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不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

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文/董老师

马斯克做到了!

SpaceX做到了!

现实版钢铁侠Elon Musk的SpaceX太空探索公司在今天凌晨4时52分,成功在大西洋上回收猎鹰9号一级火箭。。

这也是人类历史上首次在海上成功实现火箭回收!

马斯克用行动告诉我们:梦想就是用来实现的!

很多人不理解火箭着陆的难度,和飞机对比一下你就会发现:1。 火箭没有机翼,也就意味着其更容易失去平衡,直观感受一下就是:走钢丝的人都会端着一根非常长的平衡杆,想象一下没有这根平衡杆会怎么样? 2。 火箭的降落方向是垂直于地面,而飞机是平行于地面着陆,飞机还可以通过机翼调节升力实现平缓的着陆,而火箭发动机是直接和引力对抗的! 不仅要控制竖直方向的力,还要负责修正水平方向的影响。 3。 飞机着陆需要多大面积?这个回收船面积又多大? 火箭又有多大?几乎就是不允许一点误差啊,偏一点就掉海里了。4。 这个火箭大约有70米——20层楼高,上百吨重!我们都知道质量越大的物体惯性越大,就越难控制,想象一下你把20层楼发射到太空然后再精准地放回来得有多难? !所以说海上回收,真的是一件比百步穿杨难得多的事儿,然而SpaceX还是做到了! 我甚至都无法想象背后有多少工程努力,可以说这是一个工程奇迹也绝不为过。所以我特别理解当火箭回收成功后控制中心里的人都像疯了一样的庆祝——真tmd太不容易了!

-来自Sean@知乎

为了让大家更好理解SpaceX的起源和马斯克从事的伟大事业,今天集中选自waitbutwhy的长文,作者Tim Urban,版权归Waitbutwhy.com.cn所有。如需转载或刊登请邮件haotian@waitbutwhy.com.cn联系。

马斯克的使命

和其他所有人一样,马斯克有很多人生目标。和其他所有人不一样的是,他的人生目标之一是将一百万人送上火星。

在过去的几个月中,每次和朋友解释我在怎样创作这一系列的文章时,只要我一提到火星,一切就都变了。朋友们的面部表情从“神马??不可能!!”到“哎,我以为Elon Musk很棒的,没想到他只是个愚蠢的土豪罢了”到“我可以笑吗哈哈哈,难道Tim是认真的吗,他会生气?”

唯独没有得到过这样的回应:“太棒了,这真的可行。”

我完全理解——因为其实之前我和朋友们的想法是一样一样的,直到最近。通常一个句子如果包含了火星两个字,那这句话不是在讲深奥的天文学,就是一个炫酷的科幻小说。而征服这个词通常出现在历史叙述中。这两个词不可能一起用来描述现实世界。

为了解释马斯克为什么要将一百万人送上火星,我要先向大家介绍两位外星人,他们生活一个位于银河的另一边的类地行星上——Zurple和Quignee:

Zurple和Quignee的星球,Uvuvuwu,比地球晚形成12亿年,但是由于Uvuvuwu星球上的低等单细胞有机生物进化成复杂的多细胞有机生物只用了3亿年(地球上这一过程用了16亿年),Uvuvuwu星球上的生命完爆我们,早在1100万年前就达到了人类的智力水平。如今,Uvuvuwu上生物的发达水平远非我们地球人所能想象。

240万年前Zurple和Quignee在研究生院见面时就成为了朋友,他们最喜欢的活动之一是观察银河系中出现智慧生命,下赌注这些生命会灭绝还是会“通关”(凭借我们所不能理解的先进技术,他们可以实时看到所有行星)。

最近,Zurple和Quignee被143-Snoogie行星——这是他们对地球的称呼——上面发生的事情所吸引。早在35万年前他们就对143-Snoogie产生了兴趣,当时Zurple的IntelligenceWatch App上面收到了这样一条告警:

143-Snoogie上面的生命已达到了致命的智力水平。

他那时正和Quignee共进午餐,说起这个告警时,Quignee说:“我赌百分之二百他们会灭绝。”Zurple接受了赌约。为什么不呢?观察追踪一组物种并在他们身上下赌注,这事一直其乐无穷。

但是最近,从100年前开始,这两个外星人对143-Snoogie上的生命形式观察更入微了,直到今天,他们已经痴迷于这个星球上发生的一切。

为了弄清楚原因,我们来思考一下他们的赌约,到底什么会让他们分出胜负。Quignee想要人类灭绝。想得牙根痒痒。Zurple希望人类“通关”,无论通关是什么意思。我们会再回到这里。

有一件事情他们可能已经在留意了,就是143-Snoogie星球生命史上灭绝事件的规律。我们来看一下。

宇宙的可怕之处

物种灭绝和人类的死亡有共通之处——总是以平缓的速度时不时地发生。而大规模的物种灭绝事件,就像战争或者席卷人类的流行病一样——是一举毁灭绝大部分人口的罕有事件。人类从未经历过大规模灭绝事件,这样的事件一旦发生,结果便极有可能是人类灭亡——或者事件本身会毁灭人类(比如一个足够大的小行星撞击),或者是事件造成的后果(比如造成食物供应大大减少,气温急剧变化,或者大气成分变异)会终结人类。下图展示了历史长河中的动物灭绝事件(用了海洋灭绝来做纵轴比较)。我标记了五次主要的灭绝事件以及每次物种灭绝的百分比(这张图没有包含很多人认为人类自作孽导致正在发生的新大规模灭绝事件)。

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(图据:Wikipedia Commons: File: Extinction intensity.svg)

自然发生的灭绝事件可能由多种因素造成。苍茫宇宙,危机四伏,而我们只是茫茫之中脆弱的有机体,要在一系列条件的微妙平衡中才能生存。我们存活至今,只是因为迄今为止宇宙允许我们的存在。一些可能会摧毁我们的事情:

近距离的超新星爆发。超新星爆发,是宇宙中最大规模的爆发,巨型星毁灭时会发生。如果超新星爆发出现在距地球30光年以内——这样的爆炸约每隔25000万年发生一次——那就可能成为我们的末日。

