宇宙之大與人類之小
——2. 大規(guī)模的太空開發(fā)為什么如此艱難？
本期提問人：饒駿（天宮二號有效載荷運控中心的副主任）
提問一
太空探索，是科幻最重要的題材之一。
去年，美劇《浩瀚蒼穹》獲得了雨果獎最佳劇集，這是我看過的技術(shù)細節(jié)最硬的太空科幻劇。劇中的未來人類，已經(jīng)在太陽系各處建立了殖民地。
那么，您認為，我們，是否真的有能力在地球之外，建立一個永久居留地？這個時間是多久？如果不能的話，您認為，按當前的技術(shù)發(fā)展趨勢和資源，我們能走到哪一步？月球還是火星？
大劉回答
目前來看的話，就說火箭推進技術(shù)確實是進展比較緩慢，因為目前進入太空，我們還沒有進入那種遠程的星際航行的時代，我們現(xiàn)在所說的太空探索、太空開發(fā)，也就是離地球不太遠的這個太空的開發(fā)，在這種情況下，主要的能量消耗就消耗在擺脫地球的這個引力深井擺脫地球引力的這么一個過程中，就是怎么樣把和這個航天器從地面發(fā)射到軌道上這么一個過程，這樣消耗巨大的能量。
而這個能量的話，目前我們用的和最開始的五十五六十年代的沒有什么太大區(qū)別，就是化學能。而他說的用核聚變的能量進行這個火箭發(fā)射，在目前看來還是很困難的，因為目前即使在地面上這個核聚變，它也沒有進入這個實用階段。
很多的核聚變就是它的這個投入的現(xiàn)在的研究都面臨著巨大的困難。以至于現(xiàn)在的科學家們都說，可能要50年之后這個核聚變才能投入使用。而真的50年后能不能投入使用，現(xiàn)在都很難說。因為不是說核聚變持續(xù)它就能夠投入，這個它持續(xù)發(fā)生，它就可以算作成功，而是說我們投入的投入啟動核聚變的能量，必須遠遠小于它產(chǎn)出的能量，這才有意義，要不沒有任何意義。
另外核裂變的話早就實現(xiàn)核裂變了，但是目前看來用核裂變來推動火箭也是一大問題。到現(xiàn)在也沒有任何實質(zhì)性的進展。就說因為核裂變投入使用，它可能還面臨著很多的問題，比如污染問題各方面的問題，而且它在技術(shù)方面目前好像既沒有明顯的這個項目在推進，也更沒有任何的進展。
但這個確實還是一個方向，是一個可以達到的方向。只是目前我們看不到什么進展。但是話又說回來，如果克服地球的引力深井，即便我們就局限在化學能的話，也有可能取得巨大的進展。
比如說就用現(xiàn)在的常規(guī)的火箭，我們假如就像那個it產(chǎn)品的計算機一樣，你比如最初的第一臺計算機和第一枚火箭，它們的價格其實是差不多的。但是現(xiàn)在你看電腦他便宜到什么程度，火箭還是那么昂貴。所以說還是隨著市場的發(fā)展，特別是隨著這個航天民營化的發(fā)展，隨著民間的那種創(chuàng)造力，它蘊藏著那種創(chuàng)造力，特別是民間企業(yè)降低成本，提高效率的那種強烈的愿望。它很可能使這種常規(guī)的化學火箭，它的價格變得十分的低，甚至低到現(xiàn)在的100/10分之一都是有可能的。
你比如像馬斯克現(xiàn)在走的這條路，就是一條很有希望的路，就它把很多的很簡單的成本不是太高的那種小型的推進器，它給捆到一塊，然后形成一個巨大的火箭發(fā)射，而這個小型的這個推進器它無論在技術(shù)上還是在成本上都是相對來說簡單的，它可以在生產(chǎn)線上批量生產(chǎn)，可以把成本降到很低。當然這種做法可能有很多的困難，像前蘇聯(lián)這么做過，也失敗了，但這畢竟是一條值得探索的道路。另外像火箭的回收，像馬斯克做的火箭的回收，這個也是一個降低成本的道路。
“重型獵鷹”運載火箭模擬發(fā)射
圖片來源https:///photos/spacex/39337245145
所以說就我們就沿著現(xiàn)在的一條道路走下去，充分發(fā)揮這個民營化市場的它的這個經(jīng)濟驅(qū)動力。 我想也有可能在不啟用新的能源的情況下，實現(xiàn)這個航天的成本的大幅度降低，從而在目從而就說在某種契機之下，是整個的航天市場，它的市場啟動起來，形成一種良性的發(fā)展。
提問二
您是否認同，存在所謂的文明的瓶頸？假如我們突破不了的話，您能否用與阿瑟克拉克一樣的非凡遠見，想象一下，人類在這個瓶頸上持續(xù)一兩百年后，文明形態(tài)將會發(fā)生怎樣的變化？
大劉回答
阿波羅登月之后，大家普遍都認為，不是我一個人認為，甚至像那些專家，像NASA的工程師都認為人類再過個20年30年肯定會登陸火星的，也會在這個軌道上建立起，當然不一定像《2001太空漫游》（2001: A Space Odyssey）里面那么宏偉的太空城市，大家肯定會建立起有很多人長期居住的那種太空城的，比現(xiàn)在的空間站要大得多。這個是大家當時順理成章的一個一個想象。
電影《2001太空漫游》中的太空城
