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撰文 | 劉少山（加州大學(xué)歐文分校計(jì)算機(jī)博士，哈佛大學(xué)肯尼迪政府學(xué)院公共管理碩士）

責(zé)編 | 葉水送

繼美國(guó)火星探測(cè)器火星車(chē)率先于今年2月登陸火星后，承載“祝融”號(hào)火星車(chē)的中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器著陸巡視器于5月15日成功登陸火星烏托邦平原南部，使中國(guó)成為第二個(gè)成功登陸火星的國(guó)家。作為中國(guó)的科技從業(yè)者，我們無(wú)比自豪無(wú)比驕傲。

“祝融”號(hào)火星車(chē)也讓我想起了少年時(shí)代最喜歡的游戲，大航海時(shí)代系列，這個(gè)游戲以歷史中15世紀(jì)至17世紀(jì)在歐洲發(fā)源，后拓展至全世界的“地理大發(fā)現(xiàn)”為背景。游戲中玩家選擇扮演某國(guó)家中的一虛擬角色，為了某個(gè)目標(biāo)而成為船長(zhǎng)組建船隊(duì)出海，可率領(lǐng)一支遠(yuǎn)航艦隊(duì)進(jìn)行貿(mào)易、私掠、賞金獵人、探險(xiǎn)和海盜等行動(dòng)，在航行中還可記錄各種自然名勝、人文古跡或奇異動(dòng)植物的發(fā)現(xiàn)物報(bào)告，亦會(huì)遭遇諸如暴風(fēng)雨、龍卷風(fēng)甚至是海怪、幽靈船等超自然現(xiàn)象。

這個(gè)游戲讓人欲罷不能的地方在于其讓人類(lèi)最內(nèi)心對(duì)于探索的深層渴求與欲望得以滿(mǎn)足。而“祝融”號(hào)的成功登陸以及早前美國(guó)“毅力”號(hào)的登陸為人類(lèi)歷史揭開(kāi)了新的一頁(yè)，預(yù)示人類(lèi)大航天時(shí)代正式來(lái)臨。只是這一次，去執(zhí)行探險(xiǎn)任務(wù)的先驅(qū)者是人類(lèi)創(chuàng)造的硅基生物，空間機(jī)器人。期待在未來(lái)的一個(gè)世紀(jì)，空間機(jī)器人將在月球火星等未來(lái)人類(lèi)殖民地建設(shè)出適合人類(lèi)居住的環(huán)境。空間探索的需求也很可能進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)器人這個(gè)行業(yè)的大發(fā)展。

除了“祝融”號(hào)外，在火星上有三個(gè)代表人類(lèi)探索火星的機(jī)器人，美國(guó)的“毅力”號(hào)與“好奇”號(hào)火星車(chē)，以及美國(guó)“洞察”號(hào)火星探測(cè)器?！岸床臁碧?hào)的任務(wù)是在火星地表打洞，用鉆頭在火星上鉆出孔洞考察這顆紅色行星內(nèi)部的熱狀態(tài)，了解火星的地質(zhì)活動(dòng)以及人類(lèi)在火星生存的可能性，為以后可能的人類(lèi)移民火星做好前期科學(xué)調(diào)查。

自1976年以來(lái)，先后有9個(gè)探測(cè)器成功登陸火星并執(zhí)行探測(cè)任務(wù)，這些探測(cè)器均由美國(guó)航空航天局（NASA）研制發(fā)射。蘇聯(lián)在1971年發(fā)射了兩個(gè)火星探測(cè)器，試圖著陸火星，但一個(gè)墜毀，另一個(gè)雖然登陸火星，但只工作了14秒就突然失聯(lián)。

美國(guó)“毅力”號(hào)火星車(chē)

氣囊式的降落

然后，我們看看著陸方式，目前的火星車(chē)所采用的登陸方式分為三種：分別包括氣囊降落式、“空中吊車(chē)”式以及反推懸停式。早期的火星車(chē)一般采取氣囊降落式，即將火星車(chē)折疊后包在氣囊中，當(dāng)探測(cè)器著陸平臺(tái)進(jìn)入火星大氣層，氣囊會(huì)自動(dòng)充氣，著陸平臺(tái)會(huì)在接近火星地表時(shí)像拋球一樣將氣囊拋掉。隨后，氣囊會(huì)像乒乓球一樣，彈起、落下、再?gòu)椘?、再落下，直到氣囊泄氣。然后火星?chē)才從破損的氣囊中駛出來(lái)。

