第4章
我们是否应该先把地球上的问题解决了？

乘坐出租车去帕丁顿火车站，赶火车去希思罗机场，再搭飞机去美国。

当我们驱车穿过拥挤的伦敦街道时，我看着窗外熙熙攘攘的人群，躲避着来往的车辆，试图横穿马路。他们注意力高度集中，努力判断在这巨大的前进车流之中，短暂的停顿是否足以让他们冲过马路。他们的注意力完全集中在到达另一边这个简单的任务上。

司机先生似乎读懂了我脑海里的思绪。“外面太疯狂了，”他说。当听到购物袋碰撞汽车保险杠的声音时，他忍不住倒吸一口凉气。

“没错儿。大家都沉浸在自己的世界里，”我回应说，“有这么多问题需要解决，可时间却这么少。”

“那么，是什么风把你吹到这儿来的？”司机带着浓重的印第安口音询问我。他年轻且机警，可能是刚从事这一行，穿着一件时髦的带扣衬衫，胳膊伸到车窗外晃来晃去。

我解释说，自己应邀去美国国家航空航天局参加一个主题为“外太阳系冰卫星”的研讨会。我们会在会上讨论目前已经掌握了哪些栖息在地球冰冻荒原上的生命，也会讨论美国国家航空航天局在类似的严寒外星环境中寻找生命时会遭遇哪些重大挑战。如果外星生命隐匿在冰冻海洋的深处，我们要怎么探测到它们？如果我们探测到了它们，又要怎么采集这些坚如磐石的固态水冰样本，并且带着它们穿越无尽的虚空，返回地球？

“我对这些事情真的很感兴趣，”司机插话说，“有时候可以在电视上看到类似的节目，就是关于太空探索的节目。每次看到这些介绍，我都控制不住自己的好奇心。不过，地球上还有很多问题没有解决。我们必须先把这些麻烦解决了才行。”

我再一次望向窗外，望向那些行色匆匆、饱受生活压力的行人，他们的思绪距木星卫星有多远呢？毫无疑问，那完全是另一个世界。这时，有辆车加塞到了我们前面，司机忍不住摁响了喇叭。

“你说得对，地球上确实还有很多问题需要我们解决。这一点毋庸置疑。不过，这是否意味着我们不应该畅想太空，不应该去做造访那些星球的美梦？或许，我们可以在那里找到某些解决地球难题的答案？”我委婉地说出了自己的想法。

司机则毫不犹豫地回应说：“我同意，我同意。我们不能总是想着眼前糟糕的交通状况，而太空可以带走我们的思绪，让我们暂时远离日常烦事的烦恼，对吧？探索太空甚至有可能解决一些现实问题。或许，我们在地球上经受的苦难可以通过仰望浩渺的星空来解决。”

他的观点很清晰。对于探索宇宙和解决地球问题这两大目标，大多数人都倾向于这位司机先生原来的观点：我们应该先解决地球上的问题，再探索太空。有些人甚至认为，处理环境破坏这样的地球问题与太空探索任务是完全对立的，它们之间会相互干扰。可是，深入思考之后，这位司机先生就觉察到了问题的关键：探索太空和解决地球问题是相辅相成的。

我们应该关切地球家园，这一点并没错，肯定没错。生活在地球上的70亿人口以及我们巨大的消耗量，给这个星球造成了巨大的压力，我们每天发生的事都能证明这一点。地球的直径不足13 000千米，而我们所有人都挤在这个小小的岩石球的表面。从地质学角度来说，我们毫无节制地使用塑料制品、掠夺生存资源，很快就会让地球这个本就脆弱的栖息地变得一贫如洗。

即便是我们呼吸的地球大气，也会变得稀薄、多变且受到很多限制。你可能很难想象改变地球大气有多么容易。地球大气层的大部分区域只有10千米厚。如果你驾车以每小时40千米的速度垂直往天上开，只需大概15分钟，你就会越过绝大多数空气。这个时间甚至比你横穿爱丁堡或者曼哈顿的时间还要短。大气层就像是罩在地球表面的一层轻薄面纱。一旦你意识到了它的脆弱，就能相对轻松地理解为什么人为地向大气排放少量气体，就有可能改变它的组成。大气中二氧化碳含量的上升无须人类工业付出巨大“努力”——几百年的空气污染就足够了。

