出版時間:2012-3 出版社:科學(xué)出版社 作者:[美]羅伯特·祖布林,[美]理查德·瓦格納 頁數(shù):436 譯者:陽曦,徐蘊(yùn)蕓
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前言
下一個世紀(jì)屬于火星。在太陽系里,只有這個世界最有可能找到過去的生命,甚至可能找到現(xiàn)存的生命。而且,用今天已有的技術(shù),或者在很近的將來就能獲得的技術(shù),我們就能登上火星并生存下來。羅伯特?祖布林的作品好多地方很幽默,而且有的題外話可不會討NASA的喜歡,它是我所見過的關(guān)于火星的過去與未來綜合性最強(qiáng)的記錄。它解釋了我們?yōu)槭裁磻?yīng)該到那兒去,怎么去;還有,也許是最重要的一點(diǎn),等我們到那兒以后,怎么“在那片土地上生活”。就我個人而言,我很高興這么想:如果祖布林博士富有說服力的論點(diǎn)能被采納,那么在我90歲生日前不久,第一支前去火星的探險隊(duì)就會出發(fā)。與此同時,如果一切順利,俄羅斯的火星登陸器正好會在我78歲生日前啟程,上面有我錄給下個世紀(jì)殖民者的口信。給火星的口信我叫阿瑟?克拉克,此刻我正在地球印度洋中的斯里蘭卡島(它曾叫錫蘭)上對你們說話?,F(xiàn)在是1993年早春,不過這條口信是為未來準(zhǔn)備的。我正在對你們這些男人和女人講話——也許現(xiàn)在你們中有的人剛剛出生——聽到這些話的時候,你們正生活在火星上吧。隨著我們走近新千年,很多人對那顆可能成為母星之外第一個真正家園的行星很有興趣。在我的一生中,我幸運(yùn)地看到,我們對火星的認(rèn)識從差不多一無所知開始——其實(shí)比這更糟糕,還有誤導(dǎo)性的幻想——發(fā)展到對它的地理和氣候都有了真正的了解。當(dāng)然,我們在許多方面依然很無知,而且缺少你們覺得理所當(dāng)然的知識。但是現(xiàn)在,我們有你們那個精彩世界的精確地圖,也能想象如何對它進(jìn)行改造(地球化),讓它更合心意。也許你們已經(jīng)開始這項(xiàng)長達(dá)數(shù)個世紀(jì)的工程了?;鹦呛臀椰F(xiàn)在的家之間有一條紐帶,我在《上帝之錘》(The Hammer of God,這也許會是我最后一部小說)中寫到了。本世紀(jì)初,一位名叫Percy Molesworth的業(yè)余天文學(xué)家住在錫蘭這里。他花了很多時間觀察火星。現(xiàn)在,在你們的南半球,有一座寬達(dá)175千米的巨型環(huán)形山就以他命名。在我的書中,我想象也許有一天,一位新火星天文學(xué)家回望自己的祖星,試圖看到那個小島,在那里,Molesworth還有我都曾時常抬頭凝視你們的星球。曾經(jīng)有一段時間,就是1969年首次踏上月球后不久,我們都還很樂觀,覺得沒準(zhǔn)能在20世紀(jì)90年代登上火星。我在其他故事里描述過,倒霉的首次探險的一位幸存者在火星上觀賞地球凌日,時間是5月11日——1984年!好吧,那時候火星上沒人目睹這一奇觀,不過2084年11月10日它會再發(fā)生一次。等到那時候,當(dāng)?shù)厍驈娜蛰喩暇従徑?jīng)過,看起來像一個渾圓的微小黑點(diǎn)時,我希望會有很多雙眼睛回望著地球。我曾建議,到時候我們應(yīng)該用大功率激光給你們發(fā)信號,那樣你們就能看到一顆星星從太陽正面向你們發(fā)送信息。跨越空間的鴻溝,我向你們致意。