質(zhì)量較輕的小型火星車(chē)，例如2004年登陸的美國(guó)“勇氣”號(hào)采用的就是這種著陸方式。當(dāng)時(shí)的著陸過(guò)程“簡(jiǎn)單粗暴”，仿佛將一個(gè)皮球扔到了火星地面?！翱罩械踯?chē)”式著陸方案適合大型、精密的火星車(chē)，比如2012年8月登陸的“好奇”號(hào)和今年2月的“毅力”號(hào)。這種方式允許著陸平臺(tái)在脫離降落傘后墜向火星地表，利用反堆動(dòng)力緩緩將火星車(chē)放到地面，之后飛到安全區(qū)域墜毀。這種方案對(duì)地表的要求不高，但技術(shù)難度大。對(duì)大型、精密的火星車(chē)來(lái)說(shuō)是最可行的方案。而“祝融”號(hào)采用了目前應(yīng)用最廣的反推懸停式著陸方案。

祝融號(hào)火星車(chē)

最后，我們看看兩者的動(dòng)力源區(qū)別，“祝融”號(hào)與“毅力”號(hào)的另一個(gè)巨大差異在于動(dòng)力源的不同——“祝融”號(hào)依靠太陽(yáng)能，“毅力”號(hào)采用的是核能。可靠的動(dòng)力源對(duì)空間機(jī)器人來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。除了火星車(chē)的移動(dòng)需要?jiǎng)恿Γ瑑x器設(shè)備維持正常運(yùn)作和抵御嚴(yán)寒亦需要?jiǎng)恿υ崔D(zhuǎn)換出來(lái)的熱能。

“毅力”號(hào)配備了核電池，全稱(chēng)為多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器，MMRTG，這種核電池的設(shè)計(jì)用途就是在火星這樣擁有大氣層的行星，或者在真空的太空環(huán)境中使用?！耙懔Α碧?hào)配備的核電池不但提供了動(dòng)力，還為火星車(chē)和配套儀器提供熱能，防止它在嚴(yán)寒時(shí)停止運(yùn)作。

相比之下，以太陽(yáng)能作為動(dòng)力源的“祝融”號(hào)則主要靠納米氣凝膠保溫材料來(lái)防止熱量散失和保溫隔熱。目前來(lái)看，核能是更為理想的動(dòng)力源，因?yàn)闊o(wú)需擔(dān)心太陽(yáng)能電池板因光照不足而喪失動(dòng)力，繼而造成儀器停止運(yùn)作，甚至因低溫而面臨報(bào)廢。

這些機(jī)器人在火星的成功登陸，也為人類(lèi)殖民外星樹(shù)立了一個(gè)新型的模式，越來(lái)越多的機(jī)器人會(huì)被送往火星去為人類(lèi)的移民建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，自動(dòng)化的生產(chǎn)基地、采礦機(jī)器人、建筑機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等將源源不斷地被設(shè)計(jì)與制造出來(lái)去建設(shè)火星，其中所衍生的技術(shù)也會(huì)被用于服務(wù)地球，提高人類(lèi)的生產(chǎn)力，推動(dòng)地球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。大航天時(shí)代的一個(gè)產(chǎn)物很可能是地球上機(jī)器人時(shí)代的降臨。期待我國(guó)在政策上大力推動(dòng)機(jī)器人科技行業(yè)的發(fā)展，力求在人類(lèi)大航天時(shí)代以及地球機(jī)器人時(shí)代占據(jù)先機(jī)。

既然人類(lèi)大航天時(shí)代已經(jīng)開(kāi)啟，那我們?cè)撊绾卧u(píng)價(jià)一個(gè)宇宙中的文明的發(fā)展水平與階段呢？現(xiàn)在比較通用的方法是卡達(dá)舍夫量表，它是由蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉-卡爾達(dá)舍夫在1964年設(shè)計(jì)的，它首次出現(xiàn)在卡達(dá)舍夫的論文《地外文明的信息傳輸》中。

