推荐序一
现代宇宙航行学奠基人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基曾经说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”
克里斯托弗·万杰克所著的《太空居民》这本书,就是要告诉读者,人类为什么要离开地球,如何离开地球,以及如何在广漠的宇宙中克服重重困难、开拓新的生存空间。
人类为什么要离开地球?地球上的生命经过数十亿年的演化,已经完全适应了地球环境。或者更准确地说,地球上的生命是根据地球环境量身定制的。空气、水、阳光、温度、大气压力、重力、宇宙射线……任何元素出现变化,生命都会受到极大的威胁。全球变暖带来的气候变化、自然灾害以及物种消失,已经给人类敲响了警钟。然而,即便如此,与月球、火星、土卫六这些人们热衷移居的目的地相比,地球依然是最适合人类居住的家园。人口太多而资源太少、瘟疫、大规模核战争、小行星撞击地球、伽马射线暴冲击,这些人们常常给出的逃离地球的理由,作者一一予以了驳斥。最后,作者借助登山家马洛里的话给出了答案:因为它就在那里。
是的,宇宙就在那里!好奇心和探索的欲望驱使着人类征服宇宙,正如人类征服大海、天空一样,这是人的本能。
人类自远古时代,就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象,对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。进入20世纪,随着科学技术的进步,人们借助月球、火星、金星等各类行星、小行星、卫星探测器,逐渐揭开宇宙神秘面纱的一角。
20世纪60年代末,美国人将宇航员送上了月球。受到这一成就的激励,人们曾经乐观地认为,人类不久就能踏足火星,甚至能大规模地在太空生活。然而半个多世纪过去了,人类距离登陆火星还有遥远的距离,所谓太空生活也仅限于几名宇航员待在空间站里,移民外太空依然只出现在科幻片中。
是什么限制了人类进入太空的步伐,作者给出了高成本、高风险、低投资回报率以及战争驱动力减弱等几个因素。
我认同作者的这一观点,即只有大幅降低进入太空的成本,提高太空活动的投资回报率,才会有更多的商业投资者愿意涉足航天领域或太空经济;只有当更多的商业投资者进入到航天领域,太空经济才会拥有良好的生态。人们甚至可以期待有朝一日乘火箭进入太空就像乘坐飞机一样成为日常,到太空工作、旅游、度假、娱乐就像在地球上一样方便。
就推动商业航天发展而言,美国国家航空航天局(NASA)的一些做法是值得借鉴的。正是NASA向商业航天企业开放了核心技术,并将自己的工作重心放到了无利可图的关键技术攻关上,才使得太空探索技术公司(SpaceX)这样一个成立不到20年的商业航天企业在如此短的时间里取得了巨大的成就。像SpaceX这样的商业航天企业,几乎涉及卫星和运载火箭研发制造、发射、测控和应用服务等方方面面。由政府主导的航天项目与商业航天并存,将成为未来航天发展的主流趋势。
当然,人类在进入太空的征程中还面临着许许多多的困难。没有了大气的保护,宇宙中充满了致命的高能粒子;没有了重力,人的健康会受到极大的危害;长期旅行途中,食物、水、空气怎么解决;在密闭狭小的空间里居住数月甚至数年,人的精神能否承受;……所有这些问题,必须一一解决,人类才有可能真正走向太空。
从书中可以看到,目前世界各地的科研人员已经在地球上做了很多研究和实验,模拟外太空的环境和生活。比如在南极洲的温室里培育植物,在潜艇以及其他人造的密闭、拥挤的环境中研究人的生理和心理变化,甚至在陆地上建立起与大自然完全隔离的、一切资源自给自足的小环境。作者对这些实验的情况一一进行了总结,其中许多经验教训值得我们吸取。
《太空居民》是一部集科学知识普及与学术研究于一体的作品。它是一部科普图书,因为书中融入了大量的航天及宇宙太空知识,即便是中学生也能发现感兴趣的内容,从中汲取知识和营养;它又是一部学术著作,因为它对人类为什么以及如何进入太空的许多问题进行了系统的归纳和论证,值得专业人士认真研读。
书中曾多次提到中国航天事业的发展成就,及其对当今世界航天发展的影响。可见,中国航天事业的发展已经引起西方世界的高度重视。当然其中的某些观点难免会不够客观,请读者在阅读中要注意分辨。
经过60多年的发展,中国航天事业积累了丰富的经验,形成了鲜明的中国特色:始终坚持科学地制定长远规划,并且一以贯之,按照规划一步一步向前推进。不积跬步,无以至千里,只要我们按照自己的能力和规划,一步步扎实地向前推进,不被他人太空竞赛的想法所干扰,中国的航天事业必将取得更大的成就。
沈荣骏
航天工程管理与测控技术专家
中国工程院院士