PAGEPAGE4劉慈欣:擁抱星艦文明人類正朝著太空移民的幻想大步邁進。太空移民是將來人類文明的一項重要事業(yè)，有可能像大航海一樣開啟一個全新的時代。隨著技術的日益積累和進步，目前面臨的諸多障礙和挑戰(zhàn)終將被克服，然而，我們真的打算好迎接太空移民時代了嗎？“銀河帝國”之夢20世紀50年頭，阿西莫夫在代表作《基地》中，曾經描繪過一幅宏大的圖景：在遙遠的將來，人類遍布銀河系中2500萬顆行星，形成了一個真正的銀河帝國。時隔半個多世紀后的今日，當我們現實地諦視人類在太空探究領域所取得的進步時，唯恐還是不得不承認，“銀河帝國”仍是一個特別遙遠的夢。不過，我們正一步一步地，朝著這個夢不斷前進。最起先的一步，必定是從現有的航天事業(yè)起先，對太空移民所涉及的技術課題進行基礎性探討，除了新型推動系統等太空探究領域共有的課題，還包括與太空移民親密相關的其他課題，如太空生態(tài)圈、太空生物學、人造重力等?？臻g站將在相關探討中發(fā)揮重要作用，比如使其運行姿態(tài)變成自轉，就可以產生離心力，模擬重力環(huán)境。再進一步就是月球移民。月球上有足夠的太陽能和氦－3資源，可以為移民供應足夠的能量；同時，目前的探測已經證明，月球巖層中有水存在。月球移民定居區(qū)最好的選擇是建在地下，因為月球沒有大氣，磁場也很弱，表面完全袒露在太空中，缺少對于宇宙輻射的自然防護。緊隨月球移民之后，就是在地球軌道上建立太空城。建立同樣規(guī)模的永久居住地，太空城的技術難度要高于月球。首先，月球上的建設是在1/6的地球重力下進行，在這樣的重力環(huán)境下開掘地下城所需的土木工程和巖層掘進都是比較成熟的技術。而太空城是一個浩大的空殼結構，高度封閉，要承受內部大氣壓和自轉產生的強大離心力，這對于材料和建設工藝都是巨大的挑戰(zhàn)。其次，太空城內部氣候的調整、對輻射和隕石的防護，技術難度也都大于月球地下城。太空城和月球移民有一個共同的巨大優(yōu)勢，就是殖民地距地球較近，這就使得殖民地可以部分或全部由地球的補給來維持。但這樣由母星供應維持的狀態(tài)并非真正意義上的太空移民。太空移民必需建立起自給自足的生態(tài)系統，或者說建立一個小地球。這是巨大的技術挑戰(zhàn)。在美國亞利桑那沙漠中進行的“生態(tài)圈一號”和“生態(tài)圈二號”試驗表明，建立體積有限的自循環(huán)生態(tài)系統特別困難?；蛟S，要使一個封閉的生態(tài)系統長期維持下去，其體積和容量必需大于某個臨界值，而這個值也將是太空移民須要考慮的一個重要參數。所以，太空城和月球殖民地應當漸漸減小對地球供應的依靠，最終建立完全可以自給自足的人工生態(tài)圈。這將是人類太空探究的一個里程碑，也將使真正的太空移民成為可能。真正的太空移民很可能從火星移民起先?；鹦怯写髿鈱?，是太陽系中氣候與地球最接近的行星，火星上的居住條件比月球優(yōu)越得多，而且，火星陸地廣袤，地形多變，殖民地有充分的發(fā)展空間。不過，火星距地球較遠，來回航行的時間要以年計，火星移民只能依靠火星資源自給自足。在更前方呼喚我們的，則是向太陽系外的星系移民。在太陽四周15光年的范圍內，有50多顆恒星，但在人類駕馭恒星際航行技術之前，飛船到達這些恒星都須要漫長的時間，航程甚至得持續(xù)千年以上，所以，恒星間的移民也就等同于向飛船上移民，飛船本身就是移動的殖民地。一次星際航行已經不是一個有始有終的過程，而成為另一段在太空中不斷持續(xù)的人類歷史。在太空深處航行的飛船，已經和它動身的世界本身一樣，成為永久的存在，成為人類在宇宙中的一個不斷遠去的寄予。永恒的星艦漂泊可能成為人類文明的一種正常生存狀態(tài)。非技術挑戰(zhàn)但須要留意的是，太空移民與太空探險或者太空資源開發(fā)有著很大不同。太空探險一般有著特定的科研和政治目的，參與人數有限，且都有肯定的時限；太空資源開發(fā)有明確的經濟目標，所獲得的資源最終還將用于地球上的人類社會。但太空移民卻是由較大數量的一般人、家庭和群體參與的向太空的遷移，移民將把飛船、太空城或其他行星上的殖民地當作家園，長期生活在那里，這種遷移是終生的，甚至是一去不返的。這就使得相對于太空探究和太空資源開發(fā)而言，太空移民還面臨很多技術問題之外的障礙和挑戰(zhàn)。第一個不行回避的問題是，為什么要向太空移民？