如果美国联邦政府的预算（或其他从事空间开发国家的预算)再增加20％的自由支配经费，那么，我为送人上火星而进行的辩护，也许就不会感到为难了。如果相反少了20％，我想，即使最热心太空事业的强硬派电不会极力主张去火星探测。肯定有一条分界线．越过了它，国民经济会陷入困境，送人去火星成为难以想象的事情。问题是分界线画在什么地方。分界线当然是有的，参加争议的每一个人都应当说明他认为分界线该画在何处，就是说用于太空探测的经费超过国民生产总值的百分之几就算是太多了。我希望对国防预算也应该这样做。
民意测验显示，许多美国人都认为国家宇航局的预算与国防预算大致相等。事实上，整个国家宇航局的预算，包括载人与机器人探测以及航空方面的费用在内，只为美国国防预算的5％左右。国防预算减到多少才真会削弱美国的防御能力?纵使把国家宇航局整个砍掉，省下来的钱是否足以解决美国国内的迫切问题?
如果采用15世纪时哥伦布和航海家亨利(Henry the Navi- galor)㈦的言论，即应当有一个获利的诱惑，①那么一般说来，载人太空飞行——暂时不提火星探测——就更容易得到公众的支持。已经出现了一些言论。有人说，利用近地空间的高真空、低重力或强辐射环境也许可以获得一些商业利益。对所有这些建议都必须提出这一问题：如果在地球上可得到的开发经费与投入太空计划的费用差不多，那么类似的或更好的产品能不能在地球上生产出来?从企业主愿意投入空间技术的钱非常少来判断——不要提火箭和太空飞船本身的研制费用了——至少在目前，这种想法似乎难以实现。
有人认为有些稀有原料在太空某处也许可以找到，可是运费极高。据我们所知，在土卫六上可能有石油腈洋，但是把那里的石油运回地球，花费太大。在某些小行星上白金族金属含量可能丰富。如果我们能够把这些小行星移动到绕地球的轨道上，或许我们就可以方便地开采这些金属。但是，如我在本书后面将谈到，至少在可预见到的将来，这是一种危险的鲁莽设想。
海因莱思(Robert Heilein)在他的经典科幻小说《出售月球的人》中，设想太空旅行的主要动机是获利。他没有预见到冷战会把月球“卖掉”。但是他确实认识到，很难找到一个真正站得住脚的赢利论点。因此，海因莱思虚构出一个骗局，说月球表面撒满了金刚钻，于是探险家们便忙忙碌碌地前往寻找钻石，因而引发了一场淘钻热。虽然此后我们从月球上运回了一些样品，可是有商业价值的钻石连影子也没有。
然而，东京大学的仓本喜代(Kiyoshi Kuramoto)和松井高文(Takafumi Matsui)研究了地球、金星与火星内部的铁质核心如何形成，并发现火星的地幔(位于地壳与核心之间)应当含有大量的碳，比月球、金星或地球的含量都更丰富。在300千米以下的深处，巨大的压力会使碳转变成钻石。我们知道火星在其历史上地质变迁十分活跃。内部极深处的物质有时会被挤压到表面上来，而不仅是在大火山爆发时才出现这种情况。因此在其他世界上确实可能有钻石——可是这不是在月球上，而是在火星上。至于钻石有多少，品质与大小如何，以及藏在什么地方，我们都还一无所知。
一艘太空飞船满载着灿烂夺目、重许多克拉的大钻石飞回地球，无疑会压低钻石的(以及德·比尔联合矿产公司㈧与通用电气公司㈨的股票)价格。但是由于钻石具有装饰和工业上的用途，价格下降大概会有一个限度。可以想象，这些受到影响的工业部门也许会找到理由促成早日进行火星探测。
用火星钻石来支付火星探测的费用，这种想法不过是信口开河罢了，可是它却是在其他世界上可能找到稀有和价值昂贵的物质的一个例子。然而只有笨蛋才会指望这种事情能够成功。如果我们要证明有必要去别的世界探测，必须找到其他的理由。
除掉讨论利润、价格，甚至降低价格问题，我们还须谈谈太空探测的好处，如果真有好处的话。为载人火星探测辩护的人应当讲清楚，从长远来说，去那里探测是否有希望解决地球上的某些问题。现在要确定判断正误的标准，于是你才知道这些理由是对的、不对的，还是难以确定：
人类去火星探险将以洋洋大观的方式增进我们对这颗行星的认识，包括对现在和过去生物的探寻。这个计划还可能澄清我们对自己所在行星环境的了解，而机器人探测已经开始这样做了。我们的文明史表明，对基本知识的追求为最重要的实用进步开辟道路。民意测验的结果说明，极大多数人认为“探测太空”是为了“增进知识”。但是为了达到这个目的，是否必须让人进人太空?在我看来，如果把机器人探测列为国家优先项目，并给它配置先进的人工智能，它完全能够像宇航员一样解答我们需要询问的一切问题，而所需费用可能仅为10％。
有人说太空技术会产生“有用的副产品”㈩——太空技术含有的巨额实惠不应落空——这样可以增进我们的国际竞争力和国内经济。但这是旧话重提了：花800亿美元(折合成现在的钱)把“阿波罗”宇航员送上月球，我们可以免费赠送一只不粘锅Ⅰ。坦率地说，如果我们真想要不粘锅，不妨直接投资来生产，那么800亿美元几乎可以全部省下来。
还有其他理由可以表明这种论证是似是而非的，其中之一是杜邦公司远在“阿波罗”计划之前就开发出特氟纶 (Teflon)Ⅱ技术了。与此相同的还有心脏起搏器、圆珠笔、粘拉带以及其他声称“阿波罗”计划的有用副产品(我有幸曾和心脏起搏器的发明人交谈过。他本人差一点因冠心病突发而丧生。他为国家宇航局抢夺了他的荣誉而不平)。如果我们迫切需要某些技术，就投资开发它们好了，为什么要到火星上去干呢?
当然，国家宇航局需要开发的许多新技术必然会有一些流入民用经济。有些发明在地球上是很有用的，例如粉状的橙汁代用品“唐”(Tang)Ⅲ就是供载人空间飞行使用的一种产品。有用的副产品还表现在无绳工具、植入心脏的停止纤维性颤动器、液冷外衣和数字化成像——而这只不过是略举数例而已。但是它们都不足以证明送人去火星的必要性，或国家宇航局存在的必要性。
我们看到了里根时代的“星球大战”计划，在它消亡的时候，靠老的有用的副产品苟延残喘的情景。有人告诉我们，准备安装在绕地轨道攻击站上的用氢弹驱动的x射线激光，有助于改进激光外科手术。可是如果我们需要发展激光手术，如果它是国家优先发展的技术，我们就可以想办法拨款来开发它。不要把“星球大战”扯进来。有用的副产品的论调承认该计划不能只靠自己的两只脚站立，不能靠原先宣扬的目的证明自己有道理。
曾经有一段时间，人们认为根据计量经济学的模式，对国家宇航局投入每一块钱，就会有许多块钱注入美国经济。如果这种收益增值效应对国家宇航局比对大多数政府机构更适用，那么这对太空计划会提供强有力的财政与社会依据。国家宇航局的支持者们大言不惭地宣扬这个论调。但是1994年美国国会预算办公室的研究表明，它是一种错觉。虽然国家宇航局的开支对美国经济的某些生产部门——特别是航天工业——是有益的，但并没有优厚的收益增值效应。同样地，虽然国家宇航局的开支肯定能提供或保持就业机会，让人得到实惠，但在这些方面它并不比许多其他政府部门更强。
还有一个理由就是教育。这个理由对白宫往往很有吸引力。有理学博士头衔的人数在“阿波罗11号”登月前后达到高峰，也许这是从“阿波罗”计划开始时算起的一段恰当的时间差。这种因果关系难以证明，但也可能存在。但是这又算什么呢?如果我们真想改进教育，去火星是不是最好的途径?让我们想一想，用1
000亿美元可以培训教师、支付薪金、充实学校实验室与图书馆、给贫困学生发补助费、增购研究设施以及向研究生发奖学金。去火星真的是促进科学教育的最好途径吗?
另外一个论点是，送人去火星可以把军事工业集团稳住，不让它用强大的政治影响去夸大外来的威胁，从而要求扩大国防费用。尤其是另一方面，为了去火星，我们可以保持一种备用的技术能力，这对于处理未来的军事意外事件可能是重要的。当然，我们可以简单明了地要求那些人去干一些对民用经济直接有用的事情。但是我们在20世纪70年代就看见过格鲁曼公司生产的大客车和波音／韦尔托尔公司制作的上下班火车，航天工业在民用经济领域的竞争中经历了重大困难。的确，一辆坦克一年才行驶1
600千米(1 000英里)，而一辆公共汽车一个星期就跑1 600千米，因此它们的基本设计必然不一样。可是至少就可靠性而言，国防部的要求似乎要低得多。
我已经提到过，太空合作正在成为促进国际合作的工具。例如，它可以减缓战略武器向新兴国家的扩散。由于冷战结束而退役的火箭，也许可有效地使用于绕地球飞行以及对月球、行星、小行星及彗星的探测。可是这一切都是在不执行送人去火星的任务的情况下就能办到的。
还有人提出别的理由。有人论证，彻底解决世界能源问题的办法是在月球上露天开采，把太阳风射入月球岩石的氦-3同位素运回地球，然后把它用于核聚变反应堆。为什么要提起核聚变反应堆呢?即使它可以研制出来，即使它的价格适当，它的技术也是50至100年以后的事了。我们的能源问题不能这样像蜗牛爬行似地缓慢解决。
更荒唐的议论是．我们必须把人送入太空是为了解决世界性的人口危机。但是每天出生的人数比死亡人数多出25万左右，这意味着，为了把世界人口保持在现有水平上，我们每天要把25万人送上太空。这远超出我们目前的能力。
我把这些论据的清单浏览一遍，把赞成和反对的理由综合起来，还把联邦预算中各个急需考虑的项目牢记在心。对我来说，迄今所有的争议可以归纳成这样一个问题：许多单独都不能成立的理由合在一起，是不是就能成为一个可以成立的理由呢?
