阿波羅11號登月50多年后,為什么太空中人類的身影還如此之少?我們會到達火星嗎?人類如何才能成為一個多星球物種,殖民太陽系并前往其他恒星? 本書將直面這些問題。
本書對離開地球的安全界限、實際挑戰或合理動機進行了深入探討。克里斯托弗·萬杰克認為,考慮到潛在的科學和商業寶藏,在未來幾十年里,我們將重返月球并探索火星,這一點毫無疑問。其中私人企業已經發揮了主導作用,并從人類的太空活動中獲利。萬杰克認為,這可以是一個可持續的項目,是地球科學、商業和休閑活動的自然延伸。他設想在近地軌道上建造旅館,在月球上采礦、發展旅游和科學探索。他還建議在火星上緩慢而穩定地建設科學基地。如果火星的重力能夠允許生育和兒童的健康成長,那么人類將在火星上建立定居點。
對奇跡的渴望會帶領我們走很遠,但如果我們真的想在新世界定居,則需要工程師、科學家和企業家的籌劃。萬杰克向我們介紹了那些規劃者,他們正在努力使太空生活成為現實。
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★ NASA戈達德太空飛行中心資深作家克里斯托弗·萬杰克又一力作
★ 系統回答了人類要想在月球、火星、小行星、木衛四、土衛六……這些星球上定居,將要面臨的挑戰,深入分析了人類離開地球的安全界限、實際挑戰或合理動機
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推薦序一
現代宇宙航行學奠基人康斯坦丁 · 齊奧爾科夫斯基曾經說過:地球是人類的搖籃,但是人類不能永遠生活在搖籃里。克里斯托弗 · 萬杰克所著的《太空居民》這本書,就是要告訴讀者,人類為什么要離開地球,如何離開地球,以及如何在廣漠的宇宙中克服重重困難、開拓新的生存空間。
人類為什么要離開地球?地球上的生命經過數十億年的演化,已經完全適應了地球環境。或者更準確地說,地球上的生命是根據地球環境量身定制的。空氣、水、陽光、溫度、大氣壓力、重力、宇宙射線……任何元素出現變化,生命都會受到極大的威脅。全球變暖帶來的氣候變化、自然災害以及物種消失,已經給人類敲響了警鐘。然而,即便如此,與月球、火星、土衛六這些人們熱衷移居的目的地相比,地球依然是適合人類居住的家園。人口太多而資源太少、瘟疫、大規模核戰爭、小行星撞擊地球、伽馬射線暴沖擊,這些人們常常給出的逃離地球的理由,作者一一予以了駁斥。后,作者借助登山家馬洛里的話給出了答案:因為它就在那里。
是的,宇宙就在那里!好奇心和探索的欲望驅使著人類征服宇宙,正如人類征服大海、天空一樣,這是人的本能。
人類自遠古時代,就對浩瀚的宇宙有著無盡的想象,對探索宇宙、了解宇宙有著不懈的追求。進入20世紀,隨著科學技術的進步,人們借助月球、火星、金星等各類行星、小行星、衛星探測器,逐漸揭開宇宙神秘面紗的一角。
20世紀60年代末,美國人將宇航員送上了月球。受到這一成就的激勵,人們曾經樂觀地認為,人類不久就能踏足火星,甚至能大規模地在太空生活。然而半個多世紀過去了,人類距離登陸火星還有遙遠的距離,所謂太空生活也僅限于幾名宇航員待在空間站里,移民外太空依然只出現在科幻片中。
是什么限制了人類進入太空的步伐,作者給出了高成本、高風險、低投資回報率以及戰爭驅動力減弱等幾個因素。
我認同作者的這一觀點,即只有大幅降低進入太空的成本,提高太空活動的投資回報率,才會有更多的商業投資者愿意涉足航天領域或太空經濟;只有當更多的商業投資者進入到航天領域,太空經濟才會擁有良好的生態。人們甚至可以期待有朝一日乘火箭進入太空就像乘坐飛機一樣成為日常,到太空工作、旅游、度假、娛樂就像在地球上一樣方便。