眾所周知的理由是：地球資源有限，總有枯竭的一天；同時，地球生態(tài)圈并不穩(wěn)定，可能因為人類或自然的緣由發(fā)生劇變，進而不適合人類生存。但無論一般公眾還是國家政府，唯恐都很難被這個理由勸服。因為無論是資源枯竭還是氣候和生態(tài)環(huán)境的劇變，在全部人有生之年發(fā)生的幾率都很??；或者，即使發(fā)生了，在相當長的時間內，在變糟的地球上生活也比在完善的太空殖民地中簡單得多。在不太遙遠的將來，太空移民幾乎不會有看得見的效益。人類有可能做一些著眼于長遠將來的事情，但前提是有限的投入。像太空移民這樣須要超大投入去為遙遠將來著想的事情，幾乎是沒有可能的。近來，以私人航天企業(yè)為代表的民間太空探究漸漸活躍，很多人把太空移民的希望寄予在它們身上。但是，對于公司和企業(yè)而言，全部行為的最終目的是利潤，但如上所述，太空移民在可以想見的將來幾乎沒有利潤可言。雖然目前有維珍銀河公司的太空旅游安排，SpaceX公司的無人飛船也已與國際空間站對接，但這些也都是商業(yè)行為，與太空移民有本質的不同。由于利潤空間的限制，這些行為的規(guī)模幾乎不行能發(fā)展到太空移民的程度。非營利的民間組織同樣難以寄予希望。首先，與公司和國家相比，這些組織力氣薄弱，同時，與環(huán)保等燃眉之急的事業(yè)相比，太空開拓和移民在民間并沒有太大的號召力，難以獲得像環(huán)保那樣廣泛的憐憫。目前，在這方面也還沒有出現像綠色和平組織這樣有足夠影響力的民間組織。除了技術進步和經濟支持，太空移民還要求人類社會在思想上發(fā)生相適應的重大轉變，這一點是我們始終所忽視的。人類在15～18世紀間向新世界的大規(guī)模移民，與文藝復興、啟蒙運動和宗教改革這類思想和文化進步親密相關。從歷史上看，兩者很難說是誰引發(fā)誰、誰推動誰，而是一種互動的過程。目前，世界范圍內最流行的市場經濟意識，以及重新抬頭的重商主義政策，根本不行能為太空移民供應思想基礎。所以，真正的大規(guī)模太空移民的啟動，還須等待人類社會另一次思想和文化的飛躍，這或許比技術進步更難、更遙遠。擁抱星艦文明假如全部的困難和挑戰(zhàn)都已解決，太空移民時代全面來臨，我們會用哪些方式實現移民？依據美國波特蘭州立高?？仿　·史密斯（CameronM.Smith）的觀點，太空移民將包括三種形式：一種是移居地球之外的其他行星，比如火星；另外兩種是所謂自由漂移的移民區(qū)，分別是太空城和世代飛船。前者一般運行于地球或太陽的軌道上，一般只具備軌道調整所需的協助動力；后者則航行于恒星之間，具有巨大的推動動力。以直覺來推斷，這三種移民的規(guī)模，從大到小應當按以下依次排列：行星移民、太空城、世代飛船。在行星上的移民可以不斷開拓行星表面的未知疆域；飛船則有肯定的空間限制；而太空城依托于其環(huán)繞運行的母星，同時沒有遠程航行的加速負擔，也可以建得比飛船大很多。這好像是符合常理的，但從長遠來看，狀況可能恰恰相反。行星表面的面積是有限的，隨著移民的擴張，全部的土地可能都被人口和農田占據，像地球一樣。甚至可能出現《基地》和《星球大戰(zhàn)》所描述的銀河系首都星球的情形：整個星球表面全部被城市所覆蓋。從長遠來看，太空城的發(fā)展空間就大了很多，可以用來自母星的資源不斷擴建，或在行星軌道上建設眾多太空城構成的城市群落。由于太空城所具有的薄殼狀幾何構型，它的單位質量所能產生的居住面積比行星的固體球狀大得多，可能只需母星百萬分之一質量的材料，就能產生與母星表面積相當的居住面積。行星的軌道上也有太空城發(fā)展的巨大空間，最終這些太空城可能形成像土星環(huán)那樣的一個圈，總的居住面積將遠超行星表面。不過，行星軌道空間雖然巨大，也總有被占滿的那一天。而世代飛船的發(fā)展空間幾乎是無限的。啟航時的飛船可能不大，但它像一粒種子，在經過不同的恒星系時會成長起來。每到達一個星系，都可以用星系中行星的資源擴建飛船，或建設新的飛船。隨著飛船或船隊規(guī)模的擴大，它到達下一個恒星系時采集資源自我擴張的實力就會進一步增加，于是這個航行中的世界就會像滾雪球一般擴大。當然，這須要漫長的時間，但擴張的空間幾乎是無限的。船隊中的飛船可能各自獨立，更有可能在航行中聯合成為一個整體，在遇到不同狀況時可以自由地分化組合。在長時間的擴張后，這樣的聯合體在質量上可能超過地球這樣的行星，但由于蜂窩狀的幾何結構，聯合體內部的居住面積將是地球表面的千萬倍。整個船隊形成一個統一的生