引言（節(jié)選）
世代飛船
每當(dāng)我們覺(jué)得生活在地球上的前景暗淡時(shí)，就忍不住打其他星球的主意。人類(lèi)已經(jīng)對(duì)地球進(jìn)行了過(guò)度的開(kāi)發(fā)，而且似乎難以團(tuán)結(jié)一心拯救地球。既然如此，讓我們?nèi)e的地方重新開(kāi)始吧。那么另一顆適宜居住的星球離我們有多遠(yuǎn)呢？
星際科學(xué)家們認(rèn)為光年并不能被理解成速度，即車(chē)子行駛速度那樣的數(shù)值，那么就只能是像我這樣的記者來(lái)大致推算人類(lèi)要多久才能跨越這樣的距離。請(qǐng)給我一點(diǎn)耐心。
我們當(dāng)前的火箭技術(shù)可以推動(dòng)飛船以每小時(shí)2萬(wàn)英里左右的速度在太空飛行。火箭的速度對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)快得超乎想象了。在大氣層中，這樣的速度與周?chē)諝獾哪Σ磷阋匀刍覀兯l(fā)明的任何物質(zhì)，我們還沒(méi)開(kāi)始討論要去哪里和到了之后準(zhǔn)備建些什么，就已經(jīng)被燒成灰燼了。但讓我們將這個(gè)速度作為基準(zhǔn)，因?yàn)樵谔罩校绻覀円谙喔暨b遠(yuǎn)的行星之間穿行，這個(gè)速度顯然是太慢了。
火星與地球軌道相鄰，它是太陽(yáng)系中除地球以外最適宜人類(lèi)生存的星球。但其實(shí)這并不能說(shuō)明什么。誠(chéng)然，其他星球的環(huán)境更糟。以木星為例，火箭如果穿越木星表面30英里厚的云層，在大量易燃的氫氣和氦氣中，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力忽高忽低，然后火箭到達(dá)云層下方約1.3萬(wàn)英里處相同成分的液態(tài)層（這個(gè)液態(tài)層的存在讓我們對(duì)這片有毒的液態(tài)海洋下面有些什么還一無(wú)所知）后，發(fā)動(dòng)機(jī)就完全失靈了。宇航員們還沒(méi)出飛船就會(huì)溺死（也可能會(huì)被燒死，這種情況在地球上是不可想象的）。
火星相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較宜居的。火星上有穩(wěn)定的落腳點(diǎn)。在火星上度過(guò)美好的一天可能真的感覺(jué)不錯(cuò)。太陽(yáng)高高掛在空中，氣溫大約是宜人的 68℉，就像舊金山或約翰內(nèi)斯堡八月的一個(gè)晴朗的下午。但如果你剛好晚上在火星極地下了飛船，氣溫可能會(huì)低于-200℉，這個(gè)溫度會(huì)讓你立即被凍死，你的四肢會(huì)被凍得像易斷的樹(shù)枝一樣，一錘子下去就能敲個(gè)粉碎。我們不要忘了就算是在火星上最舒適的區(qū)域，也沒(méi)有可供呼吸的空氣，所以即使是在最宜人的日子里，你也不能走遠(yuǎn)。在低重力環(huán)境中，你大概只能在飛船附近50碼b以內(nèi)的范圍活動(dòng)，否則你就無(wú)法屏住呼吸，缺氧會(huì)讓你迷失方向，不能回到飛船上吸氧。你會(huì)失去知覺(jué)，身體抽搐，心臟停止跳動(dòng)，紅色的灰塵慢慢飄落到你的尸體旁邊。
這就是科學(xué)家和記者都對(duì)系外行星如此感興趣的原因，作為太陽(yáng)系以外的行星，系外行星似乎有著適宜人類(lèi)生存的大氣層和表面。在過(guò)去幾年里，現(xiàn)已退役的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡讓人類(lèi)產(chǎn)生了源源不斷的樂(lè)觀幻想。開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡其實(shí)無(wú)法看清遠(yuǎn)太空的事物，系外行星過(guò)于遙遠(yuǎn)不能直接對(duì)其拍攝清晰圖像，因此它會(huì)觀測(cè)遙遠(yuǎn)恒星的光線經(jīng)過(guò)行星旁時(shí)產(chǎn)生的彎折。根據(jù)恒星光線途經(jīng)行星后產(chǎn)生的光線變化，天體物理學(xué)家不僅可以計(jì)算行星的大小，還可以計(jì)算它離光源多遠(yuǎn)，這意味著我們可以根據(jù)行星體積，以及行星與恒星的距離這兩個(gè)值之間的關(guān)系，推測(cè)行星周?chē)欠翊嬖谥撤N大氣層。