就推動商業航天發展而言,美國國家航空航天局(NASA)的一些做法是值得借鑒的。正是 NASA 向商業航天企業開放了核心技術,并將自己的工作重心放到了無利可圖的關鍵技術攻關上,才使得太空探索技術公司(SpaceX)這樣一個成立不到20年的商業航天企業在如此短的時間里取得了巨大的成就。像SpaceX這樣的商業航天企業,幾乎涉及衛星和運載火箭研發制造、發射、測控和應用服務等方方面面。由政府主導的航天項目與商業航天并存,將成為未來航天發展的主流趨勢。
當然,人類在進入太空的征程中還面臨著許許多多的困難。沒有了大氣的保護,宇宙中充滿了致命的高能粒子;沒有了重力,人的健康會受到極大的危害;長期旅行途中,食物、水、空氣怎么解決;在密閉狹小的空間里居住數月甚至數年,人的精神能否承受;……所有這些問題,必須一一解決,人類才有可能真正走向太空。
從書中可以看到,目前世界各地的科研人員已經在地球上做了很多研究和實驗,模擬外太空的環境和生活。比如在南極洲的溫室里培育植物,在潛艇以及其他人造的密閉、擁擠的環境中研究人的生理和心理變化,甚至在陸地上建立起與大自然完全隔離的、一切資源自給自足的小環境。作者對這些實驗的情況一一進行了總結,其中許多經驗教訓值得我們吸取。
《太空居民》是一部集科學知識普及與學術研究于一體的作品。它是一部科普圖書,因為書中融入了大量的航天及宇宙太空知識,即便是中學生也能發現感興趣的內容,從中汲取知識和營養;它又是一部學術著作,因為它對人類為什么以及如何進入太空的許多問題進行了系統的歸納和論證,值得專業人士認真研讀。
書中曾多次提到中國航天事業的發展成就,及其對當今世界航天發展的影響。可見,中國航天事業的發展已經引起西方世界的高度重視。當然其中的某些觀點難免會不夠客觀,請讀者在閱讀中要注意分辨。
經過60多年的發展,中國航天事業積累了豐富的經驗,形成了鮮明的中國特色:始終堅持科學地制定長遠規劃,并且一以貫之,按照規劃一步一步向前推進。不積跬步,無以至千里,只要我們按照自己的能力和規劃,一步步扎實地向前推進,不被他人太空競賽的想法所干擾,中國的航天事業必將取得更大的成就。
沈榮駿
航天工程管理與測控技術專家
中國工程院院士
克里斯托弗·萬杰克(Christopher Wanjek)
科普作家、科學記者,曾擔任NASA戈達德太空飛行中心資深作家,報道宇宙的結構與演化。先后為《華盛頓郵報》《史密森尼雜志》《天空與望遠鏡》《天文學》《水星》和《生命科學》等報刊撰稿500余篇。已出版有《這才是醫學》《工作中的食物》等作品,其著作已被翻譯成近10種語言。
李平
高級工程師、情報工程學學士、通信與信息系統碩士,長期從事航天類科技期刊編輯、航天領域科技信息研究、文獻資料翻譯以及國內外航天技術發展史研究工作,曾參與《阿波羅是如何飛到月球的》《阿波羅計劃權威原始資料》等譯著的翻譯和審校。
王加為
1988年畢業于山東大學外文系英語語言文學專業。現為航天工程大學教授,長期從事英語教學和學術翻譯工作,主要涉足領域有國防采購、文學評論和語言學。主要譯著有《文學論著》《文化與權利》《表達與意義》等。
鄭子軒
荷蘭代爾夫特理工大學博士,西北工業大學副教授、碩士生導師。主要研究領域為空間應用科學與工程、飛行器設計等。在Aerospace Science and Technology、Acta Astronautica等權威雜志發表論文10余篇,并出版有英文專著Autonomous Mission Planning for Multiple Satellite Systems。