我并不认为我开列的清单上有任何一项声称的理由确实值得花费5 000亿美元，甚至连1 000亿美元也不值得——在短期内肯定是这样。但在另一方面，这些理由大多有一些价值。如果我有5项理由，每项值200亿美元，加起来也就是
1 000亿美元。要是我们善于降低成本，并真正实现国际合作，那么这些理由就显得更无可非议的了。
在对这个议题的全国性辩论得出结论之前，在我们对送人去火星的论据以及成本／收益之比有更好的了解之前，我们应当做什么呢?我的建议是，把本身的价值和与其他目标关系这两个方面都靠得住，而且将来如果我们决定去火星时，也能派上用场的研究与发展计划先实施起来，这样的一个项目表应包括：
●美国的宇航员到俄罗斯的“和平号”空间站上作联合飞行．逐渐延长在站上工作的时间，以去火星的飞行时间(1—2年)为目标。
●筹划国际空间站，其主要功能为研究空间环境对人的长期影响。
●在早期的国际空间站上安装旋转的或用缆绳牵挂的“人工重力”舱，先装载其他的动物，然后载人。
●加强对太阳的研究，包括在绕太阳的轨道上配置一批无人航天器，用以监测太阳活动并尽早向宇航员发布对他们有危害的太阳耀斑警报。(太阳耀斑是从日冕抛射出的电子与质子流。)
●为美国和国际太空计划，美、俄和多国合作发展“能量号”及“质子号”火箭技术。虽然美国不大可能主要依赖俄国的运载火箭，但“能量号”火箭的推力与把“阿波罗”宇航员送上月球的“土星5号”的推力大致相等。美国把“土星5号”的装配线停掉了，短期内不易恢复。“质子号”是目前仍在服役的最可靠的大型运载火箭。俄国为获得硬通货，急于出售这种技术。
●与NASDA(日本空间局)、东京大学、欧洲空间局、俄国空间局、加拿大以及其他国家合作。在多数情况下，它们应当是平等的伙伴，不能坚持由美国发号施令。为实现对火星的机器人探测，这些合作计划已经开始实施。载人飞行显然是国际空间站的主要任务。最后我们可以在低地球轨道上对联合模拟行星探测进行演
习。这些计划的主要目的之一应是建立技术优势的合作传统。
●技术的发展——用最高级的机器人和人工智能——为火星探测以及为第一次国际合作运回样品而研制巡游车、气球和飞机。能从火星运回样品的无人飞船，可以在近地小行星和月球上进行试验。从月球上仔细选定地区取回的样品，可用来测定各地区的年龄，并有助于从根本上了解地球的早期历史。
●进一步开发从火星上的原材料生产燃料和氧化剂的技术。根据马丁·玛丽埃塔(Martin Marietta)公司的祖布林(Robert Zubrin)及其同事们所设计的原型仪器的估计，用一枚较小而可靠的“德尔塔”级火箭，就可以把几千克重的火星土壤自动送回地球。相对说来，这不比唱一首歌更贵。
●在地球上模拟去火星的长时期旅程，要特别注意社会和心理方面可能产生的问题。
●竭力探索新技术，例如恒推力火箭推进器，让我们能更快到达火星；假如考虑到在一整年(或更长时期)的飞行中辐射或微重力的危害，这可能是很重要的。
●努力研究近地小行星，它们可以为人类的探测提供比月球更优越的中程目标。
●要求美国国家宇航局及其他空间机构更加重视科学——包括作为太空探测后盾的基础科学的研究，以
及对已经取得的资料进行深入的分析。
这些推荐项目的经费加起来只有送人去火星一次所需费用的一小部分，再考虑到这是分摊在十几年间且与其他国家合作进行，因此只是目前空间预算的一小部分。可是，如果这些项目付诸实施，我们就可以更准确地估计费用，并更好地评估危险和收益。它们会让我们干劲十足地持续为人上火星取得进展，而不需要过早地认定某种探测的硬件是必须的。即使我们肯定在今后几十年中不能把人送到任何一个别的世界，这些推荐项目中的大部分——甚至全部——都还有其他的可以成立的理由。此外，不断地为实现人类去火星旅行所取得的成就欢呼，至少在许多人心目中会消除广泛流传的对未来的悲观论调。
事情不止如此，还有一些比较抽象的论证。我坦率承认，它们中有许多都是富有吸引力和令人赞赏的。太空飞行说出我们——即使不是全体，也是许多人——的心声。一个正在显现的宇宙前景，一个对我们在宇宙中地位的更正确的了解，一个能影响我们认识自己的显而易见的计划，都表明我们地球环境的脆弱，以及地球上一切国家和人民共有的危险和责任。人类去火星探险会为我们中的爱漫游者，尤其是青年人，提供大有希望和充满奇遇的前景。即使是别人的探测也会有社会效益。
我一次又一次地发现，当我在大学、企业和军事单位以及专业组织，就太空计划的未来发表演讲时，听众对现实世界中的政治与经济干扰，比我更难容忍。他们渴望扫清这些障碍，重返“东方号”和“阿波罗号”的光辉时代，再次执行这些计划，并踏上其他的世界。他们说，以前我们这样干过，我们能够再次办到。可是，我提醒自己，这些参加听讲的人都是自觉自愿地热心于太空的人士。
在1969年，只有不到一半的美国人认为“阿波罗”计划花的钱值得。但是到登月25周年的时候，这个数目上升到三分之二。尽管国家宇航局有它的问题，63％的美国人认为它干的工作是在良好与极优之间。根据哥伦比亚广播公司的民意调查，如果不提经费，55％的美国人赞成“美国送宇航员去探测火星”。在年轻人中间，这个数目达到68％。我想“探测”一词是关键。
无论宇航员有什么个人的缺陷，尽管载人太空计划已经濒临消亡(这种趋势因哈勃太空望远镜的修复而得到扭转)，但是广大群众还是把他们看作是人类的英雄，而这并非偶然。一位科学界的同仁告诉我，她最近去新几内亚高地旅行，访问过一个几乎没有接触过西方文明的，还停留在石器时代的土著民族。他们不知道手表、汽水和冷冻食品。但是他们知道“阿波罗11号”，他们知道人类已经在月球上行走过。他们知道阿姆斯特朗、奥尔德林和科林斯这三位宇航员的名字。他们还想知道近来有谁拜访过月球。
以未来为导向的计划，尽管有政治上的困难，只能在几十年后才能完成，但它们还是不断地提醒人们，将来总会有实现的一天。在其他世界上赢得立足点的计划在我们耳边低语，我们不只是皮克特人Ⅳ，塞尔维亚Ⅴ人或汤加Ⅵ人，我们是人类。
太空探测飞行把科学观念、科学思想和科学词汇都植入公众的心目中。它普遍提高了人们智能探索的水平。一旦想到我们现在懂得了以前从来没有人了解的事情，从事这方面工作的科学家由此产生的兴奋之情特别强烈，同时几乎每一个人都可以感受得到。这种想法传遍全社会，被墙反弹回来，又回到我们心中。它鼓舞我们去研究其他领域中从来也未解决过的问题。它增强了社会上普遍的乐观情绪。它向我们传播严格思考方法，而这种方法对解决迄今难以处理的社会问题是迫切需要的。它有助于激发新一代的科学家。在传媒中科学的内容越多——特别是科学研究的方法，应有结论及其含义——我相信社会就会变得越健康。全世界的人都有求知的渴望。
当我还是小孩子时，我最狂热的梦想是飞翔——不是乘某种机器，而是全靠自己飞上天。我在空中蹦蹦跳跳地飞，并且慢慢地越飞越高，这样掉回地面的时间也就越长。很快我就飞到再也不会落到地面的高高苍穹上。我就像一个怪人降落在摩天大楼最高点的一个壁龛里，或者轻柔地坐定在一片云上。在梦中——这类大同小异的梦我做过上百次了——需要某种意志才飞得起来。那种感觉无法用语言来描述，但是直到今天我还记得它是什么样的。你在头脑和心窝里使用一种“内功”，于是单靠意志的力量，就能使自己离开地面，你的四肢松软地悬空，你就飞起来了。
我知道很多人做过这类的梦。也许大多数人做过。也许每一个人都做过。回溯到1 000多万年前，在原始森林中我们的祖先以优美的姿态从一根树枝荡向另一个树枝时，这种梦境可能就已经出现过了。像鸟儿一样飞翔的愿望激励了许多飞行先驱，包括达·芬奇和赖特(Wright)兄弟。这可能也是太空飞行吸引人的一部分原因。
在环绕任何一个世界的轨道上，或在行星际飞行中，你可以说是处于失重状态。你把地板轻轻一推，自己就上浮到天花板了。你可以沿太空飞船的长轴，在空中接连翻几个筋斗，就从这一头到达那一头了。几乎每一位宇航员都说，失重环境使人感觉很愉快。但是因为飞船仍嫌太小，而在太空“行走”必须极度小心，所以还没有人享受过这种奇妙的乐趣：你用几乎感觉不出来的微小力量就能把自己推动，不用任何机器推动，也不需要缆绳拴住，你就可以在高空翱翔，飞入漆黑的行星际空间。这时你变成地球的一个活卫星，或是太阳的一个活行星。
行星探测可以满足自100万年前我们的祖先在东非大草原上打猎和采集时起一直就有的对伟大事业，对漫游和探索的爱好。偶然地——我是说，可以想象由于历史因果的众多紊乱，这原本不会发生——在我们这个时代，我们能重新开始。
去其他世界探测需要有完成最完美军事行动所必需的恰好同样的品质：胆略、策划、合作精神和勇气。用不着谈论驶向另一个世界的“阿波罗”飞船在夜间发射的情景，其结果是可预断的。只要看看F-14战斗机怎样从航空母舰的甲板上起飞就行了。它优美地左右斜转，加力燃烧器Ⅶ喷出火焰，它好像把你也带走了——至少我是这样想。即使相当了解以航空母舰为主的特混舰队的潜在弊病，也不会影响我的这种深刻的感受。这种感受向我心中的另一部分坦率地倾诉。我不需要反责，也不想谈论政治，我只是想飞翔。
18世纪探测太平洋的库克(James Cook)船长这样写道：“我……的志向是不仅要走得比以前任何人更远，而且要到人类能够去的最遥远的地方。”两个世纪之后，宇航员罗曼年科
(Yuri Romanenko)在完成当时历史上最长的太空飞行后返回地球时说：“宇宙是一块大磁石……你一旦去过，以后就总是想再去。”
即使是对技术并不热心的卢梭(Jean-Jacques Roussau)Ⅷ也有这种感受：
星星高悬在我们头上，我们需要基本训练、仪器和机械，它们就像许多长长的梯子一样，让我们走近星星，并抓住它们。
哲学家罗素(Bertand Russel)Ⅸ在1959年对“将来太空旅行的可能性”这样写道：
现在基本上还是没有根据的幻想，然而可以头脑清醒地、兴味不减地加以考虑。还可以让一些最富冒险性格的年轻人认识到，一个没有战争的世界，并非一定是没有冒险和危险的光荣。②这种竞争没有极限。每一个胜利只是另一个胜利的前奏。理性的希望没有边界。
