Concerto for Cello and Orchestra No. 1 in E Flat Major, Op. 107: II. Moderato Dmitri Shostakovich;Franz Liszt;karel Ancerl;Czech Philharmonic Orchestra - Ancerl Gold Edition 42 /Liszt, Barta, Shostakovich 
利維坦按：決定地球上生命生死的外來因素有很多，比如太陽。太陽的一生將度過引力收縮階段、主序星階段、紅巨星階段以及致密星階段，現(xiàn)在它正處于中年階段，但要到了紅巨星階段，地球上的生命可就悲慘了，屆時(shí)太陽將變得異常巨大，足以吞噬掉目前太陽系里包括地球在內(nèi)的很多行星。當(dāng)然，那是在50億到75億年之后的事情了……
但無論怎樣，我們?nèi)祟惖奶煨詻Q定了我們對于外太空的永恒好奇——如果人類這個(gè)物種想要繼續(xù)存活下去，離開地球估計(jì)是遲早的事情。但正如文章最后所說的，“如果我們要離開這個(gè)星球，讓我們因?yàn)榍樵付x開，而不是因?yàn)椴坏靡讯x開”。
文/Wired Staff
譯/土豆、小吉、一粒宸、blue sun、鳳梨
校對/鳳梨
原文/www.wired.com/2016/02/space-is-cold-vast-and-deadly-humans-will-explore-it-anyway/
人類起源自非洲。但并不是所有人都留在了那里——幾千年來，我們的祖先在非洲大陸上四處奔走，再離開，去往各個(gè)大陸。遇到海的時(shí)候，他們建造船只，航行千萬里，踏足前所未聞的荒蕪島嶼。他們這么做是為了什么？
也許我們現(xiàn)在對宇宙的好奇能夠解釋——我們仰望星空和明月，發(fā)出感慨：“那里有什么呢？我們能去那里嗎？我們也許能到達(dá)那里。”因?yàn)檫@就是我們?nèi)祟惖奶煨浴?/span>
當(dāng)然，對于人類，太空比海平面顯得更有敵意；比起駛離大陸，逃離地心引力需要的人力物力是另一個(gè)量級。更別說，那些航海船只是他們那個(gè)年代最前沿的技術(shù)，航海者精心策劃的旅程昂貴又危險(xiǎn)，他們之中的許多人為了尋找地平線以外的奧秘而獻(xiàn)出了生命。為什么他們沒有放棄？
我可以告訴你，他們是為了便利獲取小商品，是為了解決數(shù)以百萬人的溫飽，是為了找到避免致命事故的辦法，是為了救死扶傷。
我可以告訴你，是因?yàn)槲覀儾粦?yīng)該把所有雞蛋放在這個(gè)日益脆弱的籃子里——只需要一場激烈的隕石撞擊，我們就會(huì)回到陸生恐龍的原始時(shí)代。而且，你發(fā)現(xiàn)最近天氣的變化了嗎？
我可以告訴你，我們團(tuán)結(jié)一致地支持一個(gè)不傷害生命的計(jì)劃是有好處的，這樣會(huì)加深我們對地球家園的理解，對我們生存方式的理解，對繼續(xù)生存的關(guān)鍵理解。
我還可以告訴你，若能到達(dá)太陽系更遠(yuǎn)的地方，那會(huì)更好，因?yàn)槿羧祟愑行一畹较乱粋€(gè)55億年，太陽將會(huì)膨脹到足以“油炸”地球，所以最好盡早找到另外的棲身之所。
我可以告訴你這一切的緣由：為何我們應(yīng)該想辦法離開這個(gè)星球，在火星上建空間站、衛(wèi)星基地和城市，在木星的衛(wèi)星上建造棲息地。如果我們能夠如此，為何我們應(yīng)該這樣做——為何要仰望著太陽之外的星星說：“我們能去那里嗎？我們也許能到達(dá)那里。”
這是一個(gè)龐大、危險(xiǎn)、也許不可能完成的計(jì)劃，但從未能阻止人類嘔心瀝血地嘗試、嘗試再嘗試。
“人類起源于地球。我們要一直留在這里嗎？我疑惑——我希望——答案是否定的?！薄病とR基
安·萊基憑借《輔助公正》獲得雨果獎(jiǎng)和星云獎(jiǎng)（雨果獎(jiǎng)和星云獎(jiǎng)被公認(rèn)為最具權(quán)威與影響的兩項(xiàng)世界性科幻大獎(jiǎng)，堪稱科幻藝術(shù)界的諾貝爾獎(jiǎng)。）