卡達(dá)舍夫量表使用一個(gè)文明所能支配的能量值來(lái)衡量一個(gè)文明的技術(shù)實(shí)力。卡達(dá)舍夫量表背后的核心邏輯是，一個(gè)主體文明的整體地位通常是兩件事的產(chǎn)物：能源和技術(shù)。因此，一個(gè)文明的技術(shù)越好，他們能夠利用的能源就越多。而且不僅如此。一個(gè)文明能夠獲得的能源越多，他們的技術(shù)以后就能變得越好。他認(rèn)為，任何社會(huì)只要其技術(shù)和利用能源的能力能發(fā)展到什么程度，就可以發(fā)展到什么程度。

卡達(dá)舍夫的論文《地外文明的信息傳輸》

0型文明是一個(gè)尚未能夠利用其母星的所有能量的文明。因此，這樣的文明逐漸具備從原材料中獲取能量的能力，但是他們還沒(méi)有能力任意離開(kāi)他們的母星，但正在朝著這個(gè)方向穩(wěn)步前進(jìn)。

這就是今天的人類(lèi)。已故的物理學(xué)家卡爾-薩根在1973年估計(jì)人類(lèi)在這個(gè)尺度上處于0.7左右的位置。現(xiàn)代一些理論物理學(xué)家，比如加來(lái)道雄估計(jì)我們可能還需要100到200年的時(shí)間才可以升級(jí)為1型。

“祝融”號(hào)的成功登陸以及早前美國(guó)“毅力”號(hào)的登陸預(yù)示人類(lèi)大航天時(shí)代正式來(lái)臨，而大航天時(shí)代也是人類(lèi)從第0型文明升級(jí)為第1型文明的必經(jīng)之路。

按照卡達(dá)舍夫的定義，第1型文明仍然局限于一個(gè)星球。但是，關(guān)鍵的是，要達(dá)到這個(gè)級(jí)別，該文明必須能夠利用本星球所有的能量。

對(duì)他們來(lái)說(shuō)，隨意使用核聚變和利用反物質(zhì)等技術(shù)應(yīng)該是家常便飯。從地?zé)岬狡渌稍偕茉吹钠渌麆?dòng)力來(lái)源的完整利用也將是一個(gè)既定事實(shí)。一個(gè)類(lèi)比物就是電影《星球大戰(zhàn)》宇宙中的科洛桑星。

第2型文明是那些已經(jīng)成功地利用了他們當(dāng)?shù)睾阈窍到y(tǒng)（比如太陽(yáng)系）內(nèi)的所有能量的文明。去解釋這個(gè)級(jí)別的文明，我們需要了解戴森球的概念。戴森球是弗里曼·戴森假想出的包圍母恒星的巨大球形結(jié)構(gòu)，它可以捕獲大部分或者全部的恒星能量輸出。

戴森認(rèn)為戴森球是長(zhǎng)期生存技術(shù)文明對(duì)于能量需求增長(zhǎng)的必然需求，并認(rèn)為尋找其存在的證據(jù)可以引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的先進(jìn)和智慧的外星生命。自從該概念提出以后，諸多科幻作品里提出的包圍恒星的人工建筑都被冠以“戴森球”之名。后續(xù)的設(shè)想認(rèn)為戴森球上不僅有太陽(yáng)能電站，還有人類(lèi)殖民地和工業(yè)基地存在。

要升級(jí)為第2型文明，一個(gè)文明需要有能力在其周?chē)ㄔ煲粋€(gè)戴森球，并能夠收集其所有的能量。這個(gè)前提是這個(gè)文明需要在其恒星體系中殖民了多顆行星。對(duì)于這個(gè)級(jí)別的文明來(lái)說(shuō)，能夠滅亡他們的，可能只有他們自己的內(nèi)戰(zhàn)或一場(chǎng)大規(guī)模的物種間戰(zhàn)爭(zhēng)。

