万恶之源

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未来遐想

1453年，随着东罗马帝国首府君士坦丁堡被土耳其人攻破，历史上的丝绸之路被无情切断，抱着对新殖民地和财富的渴望的欧洲人，开始寻找新的交通贸易路线，以到达马可波罗书中所描绘的那个，拥有空前繁荣的文化、遍地黄金、香料发达而强盛的东方，最终引发了新航路和新大陆的发现。

然而在此仅仅几世纪之前，仍处于黑暗时期的欧洲人，所知道的世界，并不比千年前的罗马人，甚至希腊人多多少。而“地理大发现”的历史使命最重落在欧洲人，而不是空前繁荣的中国人亦或处于巅峰的穆斯林的肩上，在我看来，主要原因有以下几点：

（一）13世纪末，马可波罗与他的游记在欧洲掀起了对新殖民地和财富的疯狂浪潮，这是欧洲人远航的原动力。

（二）由于积极的远洋探索有利于将基督教传到世界其他的角落，令民众坚信这是上帝的使命，从而为远航远航的心理奠定了一个良好的基础。

（三）也是最重要的一点，是远航所需的技术也在不断发展，在短短几个世纪里，欧洲人从各个渠道获得或自己发明改进了诸如罗盘、六分仪、海图、三角帆、尾舵、三桅帆船等工具或技术，使欧洲人拥有了在各种复杂气候条件下进行远航的能力。

基于以上三点，再附之以君士坦丁堡的沦陷等原因，终引发了新航路和新大陆的发现。

 

“汤恩比在阅读了斯塔福利阿诺斯《全球通史》上卷原稿后，曾撰文指出：……（历史）它可以用来医治我们现在所面临的由于陶醉于技术进步而产生的深深的精神危机；有助于人们理解未来——包含各种可能性和选择的未来……”（《全球通史》第七版推荐序）

用简单的话来概括便是：读史，会令你对这个世界的走向有一个自己的判断。看完以后，我变想起一位科幻小说大师——阿西莫夫与他的“心理史学”。《基地》三部曲，便是基于他对罗马帝国的衰败与由此导致欧洲长时间处于黑暗时期的研究，写出的基于历史与科学的极其具有前瞻性的科幻小说。

很巧的是，也是很不幸的是：人类，在地理大发现五个世纪之后，像是走入新的一个循环，再次面临500年前欧洲人所面临的，相类似的问题。

 

“人类有史以来，第一在世界上只面对自己，而不再有其他任何同伴或敌人。”（沃纳海森伯格）

随着冷战期间“核冬天”的理论流行起来，人们逐渐开始意识到，地球的脆弱超出了几乎所有人的想象。而人类文明的重创，也成为各个商业大片最热衷的题材，而所谓“后人类时代”的到来，无非便是以下几种：

（一）气候变暖导致的环境急剧恶化：全球气候变暖将会点燃两个“炸药包”，一个是埋藏在高纬地区的永久冻土，一旦冻土融化，其中的泥炭降解，将释放几万亿吨二氧化碳；另一个是埋藏在海底深处的碳水化合物，即可燃冰，随着深海气温和压力的上升，甲烷——一种比二氧化碳更厉害的大气保温气体，将被释放到空中，其后果不堪设想。那么，历史高告诉我们的是：5500万年前，古新世到始新世的交界期作为参照物，那时候地球的气温，在几千年里上升的9度之多，这与目前人类所正在经历的全球气温上升的速度相接近。这背后所隐藏的意义不言而喻

（二）核冬天：正如霍金的近期Discovery里指出的一样：“人类似乎过高的估计了自己的智慧……虽然的确发现了原子核中的能量，却未必有控制核弹的智慧……”。也许近十年内，爆发全面核战的概率低于0.001%，但将时间延展到一个世纪，十个世纪，乃至更为久远的未来，其概率将会增长至另所有人都害怕的数值。

（三）外部环境的影响：这往往是那些商业大片的最爱，同时也是最难以抗拒的灾难。其中包括陨石袭击、恒星，即太阳的衰老死亡，以及最新的理论：超新星爆炸所引发的伽马射线暴。说保证地球免受这些灾难的亲吻，就好像要求空气中一个特定的尘埃，规避所有的粒子，并永远躲在一个安全角落一样的可笑。