我的問候與祝福來自離下個世紀(jì)最近的10年,而就在這下一個世紀(jì)中,人類將首次成為一個太空種族,并踏上永不停步的旅程,直至宇宙終結(jié)。毫無疑問,祖布林博士書中的許多細(xì)節(jié),和我自己在《奧林匹斯之雪》(The Snows of Olympus)中做的地球化火星習(xí)題一樣,會被未來的技術(shù)進(jìn)步進(jìn)步繞開。但是,它戰(zhàn)勝了所有看起來合理的懷疑,它告訴我們,母星地球之外第一個自給自足的人類殖民地就握在我們的孩子手中。他們會抓住機(jī)會嗎?離我寫完第一本書已經(jīng)快50年了,在那本《行星際航班》(Interplanetary Flight)的結(jié)尾,我寫道:正如威爾斯曾說過的,選擇整個宇宙——或一無所有……世界之間遙遠(yuǎn)的距離帶來了巨大的挑戰(zhàn);可是,如果我們失敗了,我們種族的故事就走向了尾聲。人類將在仍未觸及的高度面前回頭,再次滑下那一段長路,跨越十億年的時間,跌回太初之海的岸邊。阿瑟?C.克拉克1996年3月1日
內(nèi)容概要
這是《趕往火星》的15周年紀(jì)念版,選擇了NASA好奇號火星車即將大展拳腳之際出版。祖布林寫道:對于我們這一代人和千千萬萬代的子孫,火星將是我們的新世界。
祖布林并沒有費(fèi)力氣來解釋為什么要去探索火星,他用主要篇幅來闡述如何讓這件事成真:200~300億美元的合理預(yù)算,以及“輕裝上陣”的登陸準(zhǔn)則。
要想讓人類在火星上定居,不需要等到發(fā)明了龐大的行星際宇宙飛船、反重力推進(jìn)系統(tǒng)或軌道空間基地,祖布林如是斷言。相反,他在1990年發(fā)起的“火星直擊”計劃提議,把宇航員和他們的住所一塊兒直接送到火星去,工具就是把他們送到地球軌道的助推火箭。之后,宇航員們就開始太空生活了,他們會種植溫室植物,抽取地下水,動手制造需要的材料,建造商場大小的建筑,還可以在曾經(jīng)活躍的火山附近的熱區(qū)提取地?zé)帷?偟脑瓌t是利用火星上自有的資源,“自給自足”。
作者簡介
作者:(美國)羅伯特?祖布林(Robert Zubrin)(美國)理查德(Richard Wagner) 譯者:陽曦 徐蘊(yùn)蕓羅伯特?祖布林(Robert Zubrin),著名航空航天工程師,美國“火星學(xué)會”(Mars Society)的創(chuàng)始人兼主席,先鋒航天公司總裁,曾任洛克希德?馬丁航天公司高級工程師。理查德?瓦格納(Richard Wagner) 曾任美國國家航天學(xué)會期刊《星際探索》編輯。 陽曦,筆名妲拉,畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院,現(xiàn)為自由撰稿人,雜志專欄作者。徐蘊(yùn)蕓 臨床醫(yī)學(xué)博士,科學(xué)傳播團(tuán)體“科學(xué)松鼠會”成員,目前在時尚雜志工作。
書籍目錄
修訂版前言 i
序 ix
前言 xiii
1 火星直擊
2 從開普勒到太空時代
3 找到計劃
4 到達(dá)火星
5 屠龍避妖
6 探索火星
7 在火星上建基地
8 火星殖民
9 火星變地球
10 地球上的事
后記 火星前線的重要性
特別增編 1996年的火星隕石探測
附錄1 火星學(xué)會成立宣言
附錄2 為火星直擊繼續(xù)奮戰(zhàn),2001~2011
詞匯表
注釋
參考資料
那里有一個夢想(代譯后記)
章節(jié)摘錄