因此，对于耗费资源进入太空、研究太空，甚至在火星或月球上建立定居点一事，很多人都持观望态度，也就没有什么好奇怪的了。

在这个气候危机愈演愈烈的时代，我们是否应该在太空探索事业上耗费大量财力和资源？

虽然可以理解大众的这种想法，但他们忽略了一个关键点：通过探索太空，我们会了解很多有关地球的知识。实际上，恰恰是我们对地球附近几颗行星的研究——尤其是金星——极大丰富了与气候变化相关的科学。金星是一个被浓云笼罩的地狱般的世界，神秘且高深莫测。人类曾经幻想，在距离太阳更近的金星上，气候应该更加暖和，上面应该到处都是沼泽和适应了这种气候的生物。然而，空间科学探测得到的结果告诉我们，金星对生命来说显然太过炎热了。我们现在知道，这颗行星的地表每天都要受到450摄氏度高温的炙烤，根本不可能支持生命的生存和繁衍。可是，从金星与太阳之间的距离来看，它的地表温度绝不应该有这么高。是什么因素导致了这种极端环境条件？大约60年前，我们才找到这个问题的答案：“罪魁祸首”就是金星的大气层。金星大气中二氧化碳浓度很高，这种气体把原来应该向宇宙空间辐射出去的行星热量（来自太阳）全部困住了，从而将金星地表加热到了液态水都无法存在的高温。金星是一个温室效应极强的世界，这也给天文学家、生物学家和气候学家以及整个人类免费上了一课：当我们向大气中排放过量的二氧化碳时就会出现这样的灾难。

地球工业活动排放的二氧化碳永远不会达到金星大气那种极端水平，但我们的行星同样受到了这种温室气体的加热，其中的机制完全一致。正是通过观测金星这颗地球的姊妹行星，我们才第一次见识到了温室效应可以给整个星球的环境造成怎样的影响——相比正常接受太阳辐射所能达到的温度，温室效应对行星的炙烤要猛烈得多。

这个教训，我们应该牢记在心。地球并不是孤悬于原初天穹之下的孤立小球。我们生活在一个更大的环境中，至少也有太阳系那样广袤。我们的历史在这家大剧院中上演，我们的未来在很大程度上受到了它的影响。通过努力探索这片庞大的区域，我们足以完成自我救赎。

太空探索不仅能教会我们如何保护地球，还能帮助我们躲过来自太空的威胁。这也是我在这次乘车之旅中同出租车司机谈论的下一个话题：小行星以及它们对我们的威胁。

地球会周期性地受到太阳系形成时期残留物的轰击。这些岩石碎片像蜂群一样朝地球袭来。它们中的一部分，也就是所谓的“近地小行星”，有可能会在地球绕太阳运动的无尽之旅中与我们相遇。如果与我们不期而遇的这些石块很大，就可能给我们的行星造成灾难性的影响。这可不是仅存于理论中的担忧。大约6 600万年前，一颗小行星撞击地球，就此终结了恐龙对地球的漫长统治，这就是我们现在知道的最惊人的例子。然而，即便是小得多的小行星，也能给地球造成破坏。前往亚利桑那州弗拉格斯塔夫郊外的沙漠，你会在地上找到一个巨大的坑洞，就像是有一个巨人拿着冰激凌勺从地上挖走了一块直径约1 000米的土地。大约50 000年前，一小块岩石碎片撞击地球并坠落在此地，撞击产生的冲击波夺走了方圆数千千米内的所有生命，树木全都倒伏、焚毁，整个地区都被夷为平地。

地球上到处都有小行星等地外天体撞击留下的印记，只不过其中有些并不起眼。在南非的灌木草原上，也有一个类似大小的陨石坑。这一地区现在成了一片盐湖，斜坡上缀满了翠绿色的灌木。对游客来说，这个地方可以算作地球上的无数美景之一，但它记录的其实是外星来客给地球造成的破坏。这类撞击事件听起来像天方夜谭，留下的这些陨石坑似乎只是远古时代遗留下来的伤疤。然而，事实并非如此，小行星至今都对地球造成了巨大的威胁。实际上，外星天体撞击地球并不鲜见，南非灌木草原和弗拉格斯塔夫这种规模的撞击事件大约几千年就会发生一次。如果今时今日有差不多大小的石块直接击中城市，可能会有成百上千万人因此丧命。