所有人都知道，至今为止，地球是唯一孕育了智慧生命的行星，是千万年来宇宙中唯一的硕果；但同时，这颗星球也不是人类的一个永远安全的避风港。摆在人类眼前的问题，与500年前相似，但却更为迫切——采用怎样的办法进行“远航”，即所谓星际旅行，将智慧生物这一火种，在地球被彻底毁灭之前，装进诺亚方舟，成功的送往宇宙的其他角落，建立新的太空殖民地，而不至于全体消失在宇宙之中。

欧洲人面临的问题是：贸易，亦或不吃香料；而当今我们所面临的问题却是：生存，亦或是毁灭。

 

就现阶段而言，解决上述问题的唯一解决方案——正如霍金提出的传播火种计划或游戏《星际争霸》中“擎天柱”计划一样，向宇宙更深处探索。

然而，人类距离实现这一计划的最大问题在于，根本没有星际旅行所需的，能够支持人类星际旅行的巨型飞船。而这一问题的主要矛盾的主要方面在于，如何将已制造的，如此巨大的飞船，从地球表面运送到太空中去。由于性价比太差，化学运载火箭是肯定完成不了该任务的。

冷战期间，美国曾秘密实施“猎户座”计划，目的是利用核能将大型飞船从地面发射升空。说白了，就是往飞船后方扔核弹，以核爆为动力推动飞船前进。据说可靠性还在普通运载火箭之上。但冷战期间，这种不计环境代价的疯狂计划，最后还是无果而终。

 

在太空建立轨道工厂，在我看来，不失为一种较为方面可行的方法。即直接在太空中完成巨型飞船的建造工作。

其优势在于：

（一）相对于其他方案，环境代价较小

（二）轨道工厂的成功运作，将会带动太空矿业发展，减小地球资源和环境负担，并带来巨大经济利益：

①对小行星带进行矿产资源的开发

②对月球核能的开发利用

（三）为人类星际旅行积累经验：

①适应无重力或低重力的太空环境，或者验证各种人造重力可行性。

②殖民新行星时，可将其拖至行星轨道，方便殖民的进行。

而关于轨道工厂方案所存在的技术性（不考虑可行性）的问题主要集中在：

（一）           建造轨道工厂和运行轨道工厂所需的运输工具

（二）           原材料供应问题

（三）           运行轨道工厂劳动力的来源问题

 

 

关于以上三个问题，基于课余时间的有限积累，我想提出几个解决方案。

 

（一）建造轨道工厂和运行轨道工厂所需的运输工具

关于运输问题，解决方案大致有如下三种：

 

< 一 >化学运载火箭：由于前文所提及的经济成本问题，以化学为动力的运载火箭无法胜任此项工作。

 

< 二 >太空电梯

随着新一个诺贝尔物理学奖的颁发，石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮，乃至成为我们科任老师口中出现频率上升最快的一个词。甚至还为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门。美国研究人员称 “石墨烯”完全适合用来制造太空电梯缆线。人类通过“太空电梯”进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。

为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。这是题外话。

该方案的优点在于①成本较火箭降低许多

②直接连接地面与太空，使星际探索可行性更进一步

然而它的劣势也不少，而它的劣势，也正是下一个方案的优势。

 

< 三 >空天飞机

由于我极其热爱飞行器，那就允许我在此多花些时间吧。

这里所提及的空天飞机，并非完全就是现在所热炒的“航空之上，航天之下”的一种飞行器，而是更为广义的，一种适用于航空空天航天，三种空间环境的新型飞行器。

而空天飞机的技术可行性的问题主要出现在⑴动力问题⑵材料问题⑶环境问题⑷空间坐标问题。

⑴动力问题

由于此飞行器的定位适用于三种空间环境，那么它的动力系统应该满足于三种几乎完全不同环境。这个问题困扰了我很久，后来一次偶然机会，恰逢陈一坚院士来我校讲座，我有幸问了下大飞机计划和发动机问题。他说我国已经在研发脉冲爆震发动机——将适用于航空和空天环境，这给了我很大启发。

采用了脉冲爆震发动机后，剩下的问题便是在空天与跟深远的太空两个环境连接问题。在此，我个人觉得采用模块计划将大大简化设计制造与维护的工作。此灵感来自于欧洲装甲车模块设计思路。即在空天与太空的交接处，设立太空站。而空天飞行器将在太空站装上或卸下火箭模块，飞向太空或者返回地球。

⑵材料问题

此问题也同样棘手，因为正是由于这个问题，直接影响美国航天飞机的安全系数，导致世界上现役的唯一一型航天飞机于10年9月全部退役。找到合适的方案，解决飞行器返回大气层的隔热问题，将直接影响空天飞机的前景。