从长远的观点看来，这些——胜过前面讨论过的任一“实用的”理由——可能会成为我们要去火星及其他世界的理由。在这期间，我们为上火星所能采取的最重要的步骤，便是在地球上先取得重大进步。甚至我们在全世界所面临的社会、经济和政治问题上取得一些不大的改进，也能为实现其他目标，在物质与人力两方面释放出大量资源。
现在在地球上还有很多的“家务事”等着我们去做，而我们对承诺做这些“家务事”应当是坚定不移的。但是由于生物学的基本道理，我们人类总是需要有尚待开发的新领域。每当人类本身发展到一个新的转折点时，它经受巨大活力的推动，能够持续前进若干个世纪。
在我们的隔壁近邻有一个新世界，我们也知道怎样到那里去。
㈠传说中的苏美尔与巴比伦文化中的国王，这两种文化大约与古埃及文化同时。——译者
㈡俄罗斯所属北冰洋上的一群岛屿。——译者
㈢澳大利亚中部一座很大的孤立红石山。——译者
㈣阿根廷南部的高原地区。——译者
㈤苏联人造地球卫星研制的主持人。——译者
㈥美国俚语。指政客假公济私，给手下亲信好处的恶劣行径。——译者
㈦为获得地理知识而支持航海探险的葡萄牙王子。——译者
㈧德·比尔联合矿产公司在南非拥有世界最大的钻石矿。——译者
㈨通用电气公司制造工业用人造钻石。——译者
㈩意即利用空间开发拄术可促进民用工业。——译者
Ⅰ意指在实施“阿波罗”登月计划中发明了制作不粘锅的材料。——译者
Ⅱ聚四氟乙烯，制造不粘锅的材料。——译者
Ⅲ即果珍。——译者
Ⅳ苏格兰东部和北部的一个民族。——译者
Ⅴ巴尔干半岛的一个地区。——译者
Ⅵ西太平洋的岛屿。——译者
Ⅶ由于航空母舰的甲板不够长，喷气式飞机在起飞时由加力燃烧器增加推动力。——译者
Ⅷ法国启蒙思想家、哲学家和文学家(1712—1778)。——译者
Ⅸ英国数学家和哲学家(1872－1970)。——译者
第十七章 日常的行星际暴力事件
这是自然界的一条法则：地球和其他一切天体都应当固守其位，只有暴力才能使它们移动。
——亚里士多德(公元前384—前322)《物理学》
关于土星有一椿奇怪事情。1610年，当伽利略用世界上第一架天文望远镜观察这颗行星——当时它是已知的最遥远行星——的时候，他在土星两侧各找到一个附属体。他把它们比拟成“把手”。别的天文学家则把它们称为“耳朵”。宇宙中奇景众多，但是一个带耳朵的行星令人惊异。伽利略至死也没有解开这个疑团。
随着岁月的流逝，观测者发现这两只耳朵……真奇怪，还有盈亏变化。事情终于弄清楚了，原来伽利略发现的是一个极为稀薄的环，它环绕着土星的赤道，但在任何地方都不和土星接触。在有些年份，由于地球与土星在各自轨道上的位置不断变化，环的边缘朝向我们。因为环很稀薄，它看起来似乎消失了。在其他年份，它面向我们，这时“耳朵”变大了。但是，土星有一个环，这意味着什么呢?难道这是一个很薄的、乎坦的和固体的盘片，在中间挖了一个洞把土星装在里面?这个环是从何而来的呢?
这一连串问题立刻使我们想起震惊世界的碰撞，对我们人类而言两场完全不同的灾难㈠，以及使我们想起一个理由——除了已经叙述过的那些理由之外——正是为了自身的生存，我们必须到行星中间去。
我们现在知道土星的环(要强调说明是众多的环)是一个由小冰粒组成的庞大集团，各个冰粒都有自己单独的轨道，都受土星这个巨行星引力的束缚。就体积大小而言，这些冰粒小到微尘，大如房屋。可是甚至在近距飞行拍出的照片中，它们都没有大到可以看得出来的程度。它们分布在一套精致细巧的同心圆周上，就僳唱片上的环纹(这实际上自然是螺旋线)。在1980—1981年间当两艘“旅行者号”太空飞船近距飞过时，这些环的真正壮观景象才首次显露出来。在我们的世纪里，土星的风格独特的环已经成为未来的一个偶像。
在20世纪60年代后期的一次学术会议上，有人要我总结行星科学的主要问题。我提出的一个问题便是，为什么在所有行星中只是土星有环。这已被“旅行者号”证明不是一个问题。我们的太阳系中全部4个巨行星——木星、土星、天王星与海王星——事实上都有环。但是当时还没有人知道这个事实。
每个环系各有特色。木星环很稀疏，主要由很小的暗黑粒子组成。土星的亮环基本上是冻冰；一共有几千个分离的环，有的环是扭曲的，带有奇形怪状的、尘状的和轮辐式的斑纹，这些斑纹不断形成，又不断消失。天王星的暗环似乎由碳元素与有机分子——有点像木炭和烟囱里的煤灰——组成。天王星有9个主环，其中有几个似乎是在“呼吸”，一会儿膨胀，一会儿收缩。海王星的环最为稀薄，并且稀薄的程度大不一样；因此从地球望去，这些环似乎只是一些圆弧，或不完整的圆。好些环似乎都靠两个守护卫星的引力牵引而保持住，一个卫星离行星比环稍近一些，另——个则稍远一些。每个环系都展示出自身的超越尘世的美。
环是怎样形成的?一个可能是潮汐作用：如果有一个在太空漂泊的天体走到行星附近，行星对“不速之客”靠近一面的引力作用大于背面。如果这颗外来星体走得更近，如果它的内聚力很小，于是它会被撕裂成碎片。我们偶尔看到在彗星走到离木星或太阳非常近的时候，会出现这种情况。另一个可能是在“旅行者号”对太阳系外围进行考察时发现的，就是星体相撞，卫星被撞得粉碎，于是碎裂物质形成了环。这两个机制都可能起作用。
在行星之间的太空有众多奇形怪状的恶棍似的小天体在横冲直撞，它们都沿各自的轨道绕太阳旋转。它们有的像一个县、甚至一个州那样大；更多的表面积和一个村或镇一般大。小的小行星比大的要多得多，最小的犹如尘粒。有的小天体在很扁长的椭圆形轨道上运行，因此它们定期跨越一个或多个行星的轨道。
有时候，真是不幸，会碰上一颗小天体。碰撞使拦路撞来的小天体和被撞的卫星(至少是被撞的那个区域)都粉身碎骨，砸成碎片或粉尘。由此形成的碎片从卫星抛射出来，但速度不够快，因此摆脱不了行星引力作用，它们会暂时形成一个新的环。它的成分由两个相撞的天体决定，但一般说来主要是被撞卫星的成分，而不是恶棍似的小天体的成分。如果相撞物体是冰冻的，那么由此形成的环由冰粒子组成。如果它们的成分是有机分子，则出现有机分子的环。{有机物受日光照射会缓慢地转变成碳。)土星所有环的总质量，不超过完全破碎的单独一个冰冻卫星的质量。用小卫星的瓦解，同样可以说明其他3个巨行星环系的形成。
除非是离它的行星太近，否则一颗被击碎的卫星会逐渐再次聚积起来(至少有相当大一部分是这样)。这些大大小小的碎片大体上仍然在碰撞前卫星的轨道上运行，它们杂乱无章地堆积在一起。以往位于核心的碎块现在是在表面上了，反过来也如此。由此形成的大杂烩似的表面可能是奇形怪状的。天卫五看起来像是乱七八糟堆集起来的，可能就是这样形成的。
美国行星地质学家尤金·苏梅克(Eueene Shoemaker)提出，太阳系外围的许多卫星都曾被这样消灭过，然后又重新形成——自从太阳和行星由星际气体与尘埃凝聚而成以来的
45亿年中，每颗卫星都经历过不止一次，而是若干次这样的变化了。“旅行者号”在对太阳系外围的考察中发现了这种情况：这些宁静又孤单的守护卫星不断地会遭到来自太空的“不速之客”的骚扰，于是出现惊天动地的大碰撞；卫星被撞成碎片又重新聚成，它们就像火凤凰一样，从自己的骨灰中再生。
但是一个离行星很近的卫星，如果被粉碎了，就不能再次形成卫星——附近行星的引力潮阻止它这样做。碎片一旦散布成为一个环系，就会存在很长时间——至少与一个人的寿命相比是这样。现在绕巨行星运转的微小的、不显眼的众多卫星，也许有朝一日会变成既巨大又美丽的环呢。
太阳系中有大量卫星，这证实了这样的想法。火卫一有一个大陨石坑，叫做斯蒂克尼，而土卫一的大陨石坑名为赫歇尔。这些陨石坑，和月球上的以及太阳系各处的陨石坑一样，都是由碰撞产生的。一个天外来客砸到一个较大星体上，在碰撞点引起一次大爆炸。于是形成一个碗状的坑，而较小的撞击体粉身碎骨了。如果形成斯蒂克尼和赫歇尔陨石坑的不速之客再大一些，它们就有足够的能量可以把火卫一与土卫一砸得粉碎。这两颗卫星算是侥幸逃过了宇宙劫难，而许多其他卫星却是在劫难逃。
每当一个世界被击得粉碎，就少了一个横行霸道的不速之客，这就好像是太阳系规模的撞车比赛㈡，是一场消耗战。这样的碰撞已经发生了许多次，这正表明恶棍般的小天体已经大部分消耗掉了。那些在圆形轨道上绕太阳旋转的小天体，即不会穿越其他天体轨道的小天体，不大可能撞上一颗行星。那些在极扁椭圆上运转的小天体，也是跨越其他行星轨道的小天体，或迟或早不是撞上某些天体，就是由于近距掠过行星，受到引力加速而被逐出太阳系。
几乎可以肯定，行星是由小天体或星子聚积形成的，而它们又是从围绕太阳的一大块扁平的气体及尘埃云——现在在年轻的近邻恒星周围可以看见这样的云——凝结形成的。因此在太阳系的早期历史中，在碰撞形成行星之前，小天体应当比我们所见到的要多得多。
真的，在我们自己的“后院”里也有明显的证据。要是我们把在地球周围横冲直撞的小天体统计一次，就可以估计出它们撞击月球的频数。让我们采取十分保守的假设，即不速之客的数目从来就和现在差不多，那么我们可以算出在月球上应当有多少个陨石坑。得到的数目比我们在月球惨遭蹂躏的荒原上所看到的原来要少得多。人们预料不到的月球上陨石坑充斥的事实告诉我们，在太阳系形成的初期情况是何等馄乱，天体在互撞的轨道上横飞乱闯。这样的解释是很说得通的，因为行星是小得多的星子聚积而成的，而星子本身又来自星际尘埃。在40亿年前，月球上的碰撞比现在要多出几百倍；而在45亿年前，当行星还没有发育成熟时，撞击比起现在平静的时代也许要多10亿倍。
当时装点行星的环系比现在更为艳丽多姿，也许这些环系缓解了混乱局面。如果那时地球、火星和其他小的行星有小卫星，那么本来也会有装饰它们的环。
对月球起源最令人满意的解释来自它的化学分析(分析“阿波罗”飞行带回的样品)。这个解释认为几乎在45亿年前，由于一个与火星大小相近的天体撞上了地球，被撞击地方的岩石地幔被砸成尘埃与热气体，冲入太空。一部分碎片进入绕地轨道，然后一个原子又一个原子、一块石头又一块石头地逐渐重新聚积起来，终于形成月球。要是那个未知的撞击天体再大一些，结局就会是整个地球被毁灭掉。太阳系中也许有过别的行星——也许甚至是有生命的行星——它们被某些恶魔般的小天体击中而完全消灭了，而我们今天甚至并不感到有这种威胁。