你也可以对这样的事件视而不见，但这么做非常愚蠢。这些“天外来客”的威胁现在已经清晰得像恐龙眼中的那道小行星撞击地球时的闪光了，我们应该意识到地球与宇宙之间不可割裂的联系，并且行动起来。要想预测我们受到此类天体撞击的频繁程度以及人类社会是否会受到它们的威胁，就必须绘制出这些石块在空间中的分布，这就需要望远镜的帮助。当然，我们可以在地面上搜寻它们，但空间望远镜的效果更好。它们可以稳定地架设在太空中，像哨兵一样扫视整个天空，不受空气扭曲效应的影响。除了这些太空石块的运动轨迹和速度之外，知晓它们的构成也会有用，这样我们就知道它们的破坏力有多强了。它们会在地球大气层中解体，还是完好无损地落到地面上？要想回答这个问题，我们就得派遣航天器去检测这些天体，收集它们表面的样本，带回地球，详尽分析其内部组成。

如果人类文明希望逃过被这些天外来客终结的命运，那么前面这些内容已经足够证明太空探索的必要性了。我们必须研究这些在太空中游荡的“流氓”天体，这就需要一套完整的太空探索规划。一旦发现有足以威胁人类文明的小行星可能与地球相撞，我们就必须利用大量高度精巧且前沿的工程项目避免这种可怕的后果。而这正是美国国家航空航天局开展“双小行星重定向测试”（Double Asteroid Redirection Test，DART）任务的根本目的。重达500千克的DART航天器已于2021年发射升空，计划与双小行星系统——迪莫弗斯和迪迪莫斯——中较小的那颗（迪莫弗斯）相撞。迪莫弗斯原本是围绕迪迪莫斯运动的，DART的目标就是通过撞击改变迪莫弗斯的运动轨道。按照计划，科学家在地球上就能探测到撞击产生的小扰动，从而验证撞击小行星使其偏离原运动路径的技术原理是否可行。我们不能小瞧了这次任务。这是人类在地球上演化了35亿年后第一次带着拯救自身、预防灭绝的明确目的测试某项技术。而促使我们这次行动的，就是许多年之前那10亿头恐龙。

在我向司机先生介绍了这些听上去相当可怕的事实之后，他看上去很着迷，也很紧张。他今早刚遇见我的时候，大概压根儿没有想到小行星撞地球的事。不过，我现在似乎说服了他。他接下去说的话切中要害，那就是如何分配人类有限的资源，究竟哪些问题应该优先处理。我认为这个问题相当棘手。

“你说的这些，我都明白，但你知道，像我这样载着乘客在伦敦附近到处逛，很难想到小行星这样的事，对吧？”确实如此，当其他人认真工作的时候，我却把时间花在思索这类事情上，着实有些草率了。司机先生没有说错，我们不应该把整个人生都花在思虑太空上。我们还有其他任务要做，比如买东西、做家务，当然还有工作。可是，我觉得我们还是应该抽出时间仰望星空，因为这有助于我们扩大视野，有助于我们更好地认清自己。这是一种恰当且抽象的表达方式，因为我们与宇宙其他部分之间的关系就是一切疑问的源头。不过，这种关系同时也会对我们的未来造成无比真切的影响。

我想让司机先生明白地球与宇宙之间不可分割的联系，于是，我提到了环保主义者在20世纪70年代杜撰的一个词：“太空船地球”。这个词背后的真相简单明了。地球好比一艘巨大的太空船，以每秒30千米的速度绕着太阳运动，而太阳则以每秒200千米的速度绕着银河系中心运动。其实，不仅是太阳，银河系内所有恒星以及它们的世界都围绕着银河系中心的超大质量黑洞翩翩起舞。我们建造的诸多太空船与栖息于此的这艘地球太空船之间有一个重大差异：地球绕着太阳展开的无穷无尽的轨道运动似乎毫无意义，而我们建造太空船就是为了执行某些任务。即便如此，我们所在的这个星球也无疑可以被看成某种意义上的太空船。我们就在这里，封闭在一个我们称之为“生态圈”的庞大生命支持系统中。相比国际空间站上的系统——工作时嗡嗡作响的机器是宇航员的生命保证，它们生产氧气，并且清除空气中的二氧化碳——我们的生态圈当然要复杂得多。但这也很正常，空间站的建造只需要几年、十几年，最多几十年时间，而地球生态圈是数十亿年演化的产物。