伽马射线爆发。伽马射线爆发是宇宙中亮度最高的事件。当大质量恒星的内核融合为越来越重的元素以至于最后无法再融合时,恒星会崩溃成为黑洞,喷射出双向射线,几秒钟放射出的能量就等同于太阳终其100亿年的一生所释放的能量,难以置信。伽马射线爆发比超新星爆发罕见得多,每个星系每百万年只有几次,但是不同于超新星爆发(在我们这样的星系中每个世纪大概会有两次超新星爆发),伽马射线爆发从很远的距离就可以极大程度地毁灭我们,从我们星系中的任何位置都可以——如果射线刚好朝向我们的方向。根据假设,上图五次大规模灭绝中的第一次可能就是由伽马射线爆发造成的。

超级太阳耀斑。太阳耀斑一直存在,是地球的磁场保护着我们不受其侵害(这就是北极光的产生),但是我们观察到其他类日恒星会有偶尔的超级耀斑,比正常的太阳耀斑威力强大几百万倍。如果我们的太阳也出现超级耀斑就完了。提到地球的磁场——

地球磁场两极反转。如果地球磁场想要吸引眼球,反转随时可能发生——平均约每百万年发生两次。两极反转本身并不是问题——但是转变过程极具危险。磁场反转的过程会持续100至1000年,期间磁场力量减弱到大约只有正常值的5%。因为我们依赖于地球磁场的保护才免受伤害,这对生命来说就是灾难性的。科学家们已经演示了磁场反转和大规模灭绝事件之间的关联 (http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2014/06/10/earths-magnetic-flips-may-triggered-mass-extinctions/#。Vrq7W8e9qu5)。

流氓黑洞。时不时地,这些无赖就会不请自来地溜进太阳系,带来一场浩劫。即使不靠近地球,哪怕在距地球10亿英里处经过,都会把地球轨道甩得更加近似椭圆,导致夏季气温升至150F(60C),冬季气温降至-50F(-45C)。这还怎么活。

混账外星人。让我请已故物理学家Gerard O’Neill来总结一下:“先进的西方文明对所有与其有接触的原始文明都是毁灭性的,尽管每次接触都是试图保护或护卫这一原始文明。我有充足的理由相信同样的事情也会发生在我们身上。”

全球性的流行病。没有好莱坞式结局的流行病爆发。

小行星。额。关于子弹(小行星)要说的太多了,细说一下:

令人不快的小行星效应

太阳系中各个角落都有四处漫游的小行星和彗星,从鹅卵石大小到矮行星大小,但大多都分布在三个区域——1)火星轨道和木星轨道之间的小行星带(本来可以凝聚成为自有行星但由于附近木星的万有引力没有成功),2)海王星轨道周边的柯伊伯带,这个大得多,和3)太阳系周边的巨型球体奥尔特云,这个大得多得多。

星球大小快速入门:如果太阳系是一便士大小(直径=2cm),海王星这个小针孔在便士边缘环绕(地球的整个轨道小似中心的一个小点),小行星带就是用削尖了的铅笔在便士中心画的直径大约2毫米的小小的圈。彗星带则是便士外围的一个扁平的圆圈(就像土星的环),厚度就如你用指尖画出的。不像小行星带和彗星带都是光盘形,奥尔特云是一个球体,从距便士大约30厘米(1英尺)的位置向四周各个方向延伸,外延30米(100英尺),比地球二号太空船(Spaceship Earth.2)还要大一些。以便士为起点,最近的恒星在90米(295英尺)远——将近三倍便士到奥尔特云外围的距离。假设太阳系便士在足球场的一边端区,最近的恒星就是在另一端区的一个针孔,而旅行者1号,运动速度最快的人造物体,如今已经连续38年嗖嗖地驶离地球,现在离便士也只有4厘米远——它已经成为史上最远的人造物体了。我得让自己停下来再回到文章上面去,但这有点难度因为天马行空写出这段太享受了。

好了,回到小行星。

因为碰撞或者一些重力干扰(可能来自木星或者某个路过的恒星),小行星或彗星(后面行文我就仅用“小行星”来指代这二者了)会被推移出正常轨道,我们就有可能被这类小行星撞击。

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小行星并不需要多大体积就足以摧毁一切。1908年,一个很小的,60米的小行星在西伯利亚3-6英里(5-10千米)的上空发生爆炸。即便从那么高的地方,它还夷平了8000万棵树。如果它在地球表面爆炸,那威力可相当于超过1000个广岛原子弹。一个直径只有半英里(0.8千米)的小行星爆炸在空气中扬起的尘雾足以让地球的气温持续几年降低几度,进而引发各种意想不到的后果。1989年,一个这样大小的小行星就在地球六个小时前所在的位置,穿过了地球的轨道。更大的小行星撞击结果会怎样呢?来看一下,注意在木星身上留下这些撞击痕迹的小行星约和地球差不多大小:

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(图据:维基百科:Comet Shoemaker-Levy 9)

那颗让恐龙伤心欲绝而遗臭万年的小行星直径大约6英里(10千米)。如果被上述任一小行星撞击,后果首先将是撞击区域附近比太阳表面温度还要高10倍的滚滚灼热,小行星则以100倍子弹的速度自天而降,空气都将来不及躲闪被压在下面。紧接着几乎瞬时地,冲击波会向四周各个方向扩张,将方圆数百英里夷为平地。到此时,爆炸威力将超过十亿个广岛原子弹,成百上千的立方千米大的石块已经从小行星和爆炸地飞升出去,形成一座高耸入云的黑墙,不可逾越。当所有这些石块雨再由空中落下时,又会变成数以千计的巨大火球,将整个地球的城市和森林变成一片火海。很快,整个地球都会变得灼热炙手,接下来是一连串的地震,火山爆发,前所未有的飓风海啸猛烈地冲击每个海岸。再然后,尘土烟雾将笼罩全球,让人经年累月不得重见天日,地球急剧降温——千年之后地球的气候都无法回复如初。

假设地球是一栋三楼小别墅大小,所有这一切的罪魁祸首就是一粒豆子大小东西的撞击。

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地球本身并不会因撞击而受多大影响——但地球表面脆弱的生存条件将会天翻地覆。这里有一个视频描绘的就是我刚刚讲述的这些事情,很压抑。