開(kāi)普勒任務(wù)測(cè)量了大約 15 萬(wàn)顆恒星的光線，發(fā)現(xiàn)了數(shù)百顆行星，它們的大小與恒星距離之比使它們成為供人類(lèi)呼吸和居住的候選行星——雖然只是候選行星，但確實(shí)有可能成真。想象一下我們登上這些行星，四處逛逛，就地取材建一個(gè)小屋！考慮到太空的廣袤，最近的系外行星實(shí)際上還是相對(duì)較近的。
在我們開(kāi)香檳慶祝并將積蓄投入 SpaceX 公司之前，讓我們想想怎樣才能去另一個(gè)星球。舉例來(lái)說(shuō)，前往火星的旅程相對(duì)較短。根據(jù)它和地球在軌道上的位置推算，這段旅程可能需要 300—400天。但是人類(lèi)從來(lái)沒(méi)有在太空中飛行過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間。目前登月之旅大約需要 72 小時(shí)，天體物理學(xué)家和醫(yī)學(xué)專(zhuān)家私底下議論說(shuō)，20多名登月宇航員中沒(méi)有一人在旅途中遇難簡(jiǎn)直是一個(gè)奇跡。而一次火星之旅會(huì)讓宇航員們整整一年都暴露在遠(yuǎn)太空的危險(xiǎn)中。危險(xiǎn)簡(jiǎn)直數(shù)不勝數(shù)。在行星之間的黑暗中，致命數(shù)量的輻射滲透了一切。太空中充滿了灰塵和沙礫，可能會(huì)使飛船癱瘓。（整個(gè)天體物理學(xué)領(lǐng)域都在研究星際介質(zhì)，并指出，如果你像在高速公路上那樣從飛船的窗戶伸出一只戴著白手套的手，當(dāng)你把手收回來(lái)時(shí)你就會(huì)發(fā)現(xiàn)手套已經(jīng)沾上外面的東西變成了黑色。）另外想想看，如果一場(chǎng)災(zāi)難導(dǎo)致船毀人亡，全球人民在延遲的電視廣播上看到這個(gè)痛苦過(guò)程之后，可能再也不想去火星了。
即使宇航員們一切順利，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，他們也只能待在一個(gè)還沒(méi)有度假公寓大的空間里。在疫情暴發(fā)的一年里，我們與家人、室友，或是自己一個(gè)人被困在家里，對(duì)于這種感受可以說(shuō)深有體會(huì)。其實(shí)，在新冠病毒讓我們體驗(yàn)了這種感覺(jué)之前，心理學(xué)家和后勤人員就已經(jīng)對(duì)火星宇航員的身心健康感到憂慮，于是他們使用模擬的火星旅程和駐扎環(huán)境，觀察了整個(gè)旅程待在狹小空間的宇航員的狀態(tài)。觀察到的結(jié)果并不樂(lè)觀。這種模擬的沙丁魚(yú)形狀的環(huán)境，幾乎給每個(gè)人帶來(lái)了嚴(yán)重的創(chuàng)傷或疾病。多年以來(lái)，夏威夷島一個(gè)軍事基地的模擬火星棲息地進(jìn)行了數(shù)次這樣的試驗(yàn)，其中有一次，有個(gè)宇航員因?yàn)獒t(yī)療原因不得不提前退出（試驗(yàn)組織者尚未透露原因）。為了從這次經(jīng)歷中吸取教訓(xùn)，其他宇航員們假裝將退出的成員視為死者，并在模擬的火星凍土帶上放置了一具假尸體，在那里它將被完美地保存起來(lái)，并被帶回地球安葬。在最后一次夏威夷模擬試驗(yàn)中，一名宇航員被電線電擊，地面護(hù)理人員不得不進(jìn)入模擬區(qū)域，用救護(hù)車(chē)將這位宇航員帶走，這對(duì)模擬試驗(yàn)產(chǎn)生了干擾。先不談在火星上離群索居可能導(dǎo)致的身體問(wèn)題，這些試驗(yàn)已經(jīng)表明……人們會(huì)舉止失常。這一試驗(yàn)項(xiàng)目的心理學(xué)家告訴《大西洋月刊》（Atlantic）：“你可以選出一組完全符合要求的宇航員；但涉及人的事情，變量實(shí)在太多了，很難預(yù)測(cè)我們?cè)诟鞣N情況下的表現(xiàn)。”