又是非常巧合的机会，我在翻阅杂志的过程中，被德国“锐边飞行实验”计划所吸引。

“……外形像个子弹头，但机身如六角铅笔一样有棱边。 美国航天飞机为适应其外形需要在机身表面配备2．5万多块不同形状和弧度的绝热瓦，维护难度很大，这成为航天飞机的一个主要的安全‘软肋’。而‘Shefex－Ⅱ’航天器的绝热瓦外形相对简单，可以降低航天器隔热系统的维护成本，在太空中临时更换也较容易……”

你热量不是来自于空气和飞行器的摩擦么，那我就隔绝你俩的接触好了。锐边飞行器还使用的“泻流冷却”的主动冷却技术便是如此。方法是通过绝热瓦上的小气孔向外喷射氮气，从而在机身形成一层气膜，隔绝热空气。

倘若运用如锐边飞行器想类似的方案，材料问题也就迎刃而解。

⑶环境问题

该问题主要集中在飞行器音爆产生的噪音污染（和谐客机便是因此失去市场并最终停飞）和火箭模块节能问题。

美国国家航空航天局举办的“未来超音速飞机设计大赛”中，有一款“绿色超音速飞机”，其创意便在于安装倒置V型发动机，改变气流，减少声波相互碰撞，从而达到减轻音爆的影响。再者，飞行器主要航行区域集中在近地或靠近太阳的地方，在火箭动力之上，加装“太阳帆”模块，节能的同时加装也十分简便

⑷空间坐标问题

在飞行器运行一段时间后，在太空中的飞行将会和现在天空中一样，需要空管的协助。随着宇宙殖民岛（位于地月系重力平衡区域）和月球表面城市可能的兴起，人类活动范围由地球圈延伸到了地月圈。而以地球为中心的坐标系，将变得不再方便使用，采用以拉格朗治为中心，使地球月球分别为两个静止的点的坐标系，将有利于太空管的管理。

而空天飞机的优势正如前文所说，正是太空电梯的劣势：由于太空电梯同时横跨三种环境，温差达到100℃以上，而空天飞机对于太空电梯，设计制造极其简易，操作维护极其方便，价格极其便宜。

劣势方面，由于我对计划极其满意，同时个人知识水平有限，的确找不到极其明显的技术性缺陷。（非可行性）

综上所述，个人认为，空天飞机能够胜任该项工作。

（二）原料供应问题

（1）初期供应：可采用（一）中运输设备，从地球获取或借助空天飞机，从由月球基地采集运回。（考虑月球重力小，无大气，空天飞行器起降时耗能较少）

（2）长期供应：若仍直接从地球取，将不利于“减轻地求资源环境负担”。介于太空工厂运行已有一段时间，完全有能力进行“自我复制”。然后将新的太空工厂脱拉至小行星带，近或预定行星的轨道上（考虑旧工厂维护较为平凡，故留在地球轨道），然后就地取材，将加工后的原料经轨道计算，直接投射回地月圈，不需任何飞行器转运。然后借地球引力减速，由空天飞机脱拉到轨道工场。

（三）劳动力问题

轨道工厂将采用纳米机器人，对原料进行纳米级操作。

该方案最主要问题在于所需纳米机器人数据巨大，价格不菲。

我的解决方案是，首先需研制纳米机器人自我复制技术，令其数量指数增长，大大加快纳米机器人的制造速度。然后增加具有改造能力的纳米机器人，将已自我复制的机器人，改造成为工厂所需的型号，此过程如同细胞自我增殖和分化类似。

由于个人对纳米机器人了解并不多，无法充分认识到以上流程执行的困难程序，所以方案仅提供思路参考。

以上，便是我的轨道工厂的构想。

一旦轨道工厂建成并投入使用，人类将如同500年前的那个地理大发现一样，将注意力从内耗转向对更深处太空的探索，保留人类的火种的同时，将智慧之果撒满银河，而这正是阿西莫夫笔下的那个繁华至极的银河帝国。

我知道以上所说的，在多数人的有生之崖，仍至后几代人都无法见证的历史。但是这个世界需要梦的天行者，需要有构建梦的人，然后才会有后来人将梦实现，而这正是社会不断进步的原因所在。

若真有这种构梦的职业，那便是科幻大师吧。

我愿意成为这样一个人。

 

 

此文谨记

艾萨克·阿西莫夫