問題一：起飛
重力是一個(gè)負(fù)累
離開地球有點(diǎn)兒像離婚：你想趕快離，并且行李越輕越好，越快越好。
但多種強(qiáng)大的力量跟你對著干——特別是，重力。如果地面上的一個(gè)物體想要自由飛行，它的發(fā)射速度必須超過40233.6 公里每小時(shí)。
那真的需要一定的動(dòng)力，那就是——錢。光是發(fā)射“好奇號”火星探測器就花了將近兩億美元，這還只是任務(wù)預(yù)算的十分之一，任何載人任務(wù)都會(huì)被維持生命所需的東西所拖累。復(fù)合材料，譬如異金屬合金和纖維片可以減輕重量；再結(jié)合更高效、更強(qiáng)大的燃料混合物，你的助推器會(huì)得到更大的動(dòng)力。
但省錢的最終方法是可重復(fù)使用?！半S著航班數(shù)量的增加，規(guī)模經(jīng)濟(jì)開始出現(xiàn)，”美國航空航天局先進(jìn)概念辦公室的技術(shù)助理萊斯·約翰遜說，“那就是讓成本大幅度下降的關(guān)鍵?！蹦妹绹仗剿骷夹g(shù)公司的獵鷹9號火箭來說，它就是被設(shè)計(jì)成可重復(fù)多次發(fā)射的，去太空的次數(shù)越多就越省錢。
問題二：推動(dòng)力
我們的飛船飛得太慢了
在太空中疾馳是很容易的。畢竟太空是真空的；沒什么會(huì)讓你慢下來。但是怎么開始飛呢？那就棘手了。一個(gè)物體的體積越龐大，就需要越大的能量去推動(dòng)它—火箭就是如此的巨大。把化學(xué)推進(jìn)劑用作最初的推動(dòng)是很好的，但你寶貴的煤油將在幾分鐘內(nèi)燒完。之后，要想到達(dá)木星的衛(wèi)星，哦，得飛五至七年。那得備一大堆電影以便旅行中觀看。推進(jìn)過程需要一個(gè)徹底的革新方法。下圖來看看現(xiàn)在火箭科學(xué)家已經(jīng)研究出來的，或者正在研究的，又或者期望擁有的運(yùn)載設(shè)備。
問題三：太空垃圾
太空是一處危險(xiǎn)之地
恭喜你，你已成功將火箭送入軌道！但是，在開啟太空之旅之前，你會(huì)遇到一個(gè)不知從哪個(gè)方向飛過來的搗蛋衛(wèi)星，它蓋住了二級油箱，結(jié)果，造成火箭發(fā)射失敗。
這就是空間碎片會(huì)引發(fā)的一種問題，并且，是實(shí)實(shí)在在的問題。美國空間監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)目前就已探測到1.7萬個(gè)垃圾物體——每一個(gè)都至少有壘球大小——它們以每小時(shí)28163.52公里的速度圍繞地球旋轉(zhuǎn)。此外，還有將近50萬個(gè)小于10厘米長的碎片。從火箭部件到鏡頭蓋，甚至小到一塊油漆碎片，都可能會(huì)在太空設(shè)備的關(guān)鍵部位砸出大坑來。
惠普爾防護(hù)屏（Whipple shields）——金屬和凱夫拉纖維防護(hù)結(jié)構(gòu)——它雖然可以防止微小碎片的撞擊，但是至今還沒有任何一種方案可以抵擋一個(gè)廢舊衛(wèi)星的威力。目前人類已有約4000次發(fā)射記錄，大多數(shù)航天器都返回大氣層并燒毀，但是依然有很多太空垃圾留在地球周圍的軌道上。雖然飛行控制中心可以幫助避開一些危險(xiǎn)路徑，但是跟蹤的辦法始終不是十全十美的。
來源：美國宇航局軌道碎片項(xiàng)目辦公室（NASA ORBITAL DEBRIS PROGRAM OFFICE）WWW.SPACE-TRACK.ORG