从这个意义上说，环保主义者实际上就相当于空间工程师，他们研究、调整地球生命支持系统，并且敦促所有人照料好它。相反，设计国际空间站的人也可以算作环保主义者，他们的目标就是调整并改进支持两三个人在空间中生存的微型生命支持系统。从这个角度上说，环保主义者和太空探索者其实是同一类人——他们的目标是确保人类能在宇宙中成功并且可持续地生存下去，区别是他们的工作范围不同。

就目前的情况来说，这个观点似乎有些牵强了，但这点确实很重要。环保主义者批评太空探索者和太空移民项目支持者的案例并不少见，他们总是批评这些人做着征服宇宙或移民火星的美梦，浪费大把时间和金钱，全然不顾地球上亟待解决的问题。另一方面，我也遇到过一些与环保主义者意见相左的太空探索者。他们认为，虽然环保主义者意识到了人类面临的重要问题，但多少有些目光狭隘了。在他们看来，环保主义者在我们分明有机会探索无尽宇宙前沿的时候把目光局限于地球的创伤，这完全是一种短视行为。如果这两方能够意识到其实大家的目标是一致的，都是为了在“宇宙”的无边界环境中成功地生存下去，那么环境保护事业和太空探索项目将会不计前嫌，融合到人类未来的共同愿景之中。

从实践角度出发，我们在思考人类的可持续发展的时候，应当考虑宇宙能给我们提供哪些资源。司机先生带着我转入通往帕丁顿火车站的埃奇威尔路后，我谈到了一个很能说明问题的类比，而且我很喜欢这个类比。想象有一天，你在外出购物的时候，不小心在商场里滞留过了闭店时间，而这家商场的工作人员也因为粗心大意没有发现你的存在就锁上了所有大门，最要命的是，这家商场一关就是整个夏天！就这样，你要在接下去的整个夏天过一段与世隔绝的生活。你找不到逃出去的办法，只能孤独地盘腿坐在那里。到最后，你一定会遇到食物匮乏的情况，资源越来越少，必须付出更多努力才能依靠有限的资源撑过整个夏天。然而，为什么你要忍受被关在商场里苦苦寻找面包屑或其他残留食物的痛苦生活？为什么不狠狠地踢开商场后门，跑到外面熙熙攘攘、开着无数商店、食物供应完全没有问题的喧闹的大街上？

同样的，地球也是一个受到诸多限制的地方。这并不是说我们不应该追求高效，不应该尽可能减少浪费，不应该在利用生态圈的资源时努力削减对它造成的压力，但是，将整个人类的未来和我们的物质及能量来源都局限在地球这一颗行星上，就是闭起眼睛、无视无边无际的广袤宇宙以及它能为我们提供的丰富资源。据估计，地球上易于开采的铁矿石储备只够我们的钢铁及相关行业使用几百年。然而，在小行星带里，也就是在火星与木星之间的岩石区域里，蕴藏着足够我们使用数百万年的铁矿，更不用说那里还有大力发展高科技产业所需的铂及其他元素。在地球上开采生产手机和计算机电子元件所需的矿藏资源的代价十分高昂，对执行挖掘任务的劳动人民以及他们的家庭、社区来说，也同样如此。那么，假如我们能在其他地方获取这些必要材料，岂不是美事一桩？

当然，和地球上的原材料一样，开采地球之外的资源也同样不容易。这就是为什么太空探索者和环保主义者都对太阳能、回收技术和高效开采技术抱有浓厚的兴趣。在这个问题上，主张维护地球的人和主张进军太空的人达成了共识，他们都致力于寻找更加先进的获取、使用、再利用资源的方式。因此，在这一点上，双方也同样具备携手共进、一起解决问题的巨大潜力。无论关注的重点是地球还是太空，也无论人类未来在哪里建立家园，高效使用资源都有助于我们开发驱动人类文明继续繁荣下去的技术手段。