版權(quán)頁:移民火星行星際旅行的困難也許會讓火星殖民看起來像是幻想。不過,從定義上說,殖民是條單行道,正是這一點(diǎn)讓我們有可能為新世界的殖民地送去發(fā)展所需的大量人口。我們考慮一下人類移居火星的兩種可能模式:政府出資模式與私人出資模式。如果選擇政府出資模式,今天我們已經(jīng)擁有大規(guī)模移民所需的基本技術(shù)手段。圖8.1中我們可以看到向火星運(yùn)送移民的設(shè)想之一。脫胎于航天飛機(jī)的重型運(yùn)載火箭把145噸(和土星5號運(yùn)輸能力相當(dāng))載荷送上近地軌道,然后用比沖量900秒的熱核火箭(NTR,例如20世紀(jì)60年代美國NERVA項(xiàng)目中試制的那種)把一艘70噸的蝸居飛行器送上去火星的軌道,飛行時間7個月。到達(dá)火星后,蝸居飛行器用自身的圓錐形減速傘進(jìn)行大氣制動,最后在甲烷/氧發(fā)動機(jī)的幫助下降落。蝸居飛行器直徑8米,擁有4個完整的居住層,總生活區(qū)面積200平方米,足夠24個人在太空中和火星上生活。到達(dá)火星后,卸下裝載的貨物,就可以騰出第五層(最頂層)艙室擴(kuò)大生活區(qū)。因此,一次發(fā)射可以將24個人送上地球去火星的單行道,包括他們的住房和工具?,F(xiàn)在,我們假設(shè)2030年開始殖民,每年平均有4枚這樣的火箭從地球上發(fā)射。然后作若干合理的人口統(tǒng)計學(xué)假設(shè),就能估算出火星人口曲線,結(jié)果見圖8.2。仔細(xì)研究這張圖片,我們會看到在這種程度的努力下(而且技術(shù)鎖定在21世紀(jì)初期的水平),未來1個世紀(jì)中,火星人口增長率約為17、18世紀(jì)美洲殖民地的1/5。這個結(jié)果意義非凡。它意味著,去火星的遙遠(yuǎn)路途和由此引發(fā)的交通不便并不是紅色星球上人類文明初期的主要障礙。關(guān)鍵的問題反而是資源利用、培育食品、建筑房屋以及在火星地面上生產(chǎn)各種有用的產(chǎn)品,正如我們在第7章中討論過的一樣。此外,預(yù)估的人口增長率是美洲殖民地的1/5,這有點(diǎn)慢,不過從歷史的尺度來看相當(dāng)可觀。假設(shè)每次發(fā)射耗資10億美元,對地球上任何一股希望在火星上播下自己火種的主要勢力來說,在一段時間中持續(xù)每年投資40億美元都是可以接受的。不過,如果每次發(fā)射耗資約10億美元,那每位移民就是4000萬美元。這樣的價錢政府也許負(fù)擔(dān)得起(一段時間內(nèi)),個人或私人組織就不行了。會有很多人出于自我選擇想在新世界留下自己的印記,如果火星想從他們的充沛精力中獲益,那運(yùn)輸費(fèi)就得降到比現(xiàn)在低得多的水平。所以,我們考慮一下另一種可能的模式,看看費(fèi)用到底能降到多低。可以再次考慮我們用來把有效載荷從地面送上近地軌道的甲烷/氧單級入軌飛行器。把1千克有效載荷送上軌道,大約需要70千克推進(jìn)劑。甲烷/氧雙組元推進(jìn)劑價格約為每千克0.2美元,那么把1千克載荷送上軌道,燃料成本為14美元。然后我們假設(shè)總的系統(tǒng)運(yùn)營成本是燃料成本的7倍(大約是飛機(jī)總成本與燃料成本之比的2倍),那么把載荷送上近地軌道的成本約為每千克100美元。假設(shè)地球與火星之間有永久往返運(yùn)行的飛船,船上水和氧的循環(huán)利用率為95%。這種行星際“渡船”由阿波羅11號宇航員巴茲?