更加恐怖的是,小行星在太空中几乎是不可见的,很难发现。太空研究机构和业余天文学爱好者确实在追踪一些有潜在威胁的小行星,但多数情况下,在小行星从天空翻滚而下之前,我们根本没办法知道它要造访地球。

所以,尽管我们生活的宇宙和地球看似安稳宁静,实际上更像一个暂时平静的森林——冷不丁地,就会从树丛中蹿出一个狰狞的嗜血食肉兽,然后绝大部分生命都将遭到荼毒蹂躏,甚至绝迹。上面的大规模灭绝事件图讲述的是发生在过去的五个恐怖故事,都是安安静静的地球突然变成了当时所有生物难以言喻的噩梦。这是会再次发生的——就在这里,在你坐的地方。唯一不确定的问题是什么时候会再次发生。

我们来看一下6亿年的动物史以及期间的大规模灭绝事件:

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这条时间线上,我们看到虽然未来在劫难逃,但是这里的时间尺度是极其大的,所以在近期发生毁灭性的自然灾难危及人类存亡,这种可能性还是很低的。多低呢?

来梳理一下头绪,我们先假设未来5000万年中有很大可能发生大规模灭绝事件,也就是说,有50000分之一的可能性在未来1000年内发生。按发生概率计算,这就相当于有人在地上画个X告诉你未来一个月内会有闪电刚好击中这一位置。一个月的50000分之一大约是一分钟,那么接下来一分钟内闪电击中X位置的概率就和地球在下一个千年遭遇大规模灭绝事件的可能性一样。换句话说,确知闪电会在这个月内某个时间点击中X位置的情况下,下一个千年继续生活在地球上的安全感,应该就像下一分钟站在X位置一样。

如果在闪电的例子中,一千年是一分钟,那么人的一生大约就是五秒钟。所以问题就变成,如果你站到X点上五秒钟会感觉如何?反正我无论在X点站多长时间都不会心潮澎湃,那五秒钟可能确实有少许压力——但我也明白自己几乎是绝对安全的。这就是我们有生之年活在地球上应有的感觉——至少在涉及生死存亡的自然灾难方面是。

如果你只在乎自己的生命,或者只是自己后裔的十代生命,那存活于地球绝非难事。

但如果你关心的是人类这个物种,就要换种方式思考了。如果人类作为一个物种永远滞留于地球上,那就像一个人打算在X点直挺挺地站上好几个月。上面的灭绝图告诉我们,闪电大概每两个月会击中X点,所以这绝不是一个很好的长期计划——不对吗?或许先进的科技可以帮助我们在几次迎面而来的闪电中幸免于难,但这可不是什么让人愉快的经历,而且每次闪电都可能将我们一击毙命。

我们再换种方式来看。想象地球是一个硬盘,地球上的每个物种,包括我们,都是硬盘上面的一个Microsoft Excel文件,充斥着数万亿行的数据。用我们缩短了的时间尺度,5000万年=1个月,那么:

现在,是2015年8月

硬盘(也就是地球)形成于7.5年前,在2008年初

一年前,2014年8月,硬盘存储了Excel文件(即动物的起源)。从那时起,新的Excel文件就在不断地生成,有的文件出现了错误信息已经无法再打开(即灭亡)。

自从2014年8月,硬盘已经崩溃了五次——即灭绝事件——分别是在2014年11月,2014年12月,2015年3月,2015年4月和2015年7月。每次硬盘崩溃后,都会在几小时后重启,但重启后都会有大约70%的Excel文件消失。除了2015年3月那次崩溃,那次有95% 的文件损毁。

现在是2015年8月中旬,智慧人类的Excel文件刚刚生成约两个小时。

问题来了——假设你有一个硬盘上面储存着极其重要的Excel文件,而且你知道这个硬盘特别靠谱地每隔一两个月就会崩溃一次,最近一次发生在五个星期之前——显而易见你应该做什么?

你肯定会把文件复制到第二块硬盘上。

这就是为什么马斯克想送一百万人到火星上去。

为什么是一百万人?一百万是马斯克粗略估计出的人类要做到完全自给自足所需的最小人数。这里对自给自足的定义很简单——就是指如果地球毁灭,火星上的人口可以继续生存繁衍壮大下去。他们不能在任何方面依赖地球。需要挖矿?火星上的人口中要有人懂得如何开矿,要有矿工工作。需要建个新的医院?要发射火箭去维修坏掉的网络卫星?要扩大农业生产以解决食物短缺?由于战争爆发要采取紧急措施?火星上的人口需要自己解决所有这些难题。马斯克认为一万人或十万人没办法做到——但一百万应该够了。

这个概念——让人类生命自给自足地存活于多个行星——通常被称为“行星冗余”。马斯克把它称作物种的生命保险。我把它叫作硬盘备份。

当然,火星硬盘并不比地球硬盘可靠。它和地球一样,也会面临很多同样的灾难,它也会每一两个月崩溃一次。但通常情况下,两个硬盘不会同时崩溃。如果其中一个硬盘真的损毁严重,导致我们在上面的Excel文件全部丢失,那另外一个硬盘也会继续存在一段时间——这段时间大概足以再去做一个新的备份。

所以现在你把珍贵的Excel文件放在了两个硬盘上。感觉应该好多了。但如果文档对你来说真的万分宝贵,那仅仅把它们放在两块硬盘上或许并不能让你高枕无忧。你大概希望再多复制几份到其他硬盘上。但是我们有其他选择吗?正好再细说一下:

哪些行星听上去适合生存?