太阳系早期演化的情景，并不像一系列循序前进的庄严事件，它们一个接着一个发生，终于形成了地球。与此相反，看来在不可置信的暴乱中，只是由于偶然交上好运，①我们的行星才能够生成并幸存下来。我们的世界似乎并不是能工巧匠雕塑出来的。这又是一个暗示，说明宇宙并不是为我们创造的。
我们今天给越来越少的小天体取了各种不同的名称：小行星、彗星、小卫星。但是这些都是随意的分类——真正的小天体才不理会人类怎样给它们命名分类呢!有些小行星(英语词asteroid的含义为“像星似的”，但实际上与恒星肯定无关)由岩石构成，有的为金属的，还有一些富含有机物质。小行星的直径都不超过1
000千米，它们主要分布在火星和木星的轨道之间一条带里。天文学家一度认为“主带”小行星是一个行星崩裂后的残余物体，但是正如我曾提到过的，另一种想法现今更为流行：太阳系一度充满了小行星似的天体，其中一部分聚积成行星。只是在木星附近的小行星带上，这颗质量最大的行星的引力潮不让附近的残余碎片聚合成一个行星。因此这些小行星并不是一度存在过的某一颗行星的残骸，而是命中注定无法聚积成行星的小天体。
把小到1千米的小行星全部汁算在内，总共大约有几百万颗小行星。但是在辽阔的行星际空间，这仍然不足以对飞向太阳系外围的太空飞船构成严重的危害。“伽利略号”飞船在它飞往木星的弯弯曲曲的旅途中，于1991和1993年分别拍到了加斯普拉与艾达两颗主带小行星的照片。
大部分小行星都在主带内运行。要想研究它们，我们必须像“伽利略号”那样去它们那里访问。彗星则与此不同，它们有时前来拜访我们，例如哈雷彗星最近两次于1910和1986年出现。彗星主要由冰和少量岩石及有机物组成。在彗星受热时，冰粒蒸发，被太阳风与太阳光压力向外吹成长长的、可爱的尾巴。在多次经过太阳附近时，全部的冰都蒸发掉了，有时留下的是一个死寂的岩石和有机物的世界。有时因为冰散失了，原先由冰结合在一起的剩余物质粒子散布到彗星轨道上，形成一道围绕太阳的残迹。
每当像沙粒一样大小的一点儿彗星物质以高速闯人地球大气时，它起火燃烧，产生一条短暂的光迹，地球上的观察者称之为流星。有些溃散彗星的轨道与地球轨道交叉。因此地球在绕太阳持续不断运行时，每年都会穿越也绕太阳运行的彗星碎片带。这时我们看到流星雨，甚至流星暴——整个天空闪现出一条条彗星残骸的光迹。举例来说，大约在每年8月12日见到的英仙流星群，来源于一颗垂死的斯威夫特一塔特尔彗星。可是不能让流星雨的美景欺骗我们：这些在夜空中闪烁发光的天外来客与能够毁灭地球的小天体是一丘之貉。
有少数小行星偶尔会喷出一点气体，甚至长出一条短暂存在的尾巴，这表明它们是在彗星与小行星之间的转换过程中。有些绕行星旋转的小卫星，可能是被行星俘获的小行星或彗星。火星的卫星以及木星的外围卫星，可能就属于这个范畴。
重力能把太凸出的东西拉平。但是只有大天体的重力才能强到足以使山脉和其他凸出的物体由于自身重量而崩坍，于是使天体变平。实际上，我们观察小天体的形状，就几乎总会发现它们的表面凹凸不平，不规则，就像马铃薯那样难看。
有好些天文学家，他们最乐意于的事情就是在寒冷、无月的夜晚通宵不眠地拍摄天空的照片——他们拍的是同样的天空，去年拍过了，前年也拍过了。你会问道，如果上一次拍好了，为什么要再拍?答案是：天空在变化。在任何一年都可能有以前完全不知道的、从未见过的小天体朝地球走来，而这些有献身精神的观测者在注视它们。
1993年3月25日，一群小行星和彗星的狩猎者在美国加利福尼亚州帕洛玛天文台察看在一个多云之夜断断续续拍摄的照片，发现底片上有一个暗弱的、扁长的斑点。它是在一个很亮的天体——木星附近。于是卡罗琳(Carolyn)和尤金·苏梅克以及利维叫其他观测者一齐来看看。他们发现斑点原来是一个令人惊奇的东西：大约有20个小而亮的物体，一个接一个像一串珍珠，都在绕木星旋转。它们合在一起称为苏梅克一利维9号彗星(这是这些合作者共同发现的第9颗周期彗星)。
但是把这些天体总称为一个彗星容易引起混乱。它们是一个群体，大概是一颗单一的至今没有发现的彗星的分裂残骸。它在40亿年中寂静地绕太阳运转，直到几十年前跑到离木星很近的地方才被太阳系中这个最大行星的引力所俘获。在1992年7月7日，它被木星的引力潮撕成碎片。
你可以了解到，这样一颗彗星的靠里面部分受木星吸引的力量应比外面部分稍强一些，这是因为里面部分比外面部分离木星更近一些。吸引力的差异肯定很小。我们的脚离地心比头稍近一点，但是我们不会因此而被地球的重力撕成碎片。既然彗星能被这样的引力潮撕裂，它原来内部的引力必然非常微弱。我们认为，它在分解之前只是很松散地聚集在一起的冰、岩石和有机物。它的直径可能仅约10千米(6英里)。
不久后，这颗撕裂彗星的轨道被很精确地定出了。在 1994年7月16日至22日之间，彗星的所有碎片，一个接着一个与木星碰撞。最大的碎片大约有几千米大。它们与木星的碰撞是很壮观的。
事先谁也不知道这一连串的碰撞对木星的大气和云会有什么影响。这些被气尘包裹的彗星碎块，实际上也许比它们看起来的要小得多。也有可能它们根本不是一个整体，而只是松散地结合在一起——就像一把碎石在近似相同的轨道上一同遨游太空。如果这两种可能性中有一个是真的，那么木星可以把这些彗星碎片无影无踪地吞食掉。其他一些天文学家设想，当彗星碎片坠人大气时至少会有明亮火球与巨大烟柱。还有人认为，伴随苏梅克一利维9号彗星碎块的稠密尘云会破坏木星的磁层，或形成一个新的环。
计算结果表明，像这样大小的彗星撞击木星，每隔1 000年才会发生一次。这不是一生中得见一次的天文事件，而是十几代人才有一次。自从望远镜发明以来，像这种规模的景观还从未出现过。因此在1994年7月中旬，通过完美协调的国际科学合作，整个地球上以及太空中的望远镜都指向木星。
天文学家用了一年多的时间作准备，算出了彗星碎块绕木星运动的轨道，并认定它们都会撞上木星。碰撞时刻的预报更精确了。令人失望的是，计算表明所有的碰撞都发生在木星的夜晚的一面（即从地球望去看不见的一面)。然而在太阳系外围的“伽利略号”和“旅行者号”飞船都能够看得见。毕竟令人庆幸的是，各次碰撞都发生在木星破晓前仅几分钟(即由于木星自转，撞击地点刚要进人从地球望去的视线之际)。
为第一个碎片（编号为A片)预定的碰撞时刻来到了并过去了。地面望远镜没有发来报告。在美国巴尔的摩空间望远镜科学研究所，行星科学家们越来越愁容满面地凝视着电视监视器的荧光屏，屏上显示从哈勃太空望远镜传来的信息，但是看不出有什么异常现象。航天飞机上的宇航员们暂时放弃了他们要作的果蝇、鱼和蝾螈繁殖的实验，拿起双筒望远镜观看木星。他们报告说，看不出什么动静。这个千年一遇的碰撞，看来很可能是一场空了。
可是不久后从加那利群岛㈢拉帕尔马的地面光学望远镜传来报告说，碰撞已经观测到了。接着发来信息的是日本的一架射电望远镜、在智利的欧洲南方天文台，以及芝加哥大学安装在南极冰天雪地的一架仪器。在巴尔的摩，一群青年科学家围聚在电视监测器旁边——他们本身又被美国有线新闻网的摄象机所监视——开始看到了一些动静，并且正是在预定碰撞木星的部位。你可以见到从惊愕到迷惘，再到狂欢的转变过程。他们欢呼、大叫、雀跃。房间里充满了欢笑。他们打开香槟酒。这是一群美国青年科学家，其中约三分之一——包括组长哈梅尔(Heidi
Harmmel)都是妇女。你可以想象到，全世界的年轻人都会认为做一个科学家真有乐趣，科学研究是一个好行当，甚至可以让人得到精神上的满足。
许多碎块击中木星后，地球上的观测者看到火球迅速上升，升到很高的空中。即使碰撞地点还处在木星上的夜晚之中，火球仍能看得清楚。烟柱升起后，很快变成煎饼式的扁平形状。我们接收到了从碰撞地点传播开来的声波和重力波，还看到最大碎块使得和地球一般大的一片地区变了颜色。
以每秒60千米(每小时130 000英里)的速度撞上木星后，最大碎块的动能有一部分转变为冲击波，一部分成为热能。估计火球内的温度高达几千度。有些火球与烟柱比木星的其余部分要亮得多。
为什么碰撞后会留下暗黑的污点?它可能是木星云层深处——地球上观测者一般看不见的区域——的物质向上涌出并散布开来。然而碎块似乎不会穿透到这样深的地方。或许是彗星碎块中原先为彗星物质的分子形成了这些污点。苏联的“维佳1号”和“维佳2号”以及欧洲空间局“乔托号”飞船
(它们都飞往哈雷彗星)探测的结果告诉我们，彗星中多达1／ 4的物质可能都是复杂的有机分子。正是它们使哈雷彗星的核心成为漆黑的。如果在碰撞之后有一部分彗星的有机物质留存下来，它们可能形成了污点。最后，还有可能形成污点的有机物并非彗星碎片带来，而是由木星大气的冲击波合成的。
全世界七大洲都有人亲眼目睹苏梅克一利维9号彗星碎块与木星的碰撞。甚至天文爱好者用小望远镜也看得见烟柱以及随后木星云层的变色。就像在体育比赛时球场各处及头顶上可操纵的高处都安装电视摄象机从各个角度扫视一样，部署在太阳系各处的美国国家宇航局的6艘飞船运用各自的不同观测专长，把这个新的天界奇景记录下来。这6艘飞船是：“哈勃太空望远镜”、“国际紫外探测者”、“远紫外探测者”
(以上3个都处在绕地球运行的轨道上)、“尤利西斯号” (Ulysses，当时在观测太阳的南极)、“伽利略号”(正在与木星会合的途中)以及“旅行者2号”(已经远远越过海王星，在飞往其他恒星的途中)。科学家正在收集和分析观测资料，一旦工作结束，我们对彗星、木星以及天体剧烈碰撞的认识将大为增进。
对于许多科学家——尤其是对卡罗琳和尤金·苏梅克以及利维来说，彗星碎块一个接一个自杀式地撞击木星，这是一件伤心事。不妨说，他们和这个彗星“同住”了16个月，看见它分裂，而被尘埃云遮蔽的碎块散布在它们的轨道上玩捉迷藏游戏。在某种意义上说，每个碎块都各有自己的个性。现在它们都一去不复返了，都在太阳系最大行星的高层大气中融化成为分子和原子。在这个意义上说，我们几乎要哀悼它们。可是从它们在烈火中的消亡，我们学到了知识。当我们了解到在太阳系的浩瀚宝库中还有100万亿颗这样的彗星时，或许我们也就宽心了。