圖片來源https:///photos/nasacommons/9457837561
但是現(xiàn)在看來可能實際遠不是這個樣子，就是像現(xiàn)在太空探索這種停滯狀態(tài)，確實是當時很少有人想到的。當時人們真的完全沒有預(yù)料到，政治上的動力是那么重要，對這個太空探索，而這種動力一旦失去的話，人類真正的大規(guī)模的太空探索，特別是太空開發(fā)，就會變得如此艱難，如此緩慢，當時確實沒有想到。
其實如果讓人類重新的大規(guī)模地推進太空探索和太空開發(fā)，有兩種可能性。一種可能性就是一種比較理想主義的可能性，那就是我們?nèi)祟惏凑杖祟愇拿鞯淖畋驹吹哪欠N精神，抱著開拓新世界的這種愿望去探索太空。
這種情況如果發(fā)生在目前的我們?nèi)祟愇拿鞯奈幕?，我們的這種重商主義市場經(jīng)濟的這種狀態(tài)下，這種事情基本上不會發(fā)生。因為我們?nèi)祟惿鐣壳爸饕褪且粋€經(jīng)濟社會，任何投入都要有回報，這個是肯定要有的。這個如果做不到，你把納稅人的錢，那么多的錢大規(guī)模地投入到一種完全沒有回報的事業(yè)之中，我認為是不太可能實現(xiàn)的，在哪個國家都很難實現(xiàn)。
而在這種情況下，太空探索最大的難處在哪？在于我們真的不知道去干什么。 這個現(xiàn)在看起來好像覺得很荒謬，有那么多可干的，剛才說過什么開發(fā)資源，建立殖民地，但這些東西你從理智上想一想，在現(xiàn)實可見的未來，都是不成立的這些理由，那我們靠什么理由去進行太空探索，這個確實很難說。
所以說如果在這種情況下，就是說僅憑人類的這種精神、這種文化，來進行太空探索、太空開發(fā)，可能需要整個的人類文明發(fā)生一個很大的變化，這種變化很可能相當于第二次的文藝復(fù)興、第二次的啟蒙運動。它把整個人類社會的這種經(jīng)濟社會，這種經(jīng)濟驅(qū)動的這種狀態(tài)都改變了。而要發(fā)生這樣的變化的話，那個確實是一個整個人類歷史的一個轉(zhuǎn)折，但是我在可以看得到的未來，我覺得這種可能性很小。這是第一種可能。
第二種可能我認為是最有可能的，就是把太空探索太空開發(fā)，作為一個市場啟動起來，使經(jīng)濟驅(qū)動成為太空探索太空開發(fā)的主要驅(qū)動力。而在我們的時代，經(jīng)濟的驅(qū)動力是最強有力的一個驅(qū)動力。IT市場它的飛速發(fā)展，它的市場啟動起來以后，爆發(fā)出來的那種力量，就是一個很明顯的一個例子。
現(xiàn)在的問題是我們看不到太空探索太空開發(fā)市場啟動的這個啟動的增長點在哪，在什么地方?，F(xiàn)在所有的這個太空探索開發(fā)的經(jīng)濟上可能我們能看到的增長點，比如像這個近地軌道的通訊衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，像設(shè)想中的小行星帶的礦產(chǎn)開發(fā)，這些東西，其實它的經(jīng)濟規(guī)模都是要么是很有限的，你比如說現(xiàn)在已經(jīng)有的像近地軌道的通訊衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星等等，經(jīng)濟規(guī)模是有限的，啟動也形不成那種像IT市場那樣的龐大市場，更長遠的像小行星帶的礦產(chǎn)開發(fā)等等，還有太空旅游等等，要么是成本太高，高的完全不具有任何經(jīng)濟上的意義，要么也同樣的規(guī)模有限，比如像太空旅游這樣的東西。
所以說真正的現(xiàn)在的關(guān)鍵是我們找到一個啟動太空市場的增長點和啟動點。雖然我們現(xiàn)在確實看不到這個啟動點在哪，但是我們也應(yīng)該借助IT發(fā)展的時候，也不是沿著我們當初設(shè)想的能看到的那個增長點來發(fā)展的。所以我認為太空開發(fā)市場的啟動，它還是有可能的。
從長遠的未來看，太空開發(fā)的理由它是很堅實的，很明顯就是說地球只是太空中的一粒塵埃，我們守在這么一個小小的世界上，這樣一個生態(tài)環(huán)境，它遲早會變得不適合于人類生存。 所以說從長遠來說，我們需要在太空中開拓新的生存空間，使人類不止擁有一個能生存的世界，而是許多能生存的世界，這樣的話就能保證人類文明的延續(xù)。但是要說明這個是從很長遠的未來來看的。
在我們能夠看得到的未來，這個理由是不存在的，因為地球現(xiàn)在已經(jīng)真的能夠承載我們的文明。即便是現(xiàn)在地球不能承載文明的話，外星同樣承載不了。因為外星的生存環(huán)境遠不如地球。所以這個就是從科幻和現(xiàn)實的角度來看，太空開發(fā)的兩個觀點。