我们一个一个来看。

水星

水星时运不济成了离太阳最近的行星,

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(图据:维基百科:Mercury (planet) )

就像在一张桌子旁入座时,坐在了一个450磅重、面露凶相的好色男身边。

如果你身处水星,那白天就要在800℉(430℃)的天气中度过——这个温度下,如果你朝地上扔一大块铅,它会融化成一团泥浆。水星上几乎没有大气层,所以除了要忍受炙烤,你还会站在真空中,肺里的空气瞬时会被挤压而空,皮肤中的水分也开始蒸发。没有大气层还意味着你要遭受太阳辐射的剧毒(天空看起来就像是地球上天空的2.5倍那么大)。这还没完,水星的引力只相当于地球引力的38%,所以你可以在立刻死去的同时试试随意地跳来跳去。到此为止,你一定很担心夜晚的降临,听到水星的日夜循环是58个地球日你肯定会更加愁容满面。

一个月后,当夜晚终于来临,你欣喜若狂,但一分钟后你发现气温骤降到了-280℉(-170℃),这个温度比地球历史上所记载的最低气温(南极沃斯托克站)还低152℉。因为水星没有大气层,不能保留一丁点儿太阳的热量,也无法散布热量到行星各处。并且你还是得痛苦地站在真空中。在严寒中冰冻一整个月,然后再在日出时烤焦。

你在水星最大的赌注是极点附近,那里虽然寒冷长期黑暗,但至少有冰,你可以保持水分。理论上可以在那里建设人类基地,但胜算太小。

我问起Musk水星的时候,他把它称作“地狱之洞”,关于水星的谈话就再也没能进行下去。

金星

金星的恶劣无人能出其右,

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(图据:维基百科:Venus)

跟金星相比,在水星生存简直就是逍遥地坐在毛伊岛的海滩吃烤虾。

金星的大气层是另一个极端——浓密得不可思议——跟这比起来,真空反而让人觉得可爱。金星之旅将会是这样的:

首先,空气中96%是二氧化碳,剧毒,无法呼吸。

其次,如果你瞬间就会被超过地球表面90倍大气压强的大气层压扁,谁还在乎空气是否可以呼吸。这个压力相当于你在海面一千米以下感受到的压力——比有记载的器械潜水深三倍。即使你莫名其妙地可以保持直立,在这样的大气压强下移动一下手臂也会感觉像在深水中一般艰难。

再次,如果得知金星气温870华氏度(465C)谁还在乎前面两项。想象将烤箱加热到铅的熔点,然后再将温度升高138度——金星整个星球都是这个温度。到了晚上(这里的晚上也不会轻易到来——金星的白天比它的一年还长),金星的气温完全维持不变,因为它厚实的大气层保留了全部热量。

在白天,你会在微光中经历这一切,头顶橙红色的云层。太阳看上去只是天空中朦胧的,稍微明亮呈现黄色的那部分。在晚上,就成了漆黑一片,没有星光——但大气层的高压还在,熔炉般的高温也还在。至少那里不会有虫子。

鉴于我以上所说,苏联探测器金星13号的降落真得让我刮目相看,金星13号在1982年一路降落到金星表面并且存活了127分钟——这个时间够长了,期间拍下了两张照片,也是人类仅有的金星表面的照片:

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在金星表面不会有风的问题,你只会感觉到轻轻的微风——但如果你顺着大气层向上走,马上又是另一番景象。金星的高空大气层是一种新的地狱——持续不断的狂风,风速是地球上威力最大的飓风的两倍,夹着一滴滴的硫磺酸(用来疏通排水管道的那种酸),嗖嗖地打到你的脸上。典型的金星。

然而,假设你诡异地最终穿越了金星让人痛不欲生的大气层到达了大气层顶部,迎接你的将是——简直不可思议——怡人又宜居的生存条件。在金星的云层顶部很随机地分布着一层和地球上的气温及压力都相近的云层,而且因为氧气和氮气都从金星浓密的大气层中升腾起来(就像地球上升起的氦气),这里的空气或许可以呼吸。事实上一些科学家已经认真讨论起人类征服金星的高层大气,建造“漂浮在金星大气层中海拔50千米上空的城市”。

我问起Musk金星的时候,我很惊讶听到他暗示如果要去这个行星生存,还是有可能的,只是“困难重重又重重”。他说随着时代发展,科技进步,或许有办法清理掉金星的大部分大气层,或许它可以作为人类在遥远未来的殖民选择。

火星

如果火星是地球上的某个地方,一定没有人想去那里。

但如果说要移居到地球以外的星球,在其他所有星球都恶劣如梦魇的情况下,移居火星听上去还是很值得考虑的。简单来说,火星就是更冷一些的南极,看上去像亚利桑那州的沙漠,上面的空气无法呼吸,上面的太阳如果长时间暴露其下会被辐射致死。火星在任何方面都比地球上条件最差最不宜居的地方更恶劣。但如果要建个人造“居住嚢”,建个小小的温室花园,一个不错的太空舱,火星上的条件还是绰绰有余的,事实上你是可以在火星上存活的。火星上面甚至还有水——而且很多——封存在极点的冰层中,如果你在一年中合适的时间出现在火星正确的地点,还可以享受到70F(21C)的舒适温度。或者,当你透过居住嚢的窗户向外观望时,至少知道外面天气还不错。

火星的一天(一个“太阳日”)大约是24.5小时,这无论是对人类还是对植物来说都很适宜。而且火星重力大约是地球重力的38%,这个重力条件下,你基本可以正常运行。甚至还可以享受低重力条件下的乐趣,比如可以跳起来轻轻松松灌个15英尺的篮筐,或者住在二楼,早上直接跳出窗户去上班(粗略来讲,三分之一的重力作用就意味着,在地球上从X英尺高的悬崖跳下是什么感觉,从火星上3X英尺高的悬崖跳下就是什么感觉。)

太阳系最惹人注目的旅游景点也在火星上——太阳系最高的山,奥林帕斯山。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

(http://beforeitsnews.com/conspiracy-theories/2015/03/olympus-mons-on-mars-the-tallest-planetary-mountain-in-the-solar-system-2468752.html)

这山大得可以覆盖整个亚利桑那州,珠峰在它面前就是一个小土丘。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

(http://www.pianeta-marte.it/marte_in_cifre/english_guinnes_of_mars.htm)

更不用说火星上的峡谷,美国大峡谷跟它比起来就像是被纸片割伤了一下。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

(http://www.pianeta-marte.it/marte_in_cifre/english_guinnes_of_mars.htm)