已经知道有大约200颗会走到地球附近的小行星。它们总称为“近地小行星”，这是名副其实的。仔细察看它们的外形(与它们在主带中的堂兄弟姐妹相似)，就可立刻了解到，它们是剧烈碰撞的产物。它们中间的大多数可能是过去某些较大的小天体的碎片与残骸。
除掉少数例外，近地小行星的大小只有几千米或者更小，它们绕太阳转一圈需要几年的时间。它们中间大约20％迟早会击中地球——其后果不堪设想(但是在天文学中，“迟早”的意思可以长达几十亿年)。西塞罗所作的保证，即在一个绝对有秩序和规律的天空中，找不到“任何机遇和危险”，这是一个根本错误的概念。苏梅克一利维彗星与木星相撞这椿事情提醒我们，行星际的剧烈事件甚至在今天还是常有的，虽然与太阳系早期相比，它可说是小巫见大巫了。
和主带小行星一样，许多近地小行星由岩石构成。少数以金属为主，因此有人建议把一颗这样的小行星转移到绕地球的轨道上，然后有计划地对它开矿——这会是一座在几百千米高空的高品质矿山——经济回报将大得难以估计。单是一颗这样的天体上的铂族金属的价值就可高达若千万亿美元。(当然，如果可以开采到这样好的矿藏，白金之类的价格将会一泻千里。)有些人——例如美国亚利桑那大学的行星科学家刘易斯(John
Lewis)——正在研究从某些适宜的小行星提炼金属和其他矿产的方法。
有些近地小行星含有丰富的有机物，而这种物质显然是太阳系刚形成时遗留下来的。喷气推进实验室的奥斯特罗 (Steven Ostro)发现，这类小行星中有一些是成双的，即两个小行星接触在一起。也许这是一颗较大的天体在经过一个像木星那样的行星附近时，被引力潮撕裂为二。更有趣的说法是：两个在相似轨道上运转的小行星可能轻轻地相碰并连结在一起。这种过程可能是行星与地球形成的关键。至少有一颗小行星(即“伽利略号”飞船所见到的第243号小行星艾达)有自己的小卫星。我们猜想，两颗接触在一起的小行星和两颗互绕旋转的小行星，两者的起源过程是有联系的。
有时候，我们听说一颗小行星“差一点没被击中”(为什么我们要这样说呢?其实我们的本意是它“几乎击中目标”)。但是当我们稍许仔细阅读全文才发现：它与地球的最近距离为几十万或几百万千米。无论怎样说都可以——反正它太远了，甚至比月球还远。如果我们有一份所有近地小行星的清单，甚至把直径比1千米还小得多的小行星都包括在内，我们就可以推算出它们未来的轨道，并预定出哪些小行星潜伏着最大的危险。现在估计大于l千米的近地小行星有2
000个，其中我们如今已经观测到的只有百分之几。直径大于100米的小行星，可能有20万颗。
对近地小行星都取了发人深省的神话名字．诸如俄耳甫斯(Orpheus)、哈索尔(Harhor)、伊卡鲁斯(Icarus)、阿多尼斯 (Adonis)、阿波罗(Apollo)、刻耳柏洛斯(Cerberus)、胡富(Khu-
fu)、阿莫尔(Amor)、坦塔罗斯(Tantalus)、阿登(Aten)、弥达斯 (Midas)、拉一沙洛姆(Ra-Shalom)、法厄同(Phaethon)、图塔蒂斯(Toutatis)、奎扎尔科特尔<Quetzalcoatl)。还有几个小行星，例如涅柔斯(Nereus)，值得特别探测。一般说来，去近地小行星往返飞行，比去月球要容易得多。涅柔斯的直径仅约为1千米，就是最容易到达的小行星之一。②它正是一个从来没有探测过的新世界。
有些人(都是前苏联人)在太空中已经生活过的时间比去涅柔斯往返所需时间还要长。去那里的火箭技术已经是现成的了。比起上火星来说，去涅柔斯只是小得多的一步，在某些方面，甚至比再上月球还要简单。然而如果出了什么差错，我们就不能仅在几天之内安全返回。就这方面来说，去涅柔斯的难度是在上火星及登月之间。
在将来探测涅柔斯的许多个可能的方案中有这样一个：花10个月从地球到达那颗小行星，在它上面停留30天，然后只要3个星期就可返回了。我们可以用机器人去访问涅柔斯，或者——如果我们真想这样干——就送人去。我们可以考察这个小小世界的形状、结构、内部、历史、有机化学性质、在宇宙中的演化以及与彗星的可能联系。我们可以带回一些样品，在地球上的实验室里从容地进行研究。我们可以判断，它是否真正拥有具备商业价值的金属或矿物资源。如果我们一旦决定要送人去火星，那么近地小行星就是方便的和适宜的中途目的地——它们可以让我们鉴定装备和探测计划，同时也研究一个几乎完全未知的小世界。这就好像我们准备再次跳进宇宙海洋之前，先用脚蘸一点水来感觉一下。
㈠指1994年的彗木碰撞和6 500万年前导致恐龙绝灭的小行星撞击地球。——译者
㈡参加者各驾破车互擅，最后剩下未撞毁的车获冠军。——译者
㈢位于大西洋东北部。——译者
第十八章 卡马里纳的沼泽
现在要作任何改进都为时已晚。宇宙已经创造成了。
最后一块基石已经放上，剩下的碎料在一百万年前就已运走了。
——梅尔维尔《白鲸》第二章(1851年)
卡马里纳是西西里岛南部的一个城市，它是公元前598年叙拉古的移民建立的。在一二代人之后，这座城市流行一种瘟疫——脓疮，有人说病源来自附近的沼泽。[当然，古代人不会广泛接受细菌传播疾病的理论，但是也有一些点滴知识，例如公元前一世纪时瓦罗{Marcus
Vano)就明确地劝告不要在沼泽地带附近建城，“因为那里滋生着某些眼睛看不见的微小生物，它们在空中浮动，可以从嘴或鼻进入人体，并引起严重疾病。”]瘟疫对卡马里纳十分危险。于是有人出主意，要把沼泽的水排干。然而到神殿去请示神谕时，神谕禁止这种行动，而劝告要忍耐。可是城里人生命危殆，因此居民置神灵启示于不顾，把沼泽的水排掉了，于是瘟疫很快就止住了。但是到后来人们才知道，沼泽是防御敌人入侵的屏障，而当时敌人中间包括他们的叙拉古同胞。卡马里纳居民认识到这一点已经太晚了。这就像2
300年后在美洲，移民与自己的祖国争执一样。在公元前552年，一支叙拉古军队越过曾经是沼泽地的旱地，把城内男女老幼全都杀光，把城市夷为平地。这样一来，卡马里纳的沼泽就成为一个谚语，意味着以这样的方式消除一个危险，其后果却又引来一个更加可怕的危险。
地质白垩纪和第三纪的碰撞(也许不只一次相撞，而已有好几次)。表明小行星与彗星有多么大的危险。碰撞之后，一场祸及全世界的大火可以把草木全部烧焦；平流层的尘云使天空变暗，幸免于难的植物很难靠光合作用生存；地球各处的温度降到冰点；还有酸性的暴雨和臭氧层的大量耗竭。更有甚者，在地球从这些浩劫中恢复过来后，长时期的温室效应来临了。(这是因为强有力的碰撞释放出巨大能量使深层的沉积碳酸盐挥发，把大量二氧化碳输入空气中。)这不只是单独一场灾难，而是一连串的浩劫，一系列的恐怖事件结合在一起。在一次劫难中遭重创的生物，在下次劫难袭来时便消亡了。我们完全无法肯定，我们的文明是否能在一次能量小得多的撞击中幸存下来。
因为小的小行星比大的要多得多，和地球一般相撞都是小家伙干的。但是如果你准备等待的时间更长久，你就会遇到毁灭性更强的碰撞。平均说来，每几百年中地球会有一次被直径约为70米的小天体撞击；这时释放的能量相当于至今最大的一次核武器爆炸。每10
000年中，我们会有一次被直径200米的小天体撞上，这可以引起严重的地区性气候变化。每100万年发生一次与直径超过2千米的天体的碰撞，这几乎相当于1万亿吨梯恩梯炸药的爆炸，可以引起全球性的灾难。这时除非采取前所未有的预防措施，很大一部分人类将会丧生。1万亿吨梯恩梯是地球上现有全部核武器同时爆炸的能量的100倍。甚至令这样的碰撞也相形见绌的是，在大约1亿年中就会发生一次类似于白垩纪和第三纪那样的事件，即一颗直径为10千米或更大的天体与地球相撞。一颗大的近地小行星所潜藏的毁灭性能量，远大于人类所能制造的任何武器。
美国行星科学家希巴(Christopher Chyba)及其同事首先指出，大小为几十米的较小的小行星或彗星，在进入地球大气后会碎裂和焚毁。它们相当经常地出现，但不会造成大的灾害。现在已经大概知道它们闯进地球大气层的频数，这是因为美国国防部把监测地球上秘密核爆炸的特殊侦察卫星所得资料解密了。近20年来，看来已有大约几百颗小天体(其中至少有一颗是较大的)撞击过地球。它们都没有酿成灾害。但是我们必须完全有把握，能够区分彗星或小行星的小规模碰撞与大气中的核爆炸。
能够对人类文明构成威胁的撞击天体的直径至少要有几百米。(1米约为1码，100米大约为一个足球场的长度。)它们大概每20万年光临一次。我们的文明史只有1万年左右，因此在历史上不会有关于最近一次这种碰撞的记载。我们确实也没有。
在1994年7月苏梅克一利维9号彗星在木星上引发一连串猛烈爆炸，这提醒我们这样的碰撞在现今时代可能会发生。一个大小只有几千米的撞击天体能把它的残骸撒遍和地球一般大的区域，这是一种不祥之兆。
正是在苏梅克一利维9号彗星撞击的那个星期里，美国众议院科学和空间委员会草拟了有关法规，要求国家宇航局“与国防部及其他国家的空间机构合作”，对所有的正在接近地球的“直径大于1千米的彗星与小行星”作证认并测定其轨道特征。这项工作应在2005年以前完成。许多行星科学家早已倡议进行这项研究计划。但是只有在一颗彗星痛苦地消亡之后，它才能付诸实施。
在等待的这段时期内，小行星碰撞的危险似乎不太令人担心。可是如果一次大的碰撞出现了，它就是人类历史上前所未有的大劫难。在刚出生的婴儿的一生中，这种碰撞发生的概率大概是1／2000。如果飞机失事的概率是1／2000，我们谁也不会去乘飞机。(事实上，这种概率是200万分之一。即使如此，许多人还认为这太令人担忧了，甚至要去投保。)当我们的生命有危险时，我们往往会改变自己的生活方式来趋吉避凶。那些不愿意改变的人迟早会离我们而去。
如果一旦情况需要，也许我们应该设法到达这些小天体并改变它们的轨道。尽管有梅尔维尔的宿命论观点，创造宇宙的有些碎料还是保留下来了，并显然需要加以改进。沿着同样的、而相互影响很小的思路，行星科学界与美、俄两国核武器实验场所都认识到上面谈过的情景，并钻研这些问题：怎样监测一切相当大的近地行星际物体?如何确定它们的物理和化学性质?怎样预测哪些物体将来可能与地球相撞?最后，如何阻止碰撞发生?