小行星带采矿业未来的经济前景肯定是一个未知数。小行星带金属矿物的开采成本是否可以低到政府或私营企业愿意耗费大量时间和资金去做这件事的程度？现在这个问题还没有确切答案。不过，随着人类进入太空的成本不断下降以及越来越多的私营企业发射航天器离开地球，从目前看来，这类以太空为目标的企业很有可能在未来几十年里越发变得有利可图。不过，无论如何，这些细节问题还不至于立刻成为我们忧虑的方向。就目前来说，我们更应该深刻意识到并且牢牢记住更高层面上的愿景：当宇宙用近乎无限的资源召唤我们踏出离开地球的脚步时，我们不能继续把所有希望都寄托在地球这块小石头上，不能天真地指望它一如既往地养活70亿甚至更多的人口。宇宙正在召唤人类步出地球的摇篮。

这番愿景也有糟糕的一面。我们可以想象，如果我们未来在太阳系其他地方采集到充足的金属等资源并把它们带回地球后，资源消耗就会愈演愈烈，并且环境破坏加剧。这显然不是我们希望看到的结果，相反，我们必须做一些规划。我们可以将部分产业移植到宇宙中，并且重点迁出地球重污染区内的产业。如果我们能在小行星带采集金属，为什么不直接在那儿加工？如果能朝着这个方向发展，那么地球未来将成为宇宙中活力四射的绿洲，成为理想的人类居住区，一个到处都是公园、湖泊、海洋且空气质量良好的地方。人类产业中对环境最不利的那部分、会排出有害气体的那部分将被放置在能够容忍污染的宇宙真空中进行。

在我讲述这些的时候，司机先生不停地点头。“而且我觉得，太空探索者也能从地球上了解很多有关其他行星的知识，对吧？”他问道。我们马上就要驶入帕丁顿火车站，我要在那儿赶火车去希思罗机场。不过，我无论如何都要回答他的这个问题，因为只有这么做，才能自圆其说。认识宇宙有助于我们更好地在地球上生活，但同时，地球上的工作也有助于我们开拓宇宙。我们在这场探索太空和照料地球的联合行动中学到的很多经验教训都能相互促进、互惠互利。探索太空和照料地球并不是两个毫不相干的目标，更不应该是互相对立的。

如今，科学家为了探索太空，也会造访各种地球环境。这些所谓的对等环境有助于我们深入认识其他星球的自然环境，甚至有助于我们判断是否能在那些地方发现生命。科学家在冰天雪地的南极荒原上研究生命如何应对极端寒冷和干燥的环境，从而收获了有关火星上是否可能存在生命的启示。从高含盐量的地底深处周期性流出的水体塑造了南极和北极的部分极端环境，这些水体的特性有助于我们探究古代火星的地质情况——曾经有那么一个时期，这颗红色星球上的冰川在太阳光的照射下融化，形成湖泊和水体。正是这种探索生命生存极限的过程激发了我本人以及许多同行对科学的兴趣。

那么，生命的极限到底在哪里呢？地球上有许多可以提供相关信息的地方，而且这些地方绝不是大多数人心目中的理想度假地点。它们要么天寒地冻，要么酷暑难耐，要么干旱贫瘠，总之看上去毫无生机。然而，即便是在这样的地方，也仍旧顽强地生存着一些生物。我们也由此得以窥见孕育生命的极端环境，这一点对我们在宇宙其他地点寻找生命大有帮助。与极端环境相关的研究促使你把更多注意力放在一些奇奇怪怪的地点上来。在我看来，在茂密的森林中搜寻生命，再平常不过了。北极荒原中的一抹青苔以及任何生命的蛛丝马迹才是我的最爱。这类生活在极端环境中的生命维系着生与死的微妙平衡。

