在未來(lái)一二十年里,機(jī)器人對(duì)火星表面的探索幾乎可以完全自主,人類(lèi)的存在幾乎沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。工程項(xiàng)目也可以完全由機(jī)器人來(lái)建造。機(jī)器人還可以探索木星、土星及其衛(wèi)星。 【編者按】人類(lèi)進(jìn)入太空的旅程讓我們充滿(mǎn)了驚奇,但宇航員的太空旅行是要付出巨大代價(jià)的,而且充滿(mǎn)了危險(xiǎn)。隨著機(jī)器人越來(lái)越有能力,派遣宇航員到月球和火星的愿望是否合理? 美國(guó)天文學(xué)家唐納德·戈德史密斯(Donald Goldsmith)和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)前會(huì)長(zhǎng)馬丁·里斯(Martin Rees)在其著作《宇航員的終結(jié)(The End of Astronauts)》中提出,在低地球軌道之外,太空探索應(yīng)該在沒(méi)有人類(lèi)的情況下進(jìn)行。曾任劍橋大學(xué)天文學(xué)教授和天文學(xué)研究所所長(zhǎng)的里斯近日在全球性媒體《對(duì)話(huà)》上發(fā)表題為《阿爾忒彌斯——為什么它可能是NASA宇航員的最后一次任務(wù)》的文章,以本月剛剛發(fā)射的“阿爾忒彌斯1號(hào)”計(jì)劃為例,重申了上述觀點(diǎn)。 ![]() 馬丁·里斯(Martin Rees)曾任劍橋大學(xué)天文學(xué)研究所所長(zhǎng)、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng),是最早提出黑洞為類(lèi)星體提供動(dòng)力的人之一,獲得過(guò)坦普爾頓獎(jiǎng)和首屆弗里茨·茲威基獎(jiǎng)。他還擔(dān)任過(guò)英國(guó)上議院十字座議員。 以下為編譯全文: 1969年,尼爾·阿姆斯特朗在月球上邁出了歷史性的“一小步”。僅僅三年后,最后一批阿波羅宇航員離開(kāi)了我們的這個(gè)天體鄰居。從那時(shí)起,數(shù)以百計(jì)的宇航員被送入太空,但主要是在地球軌道上的國(guó)際空間站活動(dòng)。事實(shí)上,沒(méi)有人曾冒險(xiǎn)離開(kāi)地球超過(guò)幾百公里。 然而,美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)的阿爾忒彌斯(Artemis)計(jì)劃的目標(biāo),是在這十年內(nèi)將人類(lèi)送回月球。作為其首次飛行測(cè)試的一部分,“阿爾忒彌斯1號(hào)”正在繞月飛行,再返回地球。 阿波羅時(shí)代和20世紀(jì)20年代中期最重要的差異,是計(jì)算機(jī)能力和機(jī)器人技術(shù)的驚人改進(jìn)。此外,超級(jí)大國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)再也不能像冷戰(zhàn)時(shí)期與蘇聯(lián)競(jìng)爭(zhēng)那樣,成為大規(guī)模支出的理由。在我們最近出版的《宇航員的終結(jié)》一書(shū)中,唐納德·戈德史密斯(Donald Goldsmith)和我認(rèn)為,這些變化削弱了(阿爾忒彌斯)項(xiàng)目的理由。 ![]() 《宇航員的終結(jié)(The End of Astronauts)》封面。 阿爾忒彌斯任務(wù)使用的是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)全新的太空發(fā)射系統(tǒng),它是有史以來(lái)最強(qiáng)大的火箭,在設(shè)計(jì)上類(lèi)似于將十幾名阿波羅宇航員送上月球的“土星五號(hào)”火箭。像它的前輩一樣,阿爾忒彌斯的助推器將液態(tài)氫和氧結(jié)合起來(lái)以產(chǎn)生巨大的提升力,然后墜入海洋,永遠(yuǎn)不會(huì)再使用。因此,每次發(fā)射的成本估計(jì)在20億至40億美元之間。 這與它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手SpaceX的“星際飛船”不同,后者使該公司能夠回收并重新使用第一級(jí)火箭。 機(jī)器人技術(shù)的好處 機(jī)器人探索方面的進(jìn)展以火星上的一組漫游車(chē)為例,NASA最新的勘探器“毅力號(hào)”可以在來(lái)自地球的有限指導(dǎo)下自行駕駛穿越巖石地形。傳感器和人工智能(AI)的改進(jìn)將進(jìn)一步使機(jī)器人本身能夠識(shí)別特別有意思的地點(diǎn),從那里收集樣本發(fā)給地球。 ![]() 勘探器“毅力號(hào)”可以在來(lái)自地球的有限指導(dǎo)下自行駕駛穿越巖石地形。 在未來(lái)一二十年里,機(jī)器人對(duì)火星表面的探索幾乎可以完全自主,人類(lèi)的存在幾乎沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。