在一个世纪之前，俄罗斯太空飞行先驱齐奥尔科夫斯基就指出，应当有大小介于已经观测到的大的小行星和有时落到地球上的小行星碎片(即陨星)之间的天体。他描写了在行星际空间里小的小行星上生活的情景。他没有想到这会有军事用途。然而在20世纪80年代初期，美国武器研制部门有人议论，苏联人可能使用近地小行星作第一次核打击武器；而这种杜撰的计划被称为“伊凡之槌”。为此需要提出对策。但同时有人提出，让美国学会使用这些小天体作为自己的武器，这也不失为一个好主意。美国国防部的弹道导弹防御组织
(即80年代星球大战机构的后继单位)发射了一艘新型的太空飞船，名为“克莱芒蒂娜”(Clementine)，让它绕月球运转并飞到近地的1620号小行星“地理星”旁边。(在1994年5月完成对月球卓有成效的考察之后，这艘飞船在接近这颗小行星之前就失灵了。)
原则上，你可以使用大型火箭发动机抛射物体去撞击，或者在小行星上安装庞大的反射面板，然后用太阳光或地面上强烈的激光使它转向。但是如果运用现成的技术，只有两个办法。首先，用一个或多个威力极强的核武器可以把小行星或彗星炸成碎片，而碎片在进入地球大气层时会分解成微粒。如果来闯的小天体只是松散的结合体，也许只要亿吨级的爆炸力就足够了。因为从理论来说，热核武器的爆炸力没有上限，有些研制武器的专家可能认为制作更大型的炸弹不仅是激动人心的挑战，还可以为核武器在拯救地球的彩车上赢得一个席位，这样可以让令人厌烦的环保人士哑口无言。
另一个经过更严格论证的方法不太具有戏剧性，但是仍然可以有效地使武器制造业赖以生存下去。这便是在一颗横冲直撞的小天体旁边引爆核武器。这些爆炸(一般是在小行星轨道上的近日点附近)的目的是改变小行星的轨道，使它偏离地球。①用一批小型核武器，每一个都把小行星朝我们希望的方向推动一点，这样就足以使一个中等大小的小行星转向，丽这只需要提前几个星期发出警告。我们希望用这个办法还可以对付突然检测到的即将与地球相撞的一颗长周期彗星：就是用一个小的转向小行星来拦截这颗彗星。(不用说，这种太空台球游戏比起由我们随意提前几个月或几年对付在已知轨道上正常运行的小行星，会是更为困难，更没有把捏，并且在最近的将来也更加没有实用价值。)
我们不知道一次在近处的核爆炸对一颗小行星会有什么作用。对这个问题的答案随不同的小行星而异。有的小天体是牢固的结合体；有的只不过是靠自身引力聚集的沙粒堆。比如说，如果爆炸把一个大小为10千米的小行星分裂成几百个1千米的碎块，它们中至少有一块撞上地球的可能性会增加，那么便会出现《启示录》所描述的后果。另一种可能是，如果爆炸使小行星分解成一大群直径为100米或更小的物体，它们进入地球大气层后全都会像大流星一样焚毁。在这种情况下，碰撞引起的灾害是很小的。然而即使整个小行星都被击碎成粉末，在高空可能形成不透明的尘埃层，把太阳光挡住，使气候改变。究竟会产生什么样的后果，我们还不知道。
有人设想让几十个或几百个装有核弹头的导弹整装待命，随时准备对付威胁地球的小行星或彗星。无论这种奇特的想法多么不成熟，它对我们似乎是熟悉的，只不过是敌人变换了。这同样是十分危险的。
喷气推进实验室的奥斯特罗和我提出，问题在于如果你有把握让一个对地球有威胁的小天体转向，使它不会撞上地球，那么你也有把握让一个没有危险的小天体转向，使它撞上地球。假定你有一份完整的清单，上面列出直径大于100米而轨道已知的近地小行星(估计有30万颗)，它们中任何一颗撞击地球都会造成严重后果。那么，与此同时，你也有另一份清单，它列出大量对地球不构成威胁的小行星。如果用核弹头改变它们的轨道，它们很快就会撞上地球。
让我们把注意力集中于大约2 000个直径为l千米或更大的近地小行星——即很可能引起全球性灾难的小行星。现在它们中间大约只有100个已经确认列表。大约需要一个世纪才能掌握住其中的一个，轻而易举地改变它的轨道，让它转向地球。可以说我们已经找到了一颗这样的小行星，不过它还没有正式命名，②至今只有编号19910A。到2070年，这颗直径约为1千米的小行星会走到地球轨道之内450万千米处——这只是月地距离的15倍。要使19910A转向，让它击中地球，只需要用适当的方式引爆当量约为6000万吨梯恩梯炸药的核弹——这只是现有核弹头的一小部分。
现在设想几十年后的某个时候，所有像这样的小行星都已确认出来，轨道也测定了。在这种情况下，喷气推进实验室的哈里斯(Alan Harris)、洛斯阿拉莫斯国家实验室的卡纳万
(Greg Canavan)、奥斯特罗和我指出，只须花一年时间就可以挑选出一颗适当的小行星，并改变它的轨道，让它撞击地球，由此造成一场浩劫。
这样做所需要的技术——大型光学望远镜、灵敏的探测器、能够发射几吨重负荷并在近地空间与小行星精确会合的火箭推进系统，以及热核武器——今天都已具备了。也许除掉最后一项外，对所有这些器件作出改进都是有把握的。在我们不知不觉中，今后几十年内许多国家都会拥有这些技术。到那个时候，我们将会把这个世界弄成什么样子呢?