把廢棄衛(wèi)星都移出軌道，這種想法并不實(shí)際，因?yàn)橐谱咭活w碎片的成本就耗費(fèi)巨大。所以，從現(xiàn)在開始，所有的衛(wèi)星都需要具有自行脫離軌道的機(jī)制。它們消耗完剩余的燃料后，會(huì)通過火箭助推器或太陽帆的作用，調(diào)整運(yùn)行角度，在重返大氣層的過程中燃燒殆盡。一定要確保在未來的發(fā)射任務(wù)中，有百分之九十都啟用這種自行銷毀機(jī)制，否則，人類將遭遇凱斯勒綜合癥（Kessler syndrome），也就是：一顆衛(wèi)星遭到一次撞擊后，會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，進(jìn)而有大量衛(wèi)星被撞毀，最終造成嚴(yán)重?fù)p害。如果某個(gè)國家開始撞擊敵國衛(wèi)星，那么“這將帶來一場災(zāi)難”，霍格爾·克瑞格這樣說，他是歐洲航天局空間碎片辦公室負(fù)責(zé)人。未來太空旅行的關(guān)鍵：世界和平。
問題四：導(dǎo)航定位
沒有GPS適用于宇宙
深空網(wǎng)絡(luò)天線陣系統(tǒng)
深空網(wǎng)絡(luò)（the Deep Space Network）——美國加利福尼亞州、澳大利亞和西班牙三地共同提供了天線陣系統(tǒng)——是太空的唯一導(dǎo)航工具。無論是學(xué)生項(xiàng)目衛(wèi)星，還是抵達(dá)柯伊伯帶的“新地平線”號探測器，都要依靠其進(jìn)行定位。地球上一只超精密原子鐘的數(shù)值乘以一個(gè)信號從探測網(wǎng)到太空之間往返的時(shí)間，探測人員通過這種方法來確定飛船所處位置。
但是，由于太空探測器越來越多，探測網(wǎng)絡(luò)也變得越來越擁堵，而分配盤也隨之愈加繁忙。所以近期，美國國家航空航天局正著手為之減輕負(fù)擔(dān)。安裝在飛船上的原子鐘會(huì)將其傳輸時(shí)間減半，只保留單一的下行計(jì)算距離。而高頻寬帶激光器則負(fù)責(zé)處理諸如圖片和視頻信息的大數(shù)據(jù)包。
深空定位系統(tǒng)：這個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)搜集目標(biāo)和周圍物體的影像，并且通過其周圍位置來確定宇宙飛船的坐標(biāo)
然而，火箭飛離地球越遠(yuǎn)，隨之產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)就越多。無線電波雖然可以以光速傳播，但是，想要傳輸?shù)教罩羞€是需要幾個(gè)小時(shí)。星星雖然可以指引你行進(jìn)的方向，但是，它們距離你太遠(yuǎn)，也無法作為參照物定位你所在的位置。對于未來的太空探索任務(wù)，外太空導(dǎo)航專家約瑟夫·吉恩想設(shè)計(jì)一個(gè)無需地面控制的自動(dòng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)搜集目標(biāo)和周圍物體的影像，并且通過其周圍位置來確定宇宙飛船的坐標(biāo)。吉恩說：“這就類似于地面的GPS，你只需在車內(nèi)放一個(gè)GPS接收機(jī)，就可以完成定位。”他將之稱為深空定位系統(tǒng)（deep-space positioning system），簡稱DPS。
【視頻】太空探索很艱難，那里沒有GPS
外太空沒有導(dǎo)航軟件，至少現(xiàn)在還沒有。我們?nèi)绻肴ヌ剿魈盏脑挘托枰獡碛行碌膶?dǎo)航工具。這里介紹的就是美國航空航天局將火箭成功送入軌道的方法。視頻來源：NASA
問題五：太空實(shí)在是太大了
而曲率驅(qū)動(dòng)卻不存在……至少目前還沒出現(xiàn)
有史以來人類建造過的最快的東西是探測器“太陽神2號”。 現(xiàn)在它死了，但如果聲音能夠在太空中傳播，你會(huì)聽到它的尖叫聲，它嗖地飛快繞著太陽運(yùn)動(dòng)，每小時(shí)速度超過252667公里。這比子彈快幾乎100倍，但即使是以這個(gè)速度，仍需要大約1.9萬年才能到達(dá)離地球最近的一個(gè)恒星，半人馬座阿爾法星。要是船有這樣的速度，那它會(huì)是一艘多代同堂的船，在里面養(yǎng)老也是極好的，所以沒有人再夢想去太空。