這還只是火星。從全宇宙的角度來(lái)看，火星就在我們隔壁。現(xiàn)在想象一下，我們?cè)噲D到達(dá)最近的系外行星是多么荒謬的一件事情。
想象一下，我們一起站在美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）位于奧蘭多附近的卡納維拉爾角的航空發(fā)射臺(tái)上，凝望著星星。在我寫(xiě)這篇文章時(shí)，離地平線最近的星座是半人馬座。半人馬的前蹄是一顆明亮的星星。事實(shí)上，它是由三顆恒星組成的：半人馬座α 星 A、半人馬座 α 星 B、半人馬座 α 星 C（比鄰星），其中比鄰星是三顆恒星中最暗的。在這里，用這個(gè)望遠(yuǎn)鏡看。看到了嗎？你可以將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。但我們看不到圍繞著幽暗的比鄰星旋轉(zhuǎn)的那顆行星。朋友，我希望我們能看到。因?yàn)槟穷w行星——比鄰星 b，是已知的離地球最近的系外行星。
我們不知道在比鄰星 b 生活會(huì)是什么樣子，甚至連這個(gè)地方長(zhǎng)什么樣都無(wú)從得知。也可能會(huì)有種種原因，讓它并不適宜作為人類(lèi)的棲居地。恒星風(fēng)也許會(huì)將過(guò)多的輻射吹到它的表面，以至于我們還沒(méi)有建好第一個(gè)庇護(hù)所就中毒了，而這些風(fēng)可能會(huì)帶走任何可呼吸的大氣，這意味著我們必須生活在地下。另外還存在一種可能性，這顆行星圍繞比鄰星公轉(zhuǎn)的方式也許會(huì)讓行星的一側(cè)永遠(yuǎn)面向太陽(yáng)，這意味著行星的一半始終是白天，另一半則一直被黑暗籠罩。
但我們不要放棄希望。想象一下，這里十分宜居，有溫暖的風(fēng)、液態(tài)的海洋，還有各種奇異、生動(dòng)的風(fēng)景——巖石、植被、外星的雪。讓我們?nèi)ツ抢铮?
好消息是，比鄰星 b 距離地球僅 4.2 光年。這意味著光（我們已知速度最快的東西，大約每秒 18.6 萬(wàn)英里）只需要 4.2 年就可以從地球傳播到比鄰星 b 風(fēng)光奇異的海岸。對(duì)于光子來(lái)說(shuō)，這是一次短途旅行。
壞消息是，對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，這是一次漫長(zhǎng)的旅行。我們無(wú)法以光速行進(jìn)。我們的速度與光速相比有很大的差距。我們需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能到達(dá)那里。事實(shí)上，到達(dá)比鄰星 b 需要耗費(fèi)非常長(zhǎng)的時(shí)間，地球上的人是無(wú)法到達(dá)比鄰星 b 的。
如果我們登上一艘宇宙飛船，從大氣層的外緣一直航行到比鄰星 b，你我作為從數(shù)十億人中篩選出的宇航員，有著健康而勻稱的體格，我們登上了這艘船，在航程達(dá)到 1/100 之前就會(huì)死去。這是一段極其漫長(zhǎng)的旅程，人類(lèi)的壽命僅占旅程的一小部分。
我們性能最好的現(xiàn)代火箭的速度為每小時(shí) 2 萬(wàn)英里，換算一下，4.2 光年相當(dāng)于超過(guò) 13 萬(wàn)年的太空旅行。
13 萬(wàn)年意味著，在人類(lèi)呼吸到外星的空氣之前，到達(dá)離我們最近的系外行星所花費(fèi)的漫長(zhǎng)時(shí)間里，我們自己、我們的孩子，以及他們的孩子都早已化作了塵土。
新書(shū)資訊