同樣,工程項(xiàng)目不再需要人類(lèi)的干預(yù),例如天文學(xué)家夢(mèng)想在月球的背面建造一個(gè)大型射電望遠(yuǎn)鏡,不受地球的干擾。這類(lèi)項(xiàng)目可以完全由機(jī)器人來(lái)建造。 如果要宇航員進(jìn)行施工,就需要一個(gè)裝備精良的住處,而機(jī)器人可以代替宇航員長(zhǎng)期留在工作現(xiàn)場(chǎng)。同樣,如果開(kāi)采月球土壤或小行星的稀有材料在經(jīng)濟(jì)上變得可行,也可以用機(jī)器人更便宜和安全地完成。 機(jī)器人還可以探索木星、土星及其迷人的各種衛(wèi)星,而不需要額外費(fèi)用,因?yàn)閷?duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō),幾年的旅程比前往火星的6個(gè)月航行多不了多少挑戰(zhàn)。這些衛(wèi)星中的一部分,實(shí)際上可能在表層海洋中孕育著生命。 即使我們可以把人類(lèi)送到那里,也可能是一個(gè)壞主意,因?yàn)樗麄兛赡苡玫厍蛏系奈⑸镂廴具@些世界。 管理風(fēng)險(xiǎn) 阿波羅號(hào)的宇航員是英雄。他們承擔(dān)了高風(fēng)險(xiǎn),并將科技推向了極限。相比之下,盡管阿爾忒彌斯計(jì)劃耗資900億美元,但20世紀(jì)20年代的短途月球旅行看起來(lái)就像是例行公事。 更加雄心勃勃的計(jì)劃,比如火星登陸,將需要引起和阿波羅計(jì)劃一樣的公眾熱情。但是這樣的任務(wù),包括回程所需的物資和火箭,很可能花費(fèi)NASA一萬(wàn)億美元。當(dāng)我們正在處理氣候危機(jī)和地球上的貧困問(wèn)題時(shí),這種花費(fèi)是值得懷疑的。昂貴的價(jià)格,是NASA近年來(lái)為應(yīng)對(duì)公眾態(tài)度而發(fā)展出來(lái)的“安全文化”導(dǎo)致的。(編者注:NASA認(rèn)為,安全文化是對(duì)安全價(jià)值的重視,反映了一個(gè)組織對(duì)安全的認(rèn)知、尊重與重視程度,以及在一個(gè)組織中各個(gè)層級(jí)對(duì)安全的承諾。) 這反映了1986年和2003年航天飛機(jī)災(zāi)難之后的創(chuàng)傷,以及隨之而來(lái)的計(jì)劃延誤,這兩次災(zāi)難都造成了機(jī)上7名人員死亡。也就是說(shuō),航天飛機(jī)總共有135次發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了低于2%的故障率。期望返回火星的失敗率如此之低是不現(xiàn)實(shí)的,畢竟這項(xiàng)任務(wù)將持續(xù)整整兩年時(shí)間。 宇航員還需要比機(jī)器人多得多的“維護(hù)”,他們的旅程和地面操作需要空氣、水、食物、生活空間和對(duì)有害輻射的保護(hù),特別是來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)暴的輻射。 登月旅行的成本已經(jīng)很高,人類(lèi)和機(jī)器人旅行的成本差異在任何長(zhǎng)期停留中都會(huì)變得更大。前往火星的距離比前往月球遠(yuǎn)幾百倍,不僅會(huì)使宇航員面臨更大的風(fēng)險(xiǎn),而且也使緊急支援的可行性大大降低。即使是宇航員愛(ài)好者也承認(rèn),在第一次載人火星旅行前,可能還有將近二十年的時(shí)間。 當(dāng)然,會(huì)有一些追求刺激的人和冒險(xiǎn)家愿意接受高得多的風(fēng)險(xiǎn),有些人甚至報(bào)名參加單程旅行。 這顯示了阿波羅時(shí)代和今天的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別:一個(gè)強(qiáng)大的私營(yíng)太空技術(shù)團(tuán)體的出現(xiàn),他們擁護(hù)人類(lèi)航天飛行。私營(yíng)公司現(xiàn)在與NASA競(jìng)爭(zhēng),因此由億萬(wàn)富翁和私人贊助商資助的高風(fēng)險(xiǎn)、低價(jià)格的火星之旅,將由志愿者自愿擔(dān)任成員。最終,公眾可以為這些勇敢的冒險(xiǎn)家歡呼,而不必為他們付費(fèi)。 鑒于超越低軌道的載人航天極有可能完全轉(zhuǎn)移到愿意承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)的私營(yíng)任務(wù)上,NASA數(shù)十億美元的阿爾忒彌斯項(xiàng)目是否值得花政府的錢(qián),值得懷疑。阿爾忒彌斯項(xiàng)目最終更有可能是一場(chǎng)告別戰(zhàn),而不是開(kāi)啟一個(gè)新的阿波羅時(shí)代。 注:文章及圖片轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除 |