我们后面还会介绍更多火星的情况,但是理论上,只要技术足够先进,人类足够努力,就可以将火星地球化,未来某一天变成草木茂盛,海洋浩瀚的宜居星球,甚至不用穿太空服外出。

行星相对距离

在我们离太阳越来越远之前,先来弄明白这几个距离。你可以把太阳系大致分为三等分,每段约10亿英里,或者10天文单位长(1个天文单位即是太阳到地球的距离):

第一段:太阳到土星

第二段:土星到天王星

第三段:天王星到海王星

所以如果太阳系是一码长,土星,天王星和海王星就都位于每隔三英尺处。木星离太阳六英寸(约5个天文单位)远,将第一段一分为二,其它四个行星都挤在第一英尺的前两英寸之内:

木星,土星,天王星和海王星

但愿你是喜欢大地的,因为其他这几个行星都没有地表。来看一下这四个遥远的行星何以至此:

46亿年前,太空中有大量的气体云层,不知为何开始凝结。宇宙中的物质很清楚这是怎么一回事——就像黑色星期五突然到来,大家都疯了似的拼命争抢集结更多的物质。每个恒星或者行星都明白,胜利的关键是先发制人。如果竞争伊始你已经拥有最大的质量,那你就可以不紧不慢地继续收集越变越大,不断增强你的优势。一旦某个星球在早期遥遥领先,其他星球就很难后来居上了。

最终的胜利者会成为恒星——其他星球就沦落为狗仔行星,围绕着恒星转上100亿年,直到恒星筋疲力竭,寿终正寝,再上演新一轮的游戏。

在我们的太阳系,赢得比赛的是太阳,在争抢中聚集了气体云层总质量的99.8%。到那时,争抢剩余的质量已经变成一场血战。那些抢到足够多质量的至少可以保留尊严,做个行星。那些努力了但是失败了的最后只能忍受屈辱,做100亿年行星的狗仔——成为卑微的卫星。

而不能成为恒星、行星或者卫星的倒霉物质就注定成为小行星——太阳系无家可归的流浪汉——或者被更大的星球吸收,完全失去自己的身份。宇宙中也是世道艰险。

在这场恶战中,有时也难免尴尬。某些经验不足的物质,不懂得太阳系形成的金科玉律——要知道自己何时被打败,愿赌服输。水星,金星,地球和火星明显一早发觉异常,明白太阳已经遥遥领先,识时务者为俊杰,随即变换策略,立志成为一个行星。

另一方面,那四个气体巨人,怀着沉痛而又绝望的心情不屈不挠地努力收集气体试图翻盘,最后也于事无补。这样一来,处境反而更糟——成了一个怪异的“似是而非的恒星”。土星的构成跟太阳一样,是氢气和氦气,但和太阳不同的是,土星的质量不足以引发聚合,只足以不断地提醒人们它在星球争霸赛中的失利。当然,气体巨人们并不肯承认。在大局已定,它们无法成为恒星时,它们四个齐刷刷地变换强调,声称自己的目标一直都是成为行星。如今,它们郁郁不得志地成了介于恒星和正常行星之间的无人之地,傲娇地做个没有地表的行星度过100亿年。谁都不想成为没有地表的行星。

我们并不完全清楚像土星这样的气体巨人内部究竟是什么情况。如果你企图去搞明白,由于土星强引力(地球引力的2.5倍)越来越快地向内吸引你,你在外太空就会被压缩。当你降落时,世界会变得黑暗,灼热,压强也越来越大。最后,你所在之地就是漆黑一片,气温会超过太阳表面的温度,沉甸甸的大气层在你之上,周遭的气体压强之大会让你感觉像液体(这被称为“超临界”状态)。氢气太浓,以至于电子开始在原子之间流动,营造出电流的液态海洋——导电金属氢。至于木星中心是否有一个固态核供你降落,就未可知了。

我们知道的是人类一定不会移居木星。或者土星。或者天王星。或者海王星。

木星和土星周围那些巨大的,坚如磐石的,并且有冰层覆盖的卫星,人类倒是有可能移居过去。但那里不会暖和。我们或许可以移居到地球自己的卫星月亮上,但月亮其实就是稍微温和的水星——白天气温可以让水沸腾蒸发,晚上的气温可以让氧气液化,并且无法抵御太阳辐射。而且28天的自转周期意味着植物要忍受连续两个星期的黑暗——这可不容易。

我问Musk,除了火星人类还有可能移居哪里,他说如果我们的科技足够发达,还是有几个地方可以去的——几颗卫星,几个最大的小行星,甚至水星和金星如果你真的疯狂的话,最后他说:“我是说,迄今为止,火星是最好的选择。”

在我们结束蓝框回到非蓝色的正文前,请认识到现在居住在地球上是多么幸福!!!想象一下我们所拥有的这些特权,室温天气,一倍的大气压强,g重力,微风拂面,大雨倾盆,浩瀚海洋,磁场和大气层对太阳的双层防御,食物遍地,还有你可以呼吸的空气。得要无穷数的因素全部都刚刚好,你才能够不用穿宇航服就可以出门散个步。接下来的七分钟让我们来感恩奢侈的地球生活,七分钟后我们又会不约而同地将这感恩忘得一干二净了。

我们重新定位一下。到现在为止,我们论证了:

备份人类硬盘是现如今不仅重要而且必要的一件事——把所有的鸡蛋都放在一个行星篮子里孤注一掷,我们就会很容易灭绝。

火星是目前备份人类硬盘最好的地方。

但随着科技进步,我们确实可以通过占领太阳系中十个甚至更多卫星、小行星和行星创建更多备份。

另一个有意思的方案:科学家们探索了一系列创意来建造看起来好玩的人造太空居住地。但其实我们现在的想法会受制于现有的想象力,对于我们来说史前人类居住在洞穴里面特别原始,我可以预见到对于未来人来说居住在行星上面也是一样的。在过去几千年,人类发明了“里面”这个概念,以致现在的人们都会把家想做是一个室内的地方——或许在将来,巨大的人造太空居住地相对整个世界来说就是“里面”,但这是一个湖光山色绿树成荫,居住着数百万人的地方,睡觉时担心天气、地震和小行星撞击,就如同洞穴人担心狼群袭击一样。可能是这样的。