奧爾德林(Buzz Aldrin)提出,可以作為永久性地球-火星運(yùn)輸體系的基礎(chǔ),能為大量移民有效提供足夠的艙位。這種渡船只需要發(fā)射一次,然后就會在地球和火星之間永遠(yuǎn)飛行下去,往返周期為2.2年。用這樣的渡船運(yùn)送乘客,每位乘客(加上私人物品每位100千克)必須攜帶約400千克補(bǔ)給品,如食物、水和氧,來支持自己200天的去程航行。因此,把一位移民從近地軌道送上行星際往返飛船,也就是要給500千克載荷提供約4.3千米每秒的速度變量。移民從近地軌道登上渡船、從渡船登上火星地面都要乘坐轉(zhuǎn)移艙,每位乘客分?jǐn)偟霓D(zhuǎn)移艙質(zhì)量大概要500千克。那么,每位乘客共有1000千克質(zhì)量需要送上渡船軌道,如果轉(zhuǎn)移艙采用比沖量380秒的甲烷/氧推進(jìn)系統(tǒng),那需要送上近地軌道的總質(zhì)量就是3200千克。近地軌道運(yùn)送價格為每千克100美元,假設(shè)渡船自身的費(fèi)用均攤到極大數(shù)目的任務(wù)中,最終得出,把一位乘客送上火星的費(fèi)用是32萬美元。顯然,上述計算中我作了很多假設(shè),其中任何一個發(fā)生變動都會使算出的船票價格顯著上漲或下降。比如說,從地球到近地軌道這段路程,如果采用空氣助燃的超音速沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)(scramjet)來提供相當(dāng)一部分速度變量,這段路程的費(fèi)用就會降低到原來的1/3。還可以用電力擺渡船把轉(zhuǎn)移艙加速到接近逃逸速度,然后停止加速,轉(zhuǎn)移艙就能利用高推力化學(xué)級實(shí)現(xiàn)近距離有動力飛越地球,從而脫離地球軌道,與渡船會合。這一過程由化學(xué)推進(jìn)實(shí)現(xiàn),需要的速度變量僅有1.3千米每秒,因此運(yùn)送的有效載荷會成倍增加,費(fèi)用也會降得更低。如果渡船采用磁力帆(見拓展閱讀)而不是只利用自然的行星際軌道(通過重力助推),那要與渡船集合,轉(zhuǎn)移艙需要的離開地球的雙曲線速度幾乎為零,因此,近地軌道到渡船的整段路程都能用電推進(jìn)完成,甚至用太陽帆、磁力帆也行。我們假設(shè)渡船上的維生系統(tǒng)中水和氧氣的循環(huán)利用率為95%,如果增加維生系統(tǒng)閉環(huán)度,把該數(shù)值提高到99%,那每位乘客需要的消耗品就會減少,運(yùn)輸費(fèi)用也會進(jìn)一步降低。最終,理想情況下地球到火星的運(yùn)輸費(fèi)用還能再降低1個數(shù)量級,每位乘客只要3萬美元左右。逐步采用這些新技術(shù),費(fèi)用會隨之逐步降低,見表8.3。不過,早期移民的費(fèi)用是每位32萬美元,這個數(shù)字很有意思。這個數(shù)的錢誰都不會隨便就花掉,但這個數(shù)——大約就是美國許多地區(qū)一幢郊區(qū)中產(chǎn)階級高尚住宅的價錢,或者換句話說,大約就是一個成功的中產(chǎn)階級家庭一生的積蓄——很多人都能出得起,如果他們真想去的話。他們?yōu)槭裁磿肴??答案很簡單:火星人口很少,交通費(fèi)又這么高,那火星上的勞動力成本肯定比地球上高得多。因此,火星上的工資也許會比地球上高得多。32萬美元在地球上可能是一位工程師6年的薪水,那在火星上,他很可能只要一兩年就能賺到這么多。