地球上还有许多各不相同的极端环境，从智利阿塔卡马沙漠这样的干旱地区到西班牙力拓河这样的酸性河流，科学家可以借助它们研究外星环境的运作方式，同时也可以在反思极端环境成因的过程中更好地认识地球。地球上的极端环境绝不会是宇宙中的孤例，其中一部分必然会与我们未来在其他行星和卫星上发现的环境重合。借助这些共有的环境，我们就能了解那些外星世界的历史，了解它们为什么可能成为生命的栖息地，了解人类活动会怎样影响地球上容纳的生命。

虽然司机先生凭直觉能理解地球与太空之间的联系，但环保主义者与太空探索者之间存在分歧也不难理解。太空探索项目诞生于冷战时期，那是一场意识形态的霸权之争，而太空这块高地就是两位主角的终极技术试验场。这种对抗态势下产生的各类项目都充满了竞争意味：第一个进入太空的人类，第一支进入太空的团队，第一个登上月球的人类，等等。美国与苏联的太空竞赛几乎和地球环境没有任何关系。相较之下，地球之上，人们对杀虫剂影响的担忧以及对环境问题日益增长的关注促使全球环保意识不断觉醒，而且这种觉醒目前看来似乎和各国政府间的意识形态的厮杀相去甚远。现代环保运动反映了人类热爱和平的呼声，这与太空竞赛的出发点显然是对立的。

然而，就此认为环保主义和太空探索势不两立，也绝非正确的观点。许多关注地球自身环境的传统组织也对太空探索敞开了怀抱，他们认为太空探索是环保运动的下一个大前线。此外，宇航员自豪地将自己的太空探险经历视作一种体会地球脆弱与渺小的方式。不过，总体来看，环境保护和太空探索这两大活动确实存在明显分野，也正是这条鸿沟的存在，助长了两派人士之间可能存在的对立情绪，同时也深化了司机先生的那个想法：我们应该先解决地球家园自身的问题，再去想怎么探索太空。

不过，我们也可以以一种完全不同的方式看待人类的未来。我们不必认为自己来到了岔路口：一条是关怀地球自身，另一条是探索太空，两者只能取其一。这无疑是一种对于人类未来的二元观，它认为环境保护与太空探索是完全互斥的，并且强调只要你选择了其中一条路就必然会拒绝另一条路。实际上，这两条路都包括了可以令双方都受益的科学和技术。我们在探索太空的过程中掌握的信息有助于我们更好地认识地球。此外，许多空间项目，比如绘制太阳系中的小行星分布，以便开发、利用这些天体上的资源，都有立竿见影的现实好处，足以帮助我们保护地球以及生活在地球上的所有人。

我们在地球这艘太空船上，绕着太阳运动。相比仰望宇宙并把这项活动当作暂时忘却世俗烦恼的消遣，我们更应该全心全意地接纳自己在整个宇宙中的位置。和其他行星一样，地球也是太阳系的一部分，也和太阳系的命运牢牢捆绑在一起。只有意识到这点，我们才能学会更好地照料地球家园，才能更清楚地认识到太空能给我们带来何种好处，能在多大程度上为人类持续的繁荣做贡献，以及能为我们提供多少必需品。我们必须立刻行动起来，去解决人类以及整个地球生态圈面临的那些重大环境挑战，但与此同时，我们也应该鼓起勇气去探索太空，因为这是人们提升未来生活品质的最佳方式。当然，在环境危机越发紧急的时候，探索太空似乎更应该退居其次，这与以前相比更像是一种奢侈的念想，但是，地球家园日益增长的各类需求更加凸显（而非削弱，甚至否定）了探索太空的重要性。环保主义和太空探索其实是一对双胞胎，只有双管齐下，我们才有机会让未来的地球变成一片绿洲，并且由具备星际旅行能力的文明来维护。

我付完车费，向司机先生表示感谢后，就消失在了赶火车的人流之中。或许，这些乘客永远都想不到小行星和火星这样的主题。然而，我慢慢觉得，我刚刚和司机先生开展的那类对话——由环境保护和太空探索的收获引发的有关地球和太空的讨论——正在一点儿一点儿地被大众接受。随着人类太空探索的深入，或许太空定居的概念会逐渐深入公众意识，最后变得根深蒂固，就像人们现在普遍忧虑地球岌岌可危的未来一样。也许，出租车司机们很快就会发现，有关环境保护、太空定居和小行星的这类话题会成为他们工作的一部分。