我们有一种尽量缩小新技术危险的倾向。在切尔诺贝利灾难之前一年，有人向苏联核能工业部的一位副部长询问苏联核反应堆的安全状态，这位首长特别选出切尔诺贝利核电站作为最安全的例子，并满怀信心地估计说，一般要过10万年才会发生一次事故。可是，还不到一年……就大祸临头了。在“挑战者号”惨剧发生前一年，美国国家宇航局的合同承包人也做过与此类似的保证。他们估计，人们要等1万年才会见到航天飞机机毁人亡的事件。但是一年之后……伤心事就出现了。
氯氟烃是一种新开发的完全安全的致冷剂，用来取代氨和其他致冷剂，因为后者一旦泄漏就会引起疾病，甚至死亡。就化学性质来说，氯氟烃是惰性的，在通常的浓度下它无毒、无嗅、无味，不会使人有过敏反应，也不易燃烧。它是对一个意义明确的实用难题在技术上加以解决的范例。除致冷和空调外，它在许多别的工业部门也有用处。但是我在前面谈过，研制氯氟烃的化学家忽视了一件重要事实——正是因为这种分子很稳定，它们可以散布到平流层高空，在那里由于太阳光照射而分解，这时释放的氯原子会破坏起保护作用的臭氧层。多亏几位科学家的工作，人们才及时认识并防止了这种危险。现在人类已经几乎完全停止生产氯氟烃了。可是事实上要等一个世纪左右我们才能确切知道是否真正避免了这种危害，因为要过这样长的时间氯氟烃的一切危害才会显现出来。和古代卡马里纳人一样，我们也会犯错误。③我们不仅常常不顾神灵的警告，我们甚至根本就不向他们祈求指示。
对有些空间科学家和制订长期规划的人员来说，把小行星移动到绕地球的轨道上是一种有吸引力的设想。他们预见到在这些小天体上开采矿物与贵金属，或者利用它们的资源建造永久性太空基地，而不必克服地球重力把建材运上去。有人发表文章，论述怎样实现这样的目标以及这样做将来的好处。现有的意见是，先让小行星穿进地球大气，进行“气刹”，使它进人绕地轨道。这种方法很危险，不能有一点闪失。我想，在最近的将来我们能够认识到这种行径大冒险、太莽撞，尤其对大于几十米的金属小行星更是这样。在这种操作中，导航、推进或任务设计的差错，都会造成最严重的、灾难性的后果。
上面谈到的都是粗心大意的例子，但是还有另一类的危险：我们有时听人说这种或那种发明当然不会被用来干坏事。没有一个头脑清醒的人会轻举妄动。这是一种“只有疯子才会干”的论调。每当我听到它(在辩论中经常可以听到)，我就提醒自己，世界上真有疯子。他们有时在现代的工业化国家中拥有至高无上的权力。这是一个有希特勒的世界，这样的暴君不仅对人类大家庭的其余部分带来最严重的危险，而且对他们本国的人民也是这样。在1945年冬季和春季，希特勒下令摧毁德国——甚至“人民维持最低限度生存的基本条件也要摧毁掉，这是因为侥幸活下去的德国人“背叛”了他，并且这些幸存的德国人无论如何比起已经死去的要“低劣”。假若希特勒拥有核武器，那么同盟国威胁要用核武器(如果同盟国也有的话)来反击德国，这不可能阻止他，反而会激励他使用核武器。
让人类掌握毁灭文明的技术，这样做是否可靠呢?如果在21世纪人类的大部分因一颗小行星碰撞而毁灭的概率是千分之一，那么在另一个世纪使小行星转向的技术落入坏人之手的可能性是否会更大一些呢?坏人是有的：有像希特勒那样憎恨人类社会、热中于大屠杀的人，追求“伟大”和“荣耀”的自大狂者，经受过种族暴力伤害企图报复的人，服用睾丸激素过度因而中毒的人，巴不得末日审判早些来临的宗教狂，还有操纵控制与安全装置的不熟练或不谨慎的技术人员。这样的人确实都有。危险看来远大于利益，治病可能比不治更坏。地球所穿越的近地小行星群，可能会成为现代的卡马里纳沼泽地。
我们很容易想到这一切未必会发生，而只不过是焦虑所引起的错觉。头脑清醒的人肯定会占优势。不妨想一想，需要多少人参加研制与发射核弹头，还要进行太空导航、引爆核弹头、检测每次核爆炸引起的轨道改变，使小行星进入与地球相撞的轨道等等。难道不值得想想，当纳粹军队撤退时希特勒曾经下令焚烧巴黎，还想摧毁德国本土，而这些命令都没有被执行吗?在让小行星成功转向的计划中一定会有某些重要的专家，他们了解这样做的危险。即使有人担保，这个任务只是要歼灭某一个恶毒的敌对国家，大概也不会有人相信。这是因为碰撞的后果是全球性的。(无论如何，要确保小行星在一个特别该受惩罚的国家撞出巨大的坑是非常困难的。)
但是现在让我们设想一个没有被敌军征服的极权国家，它既繁荣又自信。设想它有一个传统：命令必须服从，不许发问。还设想执行计划的人都相信这个虚构的说法：有一颗小行星即将撞击地球，他们的任务是让它转向；但是为了不使老百姓无端恐慌，行动必须保密。有了等级森严的军事管理体制，有了信息专职管理，还有严格保密和虚构的说法，我们能否保证甚至《启示录》中的命令也会被拒绝执行?难道我们真能担保在今后几十年、几个世纪以至几千年中这样的事情不会发生?我们有多大把握?
说一切技术都是为善还是为恶，这毫无用处。这句话肯定是对的，但是当“恶”达到可以毁灭世界的程度时，我们就必须界定哪些技术可以发展。(在某种意义上说，我们总是这样做的，我们没有能力发展一切技术。有的受到青睐，有的则不是。)国际社会需要对疯子、暴君和狂热分子进行压制。
跟踪小行星和彗星是慎重的措施，是良好的科学项目，花的钱也不多。但是，既然知道人类的弱点，为什么现在要发展使小天体转向的技术?为了安全，我们能否设想让许多国家掌握这种技术，而每个国家都可以进行监测，防止别的国家滥用这一技术，以达到平衡?这远远不像以往的恐怖核平衡。可是这几乎不能制止某些企图毁灭全球的疯子，他们想如果自己不赶快动手，敌人就会先他们而动。我们怎样能保证，国际社会能侦察出一次设计灵巧和隐秘的小行星转向，并及时想出对策来?如果这种技术已经钻研出来，能否想出一套国际防护方案，它的可靠性与它承担的风险相称?
即使我们只限于进行侦察监视，也还是有风险。设想在下一代我们能够测定3万颗直径大于100米的小天体的轨道，并理所当然地公布这些信息。会有人绘出近地小行星与彗星的轨道图，它们的轨道曲线挤在一起，显出近地空间是黑糊糊的一片，这就像是悬在我们头顶上的3万把达摩克勒斯之剑。㈠这个数字是在大气清晰度最好的情况下肉跟能看见的恒星数的10倍。到那个时候，人们都了解情况，他们的恐惧比起现在大家不知情时要大得多。公众的压力也许难以抗拒，他们要求提出一些办法来对付还不存在的威胁，这样一来又会滋长滥用小行星转向技术的危险。由于这个缘故，发现和监测小行星可能不只是未来中立政策的一个工具，而是一个饵雷㈡。我认为，唯一可行的解决办法是把精密轨道计算、对威胁的实事求是的评估以及对公众的有效教育结合起来——这样至少可使民主国家的公民们作出自己有见识的决定。这是国家宇航局的任务。
人们开始认真考虑近地小行星以及如何改变它们轨道的问题。有某种迹象表明，美国国防部和武器研制单位的官员们正开始了解，打算支使小行星可能真会有危险。文职和军职科学家已经聚会讨论这个课题。刚听说小行星的危险时，很多人认为这只是一个“小鸡”㈢式的无稽之谈；刚来到世上的小鸡露西(Lucy)非常激动地向大家报告这个紧急消息：天正在下塌!从长远方面来说．轻率地不予考虑我们未曾亲眼看到的灾难情景，这是很愚蠢的。但是对这个问题来说，确实需要慎重。
与此同时，我们仍须面对转向问题的进退两难困境。如果我们开发并部署这种技术，它可能毁灭我们自己。但如果不这样干，某个小行星或彗星会把我们摧毁掉。我认为摆脱这种处境的关键在于这两种危险可能发生的时间尺度大不一样——前者短而后者长——这个事实。
我倾向于认为，我们将来对待近地小行星的办法大致是这样：我们从地面观测发现所有的大家伙，绘出并监视它们的轨道，测定它们的自转速率和成分。勤劳的科学家们会说清楚它们的危险程度——既不夸张，也不掩饰危险的情景。我们发射几艘无人太空飞船到我们挑选的几个小行星附近，绕它们旋转，在它们上面着陆，并从它们表面取回一些样品供地球上实验室分析研究。最后我们送人上去。(由于小行星的重力很弱，这些人在它们上面作立定跳远，就能在空中跳到
10千米以上，他们扔出一只垒球就可以绕小行星旋转。)在充分认识了各种危险，并在滥用天体转向技术的潜在威胁大为缓解之前，我们不会试图改变小行星的轨道。这也许需要一段时间。
如果我们开发天体转向技术的动作太快，就可能毁灭自己；如果干得太慢，就肯定会让小行星毁掉。只有在世界上政权机构的可靠性以及它们给人们的信心都大为增进之后，才能把如此严重的问题放心地交给它们去处理。在这同时，似乎没有可以接受的国家级解决方案。如果把毁灭世界的技术交付给某一个存心(或只是有潜力)要毁灭他人的敌对国家，谁会放心呢?无论我们的国家有没有堪与匹敌的力量，我们都会感到不安。在行星际空间存在碰撞的危险，这一旦成为举世的共识，就会使全人类团结起来。面对着共同的危险，我们人类有时可以达到普遍认为是不可能的高境界。我们可以把分歧置诸脑后——至少是在危险消失之前。
但是这种危险永远不会消失。受引力的扰动，小行星的轨道在缓慢改变；新的彗星不发出任何警告，就从冥王星之外的漆黑太空向我们疾驰而来。我们始终都需要用一种对自己没有危险的办法来对付它们。两种不同的危险——一种是天然的，另一种是人为的——同时呈现在我们面前。小的近地小行星提供了一个新的、强大的动力，促进建立有效的超国家机构，并使人类团结起来。很难找到任何其他令人满意的办法。
无论怎样说，我们是以一向战战兢兢地进两步退一步的方式，走向统一联合。交通运输和通讯技术，还有相互依存的世界经济与全球性环境危机，都产生了强大的影响。被撞击的危险只会加快我们前进的步伐。
到头来，我设想只能是小心翼翼地、十分谨慎地先不去动那些可以引起地球劫难的小行星，而是着手研究如何改变小于100米的非金属小行星的轨道。我们从小规模的爆炸开始，然后逐步干下去。我们从改变成分和大小各不相同的小行星与彗星的轨道取得经验。我们要弄清楚，哪些可以推开，面哪些办不到。到了22世纪，我们也许不用核爆炸，而用核聚变发动机或与之等效的新技术(见第十九章)，把小天体在太阳系中移来移去。我们先把由贵金属和工业用金属组成的小型小行星移进绕地球的轨道，然后再逐步开发防御技术，使在可预见的将来可能击中地球的较大小行星或彗星转向。与此同时，我们小心谨慎地建立防止滥用这种技术的逐层保护体系。
因为滥用转向技术的危险，比起近期内一次撞击的危险要大得多，我们有时间等待，采取预防措施，并重新建立政治机构——这肯定要花几十年，也许是几个世纪。如果我们的牌打得对并且运气不坏的话，就可以把在太空取得进展与地上的进展的步伐协调起来。在任何情况下，这两者都是密切相关的。
小行星撞击的危险促使我们干起来。我们最终要在内太阳系各处建立庞大的驻人空间基地。我并不认为，这样重要的项目可以全靠机器人来运作。要安全地建立驻人空间基地，我们的世界政治体系必须改变。虽然我们将来的许多事情还是扑朔迷离的，但这个结论似乎稍微清楚一些，这与人类社会的变幻莫测无关。
从长远来说，即使我们不是职业漫游者的后代，即使我们不受探险的激情所鼓舞，我们中间的某些人仍须离开地球——这仅仅是因为要保证所有的人生存下去。一旦进入太空，我们就需要有基地和基础设施。不必等太久，我们中的一些人就会在人造的栖息地或其他世界上生活。这是在前面讨论火星探测时遗漏的两个论点中的一个，即为了在太空中建立永久性的驻人基地。
其他的行星系也有各自遭撞击的危险，这是因为小行星与彗星都是原始小天体聚合成行星后的残余物体。在行星形成后，许多这样的星子遗留下来。平均说来，两次可以毁灭地球上文明的碰撞相隔约为20万年，这为人类文明史的20倍。地外文明(如果存在的话)需等待的时间可能差别很大，这与诸如行星及其生物圈的物理及化学特征，文明所具有的生物和社会性质，当然还与碰撞本身的频率等因素都有关系。行星的大气压力越高，就越能抵御更大一些天体的撞击。当然压力不能高到温室效应和其他后果致使生命无法存在的程度。如果行星的引力比地球小得多，碰撞体的撞击力就会小一些，危险也小一些。当然行星的引力不能太小，否则大气就逃逸到太空去了。
其他行星系遭碰撞的频率是未知数。我们的行星系含有两个主要的小天体区，它们可以把潜在的碰撞体送入与地球轨道交叉的旅途。两个小天体区的存在以及保持碰撞率的机制，这两者都取决于小天体的分布情况。举例来说，我们的奥尔特云的成员似乎来自天王星和海王星附近由于它们的引力作用而抛出的冰冻小天体。如果在与太阳系不相同酌其他行星系中没有像天王星与海王星那样起作用的行星，它们的奥尔特云就会稀疏得多了。在疏散星团和球状星团中的恒星，在双星系统与聚星系统中的恒星，接近银河系中心的恒星，在星际空间里与大分子云经常相遇的恒星，它们的行星系中的类地行星被撞击的频率都会更高。按华盛顿特区卡内基研究院韦瑟里尔(George
Wetherill)的计算结果，如果太阳系里没有木星，那么地球附近彗星的数目会增加几百或几千倍。在没有类似木星这种行星的行星系中，挡住彗星的引力屏蔽要弱得多，因此威胁文明的碰撞会频繁得多。
在一定程度上说，行星际空间各种小天体流量的增加可能会加快进化的进程，这犹如在白垩纪和第三纪大碰撞使恐龙绝灭之后，哺乳动物繁荣兴旺并演变出众多品种一样。但是必定会有一个限度。显然，某种小天体流量太高对任何一种文明的持续存在都不利。
这样一连串论证的一个结论是，即使在整个银河系各处行星上都有文明社会，它们中间也只有极少数是既长期存在又无科技可言的。因为全银河系中有生灵居住的行星都有被小行星或彗星撞击的危险，所以如果有这样的行星，那么那里有智慧的生灵就都必须使各自所在的世界在政治上统一起来，离开他们的行星，并移动周围的小天体。他们的最终选择和我们是一样的，就是如果不飞向太空就会毁灭。
㈠传说叙拉古僭主狄奥尼西奥斯命其大臣达摩克勒斯坐在用一根细线悬挂的剑下，以此表示大权在握者往住朝不保夕。——译者
㈡伪装成无害物的地雷。——译者
㈢安徒生童话说到，有一天树上掉下一粒种子打到一只小鸡头上．小鸡惊恐万状，以为天要塌了。——译者
第十九章 改造行星
谁能否认，只要有了工具和超凡的材料，人类也能够造出天穹?