不管怎样——一旦有数百万人在几个不同的星体或者居住地,那Excel文件就万无一失了,人类也得以长存。

哦对了还有

当然,所有这些硬盘备份都还同属于太阳系,如果你所有的备份都在同一栋房子里,就还是有问题的,比如房子失火。我们不但不幸遇到个注定崩溃的硬盘,也不幸住在一栋迟早会失火的房子里。太阳的寿命已经差不多过去一半了。接下来是第二幕的剧本:

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

恐怖统治地球以后,太阳会向外扩张,将我们潜在的家园一个接一个地毁灭。幸运的是,我们还有上图中标示为绿色的那段时期,在这段时间我们就有机会做些什么。马斯克指出,从地球之始到海洋蒸发,热浪来袭,无法生存,复杂生命灭亡,现在已经度过了这整个历程的90%——“所以如果当初智能生命的形成多用了10%的时间,那它就根本不会形成了。”说到人类进化,我们现在已经到了第九局,正是千钧一发之际——在被永久性地打出局之前,我们必须想办法扩张到地球以外,甚至太阳系以外。

有一个好消息是,这里的时间尺度都特别长。在很长的一段时间里,太阳并不会有任何不轨,我想,如果我们能够一直生存到绿色时期末期,到那时我们的科技水平一定能够使我们A)在需要的时候轻松转移到太阳系中较安全的地方,B)扩张到银河系其他适宜生物生存的恒星系,成为多恒星系物种,并且/或者C)创造出无需恒星即可产生能量的安全的太空居住地——通过原子核技术,或者通过其他我们现在还想象不到的先进技术,后者的可能性更大一些。

所以我们的待做事项包括:

1)在地球上灭绝之前,摆脱对地球的依附(通过变成多行星物种)。这就给了我们时间:

2)在太阳毁灭太阳系之前,摆脱对太阳系的依附。

说到第一项,没错,下一次大规模灭绝事件随时可能发生,但是如果我们利用接下来的几千年找到出路,扩张到地球以外,我们就可能在无可挽回的灾难到来之前得以保留自己。

所以情况看上去似乎还是可控的——但回到Zurple和Quignee。如果灭绝事件离我们还有几千甚至几百万年之远——他们两个为什么现在这个时候就在观察143-Snoogie上发生的事情还观察得这么兴致勃勃呢?

人类的可怕之处

为了强调成为多行星文明意义多么重大,马斯克经常谈到只有不断拉远镜头回溯历史时所有事件才显示出其真正的重要性。镜头拉得越远,事件就要越具扭转性才能在这个维度上显现出同等的重要性。你可以在现实世界试一下这个变换镜头的游戏。在你坐的地方,街道,房子和车子都是重要的物体。但在飞机上,这些东西都消失了,只有像城市,湖泊和山脉等大型的物体才会显现出来。而在国际空间站,只有大洲和大洋是有意义的。再远一些,就只看得到行星和恒星。再远的话,只剩整个银河系了。

当你变换镜头回溯生命史(这个我们也玩过一次,在这篇文章里)时,也是同样的概念。每日新闻里的一个事件,可能是新鲜出炉的丑闻,金融市场的波动,抢劫,游行,运动盛会,或者是两个政客的会晤。这些事件都相当小,因为“重要性筛选器”的筛选条件就很小。

如果我们把镜头拉远到以年为单位,就像从地面到了飞机上——大多数每日新闻报道的事件都因太远而淡出视线,虚化为背景了。在这个距离,只有那些一年中影响最大的事件才凸显可见,而之前较难把握的大型的重要故事情节则呈现出更加清晰的轮廓——一次恶劣的恐怖袭击,一次大选,一个风靡全球的新产品或新服务。

从整个世纪的角度来看历史,就像从国际空间站回望地球。世纪性的大事,就像从飞机上无法看到的大洲和大洋的全貌——如全球蔓延的文化或政治变革,战争或其他悲惨事件以及它们所带来的改变,开创先河的科学突破,改变世界的科技进步。

如果我们再将时间视角拉远到几千年,更大型的故事线才显现出来——帝国的兴盛衰亡,宗教在全球范围的传播,科学技术的不断迭代,以及影响世界长达几个世纪的现象比如帝国主义时代,工业革命和民族国家的成立。

镜头拉远到1百万年,我们就能看到人类物种的整个发展历程。我们可以看到大迁徙,语言的发明,农耕的发明,文字和最终工业世界的发明。

然而,即使在史诗级的视角,我们还是会因为事件太过放大而不能从整体层面看清生命的历史。生命的历史比人类历史进化得缓慢得多。

甚至远至1千万年的维度,我们也只能看到生命历史的蛛丝马迹。而人类自己的进化史,我们就可以看到大猩猩日益多样化,类人-黑猩猩的部落分化,以及最终发展成为人类的人属的进化。而你从1千万年的维度来看其他生命的历史——看不到什么大事件,大多只是已有生物的演变。

如果用5千万年的视角,我们就可以看到动物界的大事件。生命越来越复杂,由鱼,到昆虫,到爬行动物,再到哺乳动物的出现,中间伴随恐龙的出现和消亡。在这个维度,那五次灭绝事件就清晰可见了。

我们再一路拉远镜头——直到38亿年——直到一端看到生命的起源,另一端是当今世界,这个维度还有什么算是重要的呢?

我们看到简单的单细胞生命,接着是复杂的单细胞生命,然后是多细胞生命。我们看到生命形式不断多样化,从海洋到了陆地,最终哺乳动物出现,进化出高等智力。

将哺乳动物和高等智力归类为生命史上最重要的事件似乎有些妄自尊大,其实并没有,因为只有通过清醒的意识,生命才能完成下一次的重大跳跃——成为多行星生物。

如果人类在火星上自给自足,那对地球上所有生物而言都将是一个重大转变,即使透过最大的伸缩镜头来看也意义非凡——它的重要性就是这个级别的。

这样一来,你就会意识到,尼尔·阿姆斯特朗将登月称为“人类的一大步”并不名符其实。登月的重要性和将人第一次送入太空或者人类第一次征服珠峰是一样的——都是伟大的成就。但如果一个海洋生物第一次触碰干燥的陆地,在那躺了一分钟随即又被冲回大海,那就不是生命的一大跳跃,登月也不是。只有当一定数量的变异了的鱼类开始在陆地自给自足地生存下来,生命才完成了一大步。同理,只有永久性地征服火星对人类来说才算是一大跳跃。但我们是不是应该停下来反思一下,在38亿年——即38, 000, 000个世纪——的历史之后,我在这声称这个世纪我们将见证有史以来六七次伟大飞跃之后的又一大进步,这是不是有些奇怪?这怎么可能呢?

