代）的介入而创
造出来的。我们知道，在地球上，我们也在穿越田野，胜过河流，
它们说不准也是由与我们差别不大的生物“播种”，并步入自我
维系之路的。
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