過去4個世紀(jì)中的大部分時間,歐洲與美國之間的工資差別正是如此,這樣的工資差別會使個人移民火星變得既有利可圖又有望實(shí)現(xiàn)。從17世紀(jì)直到19世紀(jì),許多歐洲家庭如出一轍,傾家蕩產(chǎn)把一位家庭成員送到美國。然后,這個移民去賺足夠的錢,讓全家人都搬過去。今天,同樣的一幕正在第三世界的移民身上重演,和現(xiàn)在的機(jī)票價格相比,他們在本國的薪水低得可憐。到達(dá)目的地后,移民肯定會有收入來付清船票,所以甚至可以貸款來付旅費(fèi)。過去我們這樣做過,將來也可以這樣。如前所述,火星上將會出現(xiàn)的普遍勞動力短缺會促使火星文明進(jìn)行技術(shù)變革和社會改良。如果你付了地球上5倍的薪水,那你肯定不希望自己的工人浪費(fèi)時間做體力勞動或是填寫表格;也不希望擁有緊缺技能的人沒法全力施展,而僅僅因?yàn)樗麤]有勞神費(fèi)力地去做什么例行公事的培訓(xùn)。簡單地說,火星文明注重實(shí)用,因?yàn)樗麄儾坏貌贿@樣,就和19世紀(jì)的美國文明一樣。留在地球上的社群沒有這么大的壓力,所以更容易被傳統(tǒng)束縛。在相互的競爭中,這種被逼出來的實(shí)用主義會帶給火星巨大的優(yōu)勢。如果說需要是發(fā)明之母,那火星會為發(fā)明提供搖籃。一個以卓越的技術(shù)與實(shí)用主義為根基的前沿社會,而且成員都是在個人的驅(qū)動下主動加入的,它必將成為發(fā)明的溫床,這些發(fā)明不但能為火星所用,地球上的人同樣也能受益。因此,他們會為火星帶來收入(向地球賣使用許可),同時也會打破勞動力豐富的地球社會固有的停滯不前的趨勢。我們在稍后的章節(jié)中會討論到,這個返老還童的過程最終將是殖民火星為地球帶來的最大收益。而得益最大的地球社會,便是與火星的社會、文化、語言、經(jīng)濟(jì)各方面聯(lián)系最緊密的那些。
后記
“這世上第一個登上火星的飛行員,就生活在這個地球上。”翻譯這本《趕往火星》的過程中,我在一部紀(jì)錄片中聽到這句話,挺激動的。比諸位讀者幸運(yùn)一點(diǎn)點(diǎn),我早大家一步從本書中了解到為什么以及如何趕往火星,所以更能體會,這句話是真的,以至于一度想把書名寫成俗不可耐的《下一站火星》。因?yàn)樗|手可及,甚至比月球還近。 雖然我是沒機(jī)會做這“第一個”了,但也許還來得及為我的寶貝兒子高才生在火星上投資一塊土地;他乖乖地等我譯完第一稿才出生,希望他在子宮中也感受到了火星的召喚,成為一個有夢想能遠(yuǎn)望的人。感謝專業(yè)又敬業(yè)的陽曦與明月,整個翻譯過程令我受益匪淺,是工作也是學(xué)習(xí)。 親愛的讀者,現(xiàn)在就來了解紅色星球,分享夢想變成現(xiàn)實(shí)的過程。對本書有任何意見與建議都懇請?zhí)岢?,我們力有不逮,也希望瑕不掩瑜。我們天上見? 徐蘊(yùn)蕓 2012年1月
編輯推薦
《趕往火星:紅色星球定居計劃》描寫了一個宛如科幻小說的大膽計劃——火星直擊,已故科幻大師阿瑟?克拉克為該書第一版(1996)作序。而跟科幻不同的是,祖布林書寫的是科學(xué)事實(shí)。15年來,祖布林已成為無數(shù)耽于幻想的科學(xué)家與外太空探索者的英雄???薩根說:“祖布林幾乎憑借一己之力,就大大改變了我們關(guān)于這件事的看法?!?火星歡迎你。
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