等一下,这让我想起了什么。我们探究人工智能时,这些事情似乎都是理所当然的A)下个世纪会爆发超级智能,并且B)地球上的所有生命都将受到永久性的戏剧性的影响(先不论结果好坏)。这是不是也算得上潜在的一大步呢?

而且——随着我们对人类基因的认识更加深入,基因工程科学进展神速,我们是不是大可相信一百年后科学界已经找到办法不但使人类比正常的生物寿命活得更久,甚至能够让人们逆龄生长?如果我们真的如愿以偿克服了衰老,那不也是生命史上浓墨重彩的一笔吗?

这都是些什么跟什么??

亦或是我天真得不可救药,亦或这真的是一个最好的时代。

下面是我的一些想法:

我们之前讨论过,进步的速度是呈指数型增长的,因为进步越多,接下来的进步就会越快,未来知识的大爆炸将会开启一连串级联进步。我们可以看到一系列日益突增的进步就是这样发生的:

在10万年的历史中,史前人类物种对自然界的影响远远超过了正常值——没有其他物种曾经有过如此巨大,如此广泛,如此迅速的变化。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

拉远时间镜头,自从农业革命以来,人类在过去1万年的进步又远远超过人类史上在此之前的任何一段万年时期。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

再次拉远时间镜头,工业革命以来,1815年到2015年,近两个世纪的工业和科技的突飞猛进,也是在此之前的任何一段两百年时期所不可及。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

如果你把这些图放到一起,就得到了这个值得深思的趋势图:

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

所以或许并不是我太天真——或许我们有充足的理由相信我们确实处在前所未有的进步指数增长曲线的攀升期。而因为力量伴随进步而来,如今人类物种也拥有着史无前例的巨大影响力。

终有一天,人类的力量将会强大到一个世纪内就可以实现曾经微生物和动物生命用上亿年才完成的巨大进步。

如果一个物种变得如此强大,可以在一百年内实现广大而艰巨的跳跃性进步,那他们基本可以随心所欲地玩弄世界于股掌之间了。我们给它起个名字,叫到达神界。如果进步确实在加速,那不容置疑,终有一天某个先进的物种会到达神界,而且似乎已经有很多证据说明人类如果不是已经达到了神界就是在神界的门口了——太空旅行,人工智能,生物科技,粒子物理,纳米技术和武器技术这些领域的发展都将对未来产生一系列不可想象的深远影响。

其中会有很多积极的发展可能实现人类永生,也会有更多可能毁灭物种的 恐怖的末日景象,导致大规模灭绝,甚至结束所有的生命——什么都有可能,从计划性病害,粒子对撞机灾难,到失控的纳米机器人连锁反应,到出乎意外地对人类充满敌意的人工超级智能,到失控的气候变化,到更多我们受制于现在的技术水平还想象不到的事情。

大多数今天讨论的好的或者坏的巨大影响事件最终并不会发生,但有些很有可能发生——尤其随着科技继续进步——事实是,我们在有生之年真的能够见证几次堪比生命由海洋到陆地这样影响巨大的事件。或许我们不仅正处在人类成为多行星物种这一伟大进步的前夕,我们可能也正处在另外几大人类进步的前夕。

还有其他现象也显示出这是一个非比寻常的时代:

人类历史中99.8%的时间,世界人口都不足10亿。但在最近0.2%的历史时期,世界人口突破了10,20,30,40,50,60和70亿几个大关。

直到25年前,地球上还从未有过这样一个全球化的大脑,拥有无所不知的信息渠道和连接。现在我们有互联网。

人类历史的前99800年中几乎没怎么使用能源,而在过去200年间,我们突然奔入化石燃料时代,大量消耗地下储存的碳能源,即使没想明白这样做意味着什么。

在过去1000个世纪中的999个世纪,人类都是徒步行走或者骑马出行。而到了这个世纪,我们开车,乘飞机,甚至登上了月球。

如果外星生物真的在寻找宇宙中其他生命的话,这个世纪会比之前任何世纪都更容易找到我们,因为人类向太空发射了数以百万计的信号。

自从动物生命存在以来,平均每隔100百万年发生一次大规模灭绝事件,按这个时间算来,我们可能刚好在酝酿第六次。

如果我们退一步看看这些情况,就应该看明白现在发生的所有事都不正常。当前人类拥有的力量地球上其他任何生命都不曾拥有,而且极有可能的是,十亿年之后,一个历史专业的外星人撰写学期论文研究地球上的生命史,我们现在所处的时期——无论最终结果如何——都会成为这篇论文的重要部分。

这也正是为什么Zurple和Quignee现在这么深陷其中。他们看着手机,收到IntelligenceWatch App的一条新的告警信息:

143-Snoogie星球上的生命已达到神界。

Zurple和Quignee不是在等小行星撞击,或者太阳陨灭,或者近距离的超新星爆发——他们是想看接下来的一百年会发生什么。这才是他们的赌局。当一个星球上的生命达到高等智力,通常就意味着他们离自己不成功便成仁的时刻也就几十万年了。他们的进步会越来越快直到最终到达神界,同时他们也会积聚力量,要么得到永生,要么意外灭亡——全在于哪一个先发生。

这就是为什么IntelligenceWatch的第一条告警消息说这里的生命达到了“致命的智力水平”——因为拉远时间镜头来看,获得最初的智力是胚胎阶段,只有到达神界才能决定这个物种会遭受流产还是会成为永存的新生智慧物种。那些到达神界的物种,不可避免地进入接踵而至的一片混乱,然后莫名其妙地从另一边活着出来,就算“通关”了,正式晋升为宇宙中成熟,永生,智慧的物种。

Zurple和Quignee因为他们的赌约已经认识143-Snoogie星球一段时间了,但是任何到达神界的银河系生命都意义非凡,并且极具观赏性,所以最近,143-Snoogie就成了Uvuvuwu整个星球都在留意的新闻,每个人都在追着这个故事,想看看143-Snoogie上面的生命到底能不能通关。

哪怕有很小的概率我所讲的是正确的,我们真的已经达到了进步的临界点,拥有无所不能的新力量,无人知晓并且无法预计任何后果——而且我们使用起这种力量来真的是太业余了。。。

那么现在不正是备份硬盘的绝佳时机吗?