第3型文明，或銀河系文明，將能夠控制許多恒星系統(tǒng)和行星的能量。他們的技術(shù)能力的規(guī)模將超出我們目前的理解和可能的想象。一些估計(jì)認(rèn)為這大約是第2型文明能量輸出的100億倍。

這種文明是科幻小說(shuō)中常見(jiàn)的橫跨銀河系的物種，從《星際迷航》、《星球大戰(zhàn)》到《戰(zhàn)錘4萬(wàn)》宇宙中的人類(lèi)帝國(guó)，他們將成為宇宙的主人。但他們?nèi)匀恍枰袷匚锢韺W(xué)定律。除非他們?cè)O(shè)法繞過(guò)光速的限制，否則文明的每個(gè)角落之間的旅行將是不可能的。

如果一個(gè)橫跨銀河系的文明還不夠令人印象深刻，那就等著看一個(gè)第4型文明吧，這將是一個(gè)能夠利用整個(gè)宇宙的能量的文明。

目前這個(gè)文明的實(shí)力已經(jīng)超乎了我們的想象范圍，但是如果第4型文明已經(jīng)存在，是否我們也應(yīng)該可以感知到其的存在？

如果有多個(gè)宇宙，那么第5型文明可以被定義為一個(gè)能夠利用多個(gè)宇宙的能量的文明，這個(gè)也是超乎了我們的想象范圍了。

早在20世紀(jì)60年代，戴森球的發(fā)明人弗里曼-戴森就提出，應(yīng)該可以從這些文明的紅外輻射中探測(cè)到它們存在的蛛絲馬跡。在2015年，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員在天空中尋找潛在的第2型文明的候選恒星系，他們能夠從龐大的10萬(wàn)個(gè)星系中篩選出大約93個(gè)星系，這些星系可能就是一些高級(jí)文明的家園。

因?yàn)檫@些星系顯示出了異常高的紅外發(fā)射信號(hào)。這是一個(gè)非常罕見(jiàn)的觀(guān)察結(jié)果，但是，科學(xué)家們也指出，這些異常高的紅外發(fā)射信號(hào)也可以用高密度太空塵埃的熱發(fā)射來(lái)解釋。隨著人類(lèi)空間探索能力的大幅度提升，我們拭目以待更多的天文大發(fā)現(xiàn)，就像大航海時(shí)代的地理大發(fā)現(xiàn)一樣。

卡達(dá)舍夫量表

雖然聽(tīng)起來(lái)很科幻，但是我們不能排除其它文明已經(jīng)造訪(fǎng)了地球的可能性。美國(guó)第51區(qū)研究外星人的傳聞已經(jīng)瘋傳多年，但是從未被主流媒體認(rèn)真地對(duì)待過(guò)。在國(guó)內(nèi)，對(duì)不明飛行物（UFO）的研究也僅存在“民科”層面，一般人聽(tīng)后都是一笑了之。

幾年前，美國(guó)國(guó)防部公開(kāi)了一些UFO的視頻片段，正式承認(rèn)了UFO的存在。最近在美國(guó)出了一個(gè)很出名的“吹哨人”路易斯-埃利桑多，為世人揭秘了美國(guó)國(guó)防部的高級(jí)航空航天威脅識(shí)別計(jì)劃（AATIP）。

路易斯-埃利桑多是五角大樓研究UFO的秘密單位ATTIP的前主任。作為國(guó)防部的高級(jí)反間諜軍事官員，他參與的軍事情報(bào)行動(dòng)遍及阿富汗、中東和拉丁美洲。他是一名訓(xùn)練有素的特別探員，在戰(zhàn)時(shí)和和平時(shí)期都領(lǐng)導(dǎo)過(guò)無(wú)數(shù)次戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略任務(wù)。

AATIP是一項(xiàng)由美國(guó)政府資助的非機(jī)密但未公開(kāi)的調(diào)查工作，旨在研究不明飛行物（UFO）或無(wú)法解釋的空中現(xiàn)象（UAP）。該計(jì)劃于2017年12月16日首次公開(kāi)。該計(jì)劃開(kāi)始于2007年，5年內(nèi)的資金為2200萬(wàn)美元，直到2012年可用撥款結(jié)束。