要擊敗時(shí)鐘，超過時(shí)間，你需要能量——而且是許多能量。也許你可以在木星上挖到足夠多的氦-3來為核聚變發(fā)電，前提是你已經(jīng)找到了融合引擎。物質(zhì)與反物質(zhì)的湮滅更容易取得突破，但粉碎那些結(jié)合在一起的粒子是很危險(xiǎn)的?！澳阌肋h(yuǎn)不會(huì)想在地球上做的，” NASA先進(jìn)概念辦公室技術(shù)助理約翰遜說道。他專門研究瘋狂的星際飛船構(gòu)思?！澳阈枰谝粋€(gè)很深的外太空中做這些，才能確保一旦出現(xiàn)了意外，也不會(huì)破壞一個(gè)大陸?！碧ち伊藛?？那太陽能發(fā)電如何呢？那么你所需要的是一個(gè)德克薩斯州大小的太陽帆。
更優(yōu)雅的做法是破解宇宙的源代碼——那就是運(yùn)用物理學(xué)原理。阿爾庫維耶雷引擎理論會(huì)壓縮你的飛行器前面的空間，并且擴(kuò)張它后面的空間，從而實(shí)際上使你的船能運(yùn)動(dòng)得比光快。調(diào)整阿爾庫維耶雷方程，你將得到克拉斯尼科夫通道，相當(dāng)于一個(gè)星際地鐵，能夠縮短你的回程。
所有人都登上飛船嗎？不完全。人類將需要更多像愛因斯坦的天才在大型強(qiáng)子對撞機(jī)這樣的地方工作，解開所有的理論結(jié)。 “我們完全有可能發(fā)現(xiàn)能改變一切的東西，”約翰遜說，“但是你不能指望它能夠拯救整個(gè)地球?！比绻阆胍`光乍現(xiàn)的一刻，你需要為他們的預(yù)算買單。這意味著將更多的錢給美國航空航天局和粒子物理學(xué)家。到那時(shí)，地球的太空野心就會(huì)像太陽神2號一樣：一直在同一恒星中徒勞地賽跑，無法逃脫。
問題六：只有一個(gè)地球
不要大膽地離開，讓我們大膽地留下
幾十年后，科幻作家基姆·斯坦利·羅賓遜描繪了科學(xué)家離開人口過剩、過分?jǐn)U張的地球，在火星上建立的一個(gè)未來烏托邦。他的火星三部曲為太陽系殖民提供了有力的支持。但是，說真的，除了進(jìn)行科學(xué)研究以外，我們?yōu)槭裁匆ヌ漳兀?/p>
探索的需要建立在我們的靈魂中，為的是一個(gè)目標(biāo)——先驅(qū)精神和天定的命運(yùn)。但是科學(xué)家們已不再談?wù)撓闰?qū)者了?！澳阍缭诙昵熬吐犨^了邊緣理論，”漢默爾·海蒂說，他在美國航空航天局的重點(diǎn)勘探項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用。但自從去年七月“新視野號”通過冥王星以來，“我們已經(jīng)對太陽系中每種類型的環(huán)境探索了至少一次，”她說。人類仍然可以一絲不茍地研究遙遠(yuǎn)太空的地質(zhì)學(xué)，但如果機(jī)器人可以做這些，人類也許就不需要了。
去年7月14日“新視野號”掠過冥王星時(shí)的飛行路徑
至于天定的命運(yùn)？歷史學(xué)家更清楚。西部擴(kuò)張是一次惡性的土地攫取浪潮，這其中涌現(xiàn)的偉大探險(xiǎn)家大多是為了資源或?qū)毑亍Ｈ祟愖陨淼穆务眱H表現(xiàn)在出于政治或經(jīng)濟(jì)目的的活動(dòng)中。
當(dāng)然，地球迫在眉睫的毀滅可以提供一些激勵(lì)。耗盡地球資源和小行星帶采礦的做法似乎突然間合乎情理了。改變氣候和太空環(huán)境，為人類（以及其他一切）提供生存空間。
但這是一個(gè)危險(xiǎn)的思想路線?！斑@會(huì)帶來道德風(fēng)險(xiǎn)，”羅賓遜說，“人們認(rèn)為，如果我們在地球上把一切搞糟了，我們也可以隨時(shí)去火星或其他星體。這種想法是有害的。”他最新的書，《極光》（Aurora），又為太陽系以外的定居問題提供了強(qiáng)有力的案例：那就是，你大概做不到。任何人都知道，地球是宇宙中唯一可居住的地方。如果我們要離開這個(gè)星球，讓我們因?yàn)榍樵付x開，而不是因?yàn)椴坏靡讯x開。
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