你只需要站在Quignee的立场——想象你在反对某个遥远的物种。你手上有大笔钱,你真的希望他们灭绝。如果那个物种成为了多行星物种,你得多么恼火?人类征服火星是Quignee最不希望发生的事情。诚然,即使物种在多个行星生存,还是有一些灾难可能会消灭他们,但是如果所有的鸡蛋都放在同一个篮子里,那物种灭绝就太容易了——而备份硬盘将大大减小他的胜算。

同时,桌子对面,Zurple紧紧盯着屏幕,口中念念有词,“加油加油加~~~油。”他的屏幕锁定在加利福尼亚州霍索恩的一栋工业化风格的建筑上——那里是SpaceX公司总部。

___________

马斯克不是唯一一个想着火星的人。

Stephen Hawking曾说:

我认为除非人类扩张到太空,否则接下来的几千年人类将无法存活下去……我们的生存面临着很多威胁,核战争,灾难性的全球变暖,计划性基因病害;未来,随着新科技发展,误入歧途的方式也日新月异,威胁还会更多……如果我们要有一个长远的未来,那就需要拓宽视野到地球以外,扩张到太空,到其他恒星,这样地球上的灾难才不会成为人类的终结……一旦我们扩张到了太空,建立了独立的殖民地,我们的未来就是安全的。(摘自:http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1359562/Colonies-in-space-may-be-only-hope-says-Hawking.html)

普林斯顿J。 Richard Gott教授:

1970年所有人都预测到现在为止火星上会有人类了,但是我们没有把握住时机。我们应该尽快来做这件事,因为征服其他世界是减少我们的损失,同时提高人类物种存活概率的最好机会。等到我们身处绝境再后悔没有征服火星,就为时晚矣。(摘自:http://www.nytimes.com/2007/07/17/science/17tier.html?ex=1342324800&en=ccf375ae9f268470&ei=5090&partner=rssuserland&emc=rss&_r=1)

NASA官员Michael Griffin:

长期来讲单行星物种将无法存活下去……如果人类想要生存几十或者几百万年,最终我们一定要移民到其他行星……有一天,在地球之外生活的人类会超过在地球之上生活的人类。(摘自:http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2005/09/23/AR2005092301691.html)

科幻小说家Larry Niven文可能说得最好:

恐龙因为没有太空项目已经灭绝了。如果我们也因为没有太空项目而最终灭绝,那我们就是活该!(摘自:http://www.goodreads.com/quotes/16687-the-dinosaurs-became-extinct-because-they-didn-t-have-a-space)

最让马斯克担心的是费米悖论。我们从未见到过任何外星生物存在的证据,这太古怪了,不得不让他怀疑,宇宙中曾有“很多已经灭亡的单行星文化”。他警告说,“如果生命确实千载难遇,我们最好尽快实现多行星存活,如果文明岌岌可危,那我们一定要竭尽全力去大幅提高我们微弱的存活率。”

那是2001年一个朋友问马斯克在Paypal之后他有什么打算时,马斯克的想法。马斯克回忆那次谈话:“我对他说,其实,我一直对太空很感兴趣,可又觉得作为一个个人并没有什么可以做的。但是,我接着说,似乎毫无疑问我们要将人类送上火星。说着说着我开始奇怪为什么我们还没开始送。后来我去查NASA网站看究竟什么时候可以去火星。”(摘自:http://www.wired.com/2012/10/ff-elon-musk-qa/all/)

然而当他浏览网站时,震惊地发现……什么都没有。自从70年代初NASA的预算第一次被缩减之后,因为争取不到资金,去火星的计划就被一推再推。现在,根本就没有计划了。

所以马斯克决定出手相助——他要在火星上种一棵植物。这个计划——被称作火星绿洲——给火星送去一个小型的自动温室,这是对火星的一项慈善使命。自动温室会用一只手臂铲起火星的土壤,种下一粒种子,等到植物长成,温室就发回马斯克称之为“用钱砸出来”的——一张照片,红色的外星背景中一株茁壮的绿色植物,并且是火星上(已知)的第一个生命。

这个想法其实是,通过这个哗众取宠的表演,再次唤醒人们对太空旅行的激情,激励一批青少年投身航空航天事业——最终,马斯克希望,这件事能够重燃公众兴趣,增加NASA的预算。Musk当时相信——现在也还相信——0.25%的美国GDP,或者大约1%的预算,应当用于太空探索。他说得很清楚,他并不是建议回到60年代4%的预算的好日子——只是比现在多点,现在是低于0.5%。“只要1%,”他说,“我们就可以给人类生命买个保险。”

随着PayPal卖给eBay的时间越来越近,马斯克的日子过得很轻松,他纠集了一帮太空人事和他一起搞火星绿洲计划。他们需要一个火箭来做这件事,马斯克可以用一部分他在PayPal的盈利去买一艘。当时美国最便宜的火箭也要6500万美元,但是在俄罗斯一个二手的火箭价格只是这个数字的零头——启程去俄罗斯。马斯克去跟人家商谈购买三个翻新的洲际弹道导弹。三个导弹马斯克最多愿意付2000万美元,但是俄罗斯想要更多。他空着手走了。

就在那时候他下决心——要自己做。

不是植物的那个项目——而是一个大项目。

他花了几个月,如饥似渴地阅读关于火箭技术以及如何自己制造火箭,相信是可以做到的。

他可以将一百万人送往火星上。

不止回收火箭,马斯克还想把人类送上火星

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