美國(guó)AATIP計(jì)劃的吹哨人：路易斯-埃利桑多（Luis Elizondo）

根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的說(shuō)法，AATIP在五年后于2012年結(jié)束，然而報(bào)告顯示，美國(guó)政府調(diào)查UFO的項(xiàng)目仍在繼續(xù)。這一點(diǎn)在2020年6月得到證實(shí)，承認(rèn)有一個(gè)類(lèi)似的軍事項(xiàng)目，即未分類(lèi)但以前未報(bào)告的不明飛行物工作隊(duì)。AATIP研究的材料一直是國(guó)會(huì)機(jī)密聽(tīng)證會(huì)的主題，旨在了解和確定對(duì)飛行員安全和保障的潛在威脅。

海軍證實(shí)，為回應(yīng)國(guó)會(huì)議員的詢(xún)問(wèn)，他們提供了一系列海軍高級(jí)情報(bào)官員的簡(jiǎn)報(bào)，以及“報(bào)告航空安全危害的飛行員”的證詞。這些簡(jiǎn)報(bào)的內(nèi)容是保密的，但參議院情報(bào)委員會(huì)副主席馬克-華納參議員參加了其中一次簡(jiǎn)報(bào)。他發(fā)表了一份聲明，要求進(jìn)一步研究可能對(duì)海軍飛行員構(gòu)成安全問(wèn)題的“空中不明干擾”。  

據(jù)《大眾機(jī)械》報(bào)道，參議院情報(bào)委員會(huì)國(guó)防部特別訪(fǎng)問(wèn)計(jì)劃中央辦公室主任理查德-斯塔普作證說(shuō)，軍方遇到的神秘物體與美國(guó)的秘密技術(shù)無(wú)關(guān)。特朗普總統(tǒng)也承認(rèn)聽(tīng)取了關(guān)于UFO問(wèn)題的簡(jiǎn)報(bào)。

各位有興趣的讀者可以去找一下2021年5月16日的美國(guó)哥倫比亞廣播公司的《60分鐘時(shí)事雜志》節(jié)目（類(lèi)似于我國(guó)的《焦點(diǎn)訪(fǎng)談》），對(duì)這個(gè)事件有很詳細(xì)的報(bào)道以及很充分的證據(jù)。根據(jù)報(bào)道，近期美國(guó)國(guó)會(huì)會(huì)公布一個(gè)詳細(xì)的報(bào)告來(lái)匯總過(guò)去多年對(duì)UFO的研究成果，或者可以解開(kāi)許多多年來(lái)的謎團(tuán)。

美國(guó)軍方公布的不明飛行物照片

文章寫(xiě)到這里，讓我想起了一件事情，在人類(lèi)很多博物館里面，都有展示尼安德特人的人頭骨。尼安德特人曾經(jīng)統(tǒng)治歐洲，但是由于現(xiàn)代智人的出現(xiàn)，尼安德特人很快就滅絕了。

在現(xiàn)代智人的博物館展出尼安德特人頭骨是否有三層意思？第一，這是研究人類(lèi)進(jìn)化史的重要文物；第二，這是現(xiàn)代智人勝利的戰(zhàn)利品；第三，這是否也在警示我們，在遭遇先進(jìn)文明時(shí)，現(xiàn)代智人是否也會(huì)像尼安德特人一般脆弱，如果自己沒(méi)發(fā)展好，現(xiàn)代智人的頭骨是否也會(huì)被其他文明當(dāng)作戰(zhàn)利品一樣展出在博物館里面？極思甚恐。

當(dāng)人類(lèi)被困在地球時(shí)，不同國(guó)家、不同種族、不同宗教、不同文化其實(shí)都在地球“內(nèi)卷”，去競(jìng)爭(zhēng)地球上的財(cái)富與資源，導(dǎo)致了許多戰(zhàn)爭(zhēng)與糾紛。當(dāng)人類(lèi)踏入大航天時(shí)代，人類(lèi)是否可以更多的合作，作為一個(gè)統(tǒng)一的文明體去探索這個(gè)宇宙，去游歷真正的星辰大海？作為一個(gè)人類(lèi)的科技從業(yè)者，真是無(wú)比期待大航天時(shí)代的來(lái)臨。