——菲奇诺(Marsilio Ficino)㈠《人的灵魂》(约于1474年)
在第二次世界大战中期，一位名叫威廉森(Jack Williamson)的美国年轻作家想象一个到处有人居住的太阳系。他设想，到22世纪，中国人①、日本人和印度尼西亚人将移居金星；德国人到火星；而俄国人去木星的卫星。至于那些讲英语(威廉森用来撰写这种预言的语言)的人，只能占有小行星，当然还有地球。
这个故事是1942年7月在《惊人的科学幻想小说》刊物上发表的。文章的标题是“撞击轨道”，用的笔名是斯图尔特 (Will Stewart)。故事的情节是一颗无人居住的小行星即将撞上一颗已有移民的小行星，于是需要设法改变这些小天体的轨道。虽然这对地球上任何人都没有危险，但这是除报纸上的连环漫画之外，第一篇谈论小行星碰撞对人类形成威胁的作品。(在这之前，彗星撞击地球已是公认的危险了。)
在20世纪40年代初期，人们对火星与金星的环境了解得很肤浅，认为没有精心研制的维持生命的设施，人就可以在它们上面生活。可是小行星是另外一回事。甚至那时已众所周知，小行星是很小的、干燥的、没有空气的世界。如果要在它们上面住人，尤其是住许多人，就总得想办法对它们进行整修。
威廉森在“撞击轨道”一文中描述了一群“太空工程师”，他们能够把荒芜的前哨站变成温暖的家园。威廉森造了一个新词，即“地球化过程”(terraforming)，来表示把一个星体转化成为地球似的世界。他了解小行星的重力很弱，因此它所产生的或运输过去的任何大气都很快就逃逸到太空里去。这样一来，他的“地球化”的关键技术是“类重力”(paragravity)，就是一种可以维系稠密大气的人工重力。
我们今天几乎可以肯定地说，“类重力”在物理学上是不可能的。但是正如齐奥尔科夫斯基所指出的，我们可以设想在小行星表面构筑有圆顶的、透明的栖息场所；或者像20世纪20年代英国科学家贝尔纳(J·D·Bermal)所建议的，在小行星内部建立社区。因为小行星很小，它们的重力微弱，因此即使构筑大型的地下建筑也比较容易。如果从小行星的一端到另一端挖通一条隧道，你就可以从一端跳进去，大约45分钟后从另一端钻出来，就这样沿小行皇的整个直径永无止境地来回跳动。在一颗合适的、含碳的小行星内部，你可以找到制造石头、金属和塑料成品的材料，以及大量的水。有了这一切必需条件，你能够建成一个地下的封闭生态环境，即一个地下花园。达到了这个目的，比起我们今天所拥有的生态环境要提高一大步。但是这和“类重力”不一样，在这个计划中没有哪样东西看起来是不可能的。一切部件在当代技术领域内都能找到。如果有充分理由要这样办，到22世纪就会有好些人能够在小行星上面(或里面)生活。
他们当然需要一个能源，这不仅是为了维持他们自身的生存，还如贝尔纳所提出的，要移动他们的小行星家园。(从用爆炸到一两个世纪后用较为缓和的推进技术来改变小行星的轨道，似乎并不是迈出太大的一步。)如果能够从化学上束缚的水生成含氧的大气，那么用焚烧有机物可以产生能量，正如今天地球上燃烧化石燃料一样。还可以考虑使用太阳能，尽管在主带小行星上太阳光的强度只是地球上的10％左右。然而，我们仍可设想在有人居住的小行星表面上布满大量的太阳能面板，它们把太阳能转换为电力。绕地旋转的太空飞船常规使用光电技术，而现今在地面上这种技术也得到日益普遍的推广。居住在小行星上的人类后裔用太阳能来取暖和照明也许是绰绰有余的，但是太阳能似乎不足以用来改变小行星的轨道。
为此，威廉森建议使用反物质。反物质和普通物质是相似的，只是有一个重要的区别。以氢为例：一个普通的氢原子在内部含有一个带正电荷的质子，而在外面有一个带负电荷的电子。一个反氢原子却是里面有一个带负电荷的质子，而外面为一个带正电荷的电子{称作正电子)。无论所带的电荷是正还是负，质子的质量是一样的，电子也如此。电荷相反的粒子互相吸引。一个氢原子和一个反氢原子都是稳定的，因为它们的正负电荷都正好平衡。
反物质并不是科幻作家或理论物理学家冥思苦想的虚构产物。反物质确实存在。物理学家在核于加速器中制造它，在高能宇宙射线中也能发现它。那么为什么我们很少听说过它呢?为什么没有人拿出一块反物质给我们瞧瞧呢?这是因为物质与反物质一旦接触．就会发生剧烈的相互湮没过程，发射出强烈的γ射线暴，并且都会消失。单靠观看，我们无法说出一件东西是由物质还是反物质组成的。举例来说，氢和反氢的光谱性质是完全相同的。
爱因斯坦对于为什么我们只看见物质而看不见反物质这个问题的答复是：“物质赢了”。他的意思是，至少在我们的这一部分宇宙中．很久以前物质与反物质相互作用和彼此湮没后剩下的一些是我们所说的普通物质。②就我们今天所知道的来说，γ射线天文学和其他方法研究的结果都表明，宇宙几乎完全是由物质组成的。这个情况的形成还有最深奥的宇宙学缘由，但我们在这里不准备加以讨论。但只要在宇宙创始时物质的含量比反物质多出十亿分之一，这就足以解释为什么我们今天看见的宇宙中只有物质而没有反物质了。
威廉森设想，到22世纪时人们能够利用物质与反物质的可以控制的相互湮没来搬动小行星。如果把湮没过程所释放的γ射线聚集起来，就可以形成推进火箭的强大动力。在主小行星带(位于火星与木星的轨道之间)里可以找到反物质，因为这正是他解释小行星带存在的理由。他提出，在遥远的过去，一颗来自太空深处由反物质组成的反小天体闯入太阳系，撞上了当时离太阳第五远的类地行星，并与它一起湮没了。这次猛烈碰撞留下的碎块就是小行星，而它们中有一些仍然由反物质组成。如果能利用一颗反物质小行星作动力——威廉森承认这是很难办到的——你就可以随心所欲地移动小行星了。
威廉森的想法在刚提出时是对未来的幻想，但是它一点也不愚蠢。可以认为，“撞击轨道”一文中的某些设想是有远见的。然而在今天，我们有充分理由相信太阳系中并没有显著数量的反物质，并且小行星带根本不是被撞击的类地行星的碎片。与此相反，它是一大批由于木星引力潮作用而无法聚集成为类地行星的小天体。
尽管如此，我们现在确实能够用核子加速器制造出少量的反物质。到22世纪，我们也许可以制造出多得多的反物质。因为它产能的效率太高了——按爱因斯坦的公式E＝mc2，以100％的效率，把所有物质都变成能量——到那个时候反物质发动机或许会成为一项实用技术，这将为威廉森辩护。如果这办不到，我们还能指望哪种切实可用的能源会使小行星变形，为它们照明、供暖，并把它们搬来移去呢?
太阳光芒四射，靠的是把质子挤在一起，并把它们转变为氦原子核。这个过程释放出能量，可是它的效率还不到物质与反物质湮没的1％。但是甚至质子一质子反应也远远超过我们在不久的将来所能现实地想象的任何产能方式。质子－质子反应所要求的温度太高了。然而，如果不用挤撞在一起的质子，我们可以使用氢的较重的同位素。我们制造热核武器中已经这样做了。氢的同位素氘的原子核是1个质子靠核力与1个中子结合在一起；而氚则是1个质子与2个中子相结合。再过一个世纪，我们会有包括氘与氚以及氘与氦的可控核聚变在内的实用能源计划。在地球和其他天体上，氘与氚以水的次要成分存在。核聚变所需要的氦是3（上标）He，它的原子核是2个质子与1个中子组成。几十亿年来太阳风已经把这种氦同位素注入小行星的表面。上面提到的两种核反应过程不像太阳内部质子一质子反应那样高效，但是从一个仅几米大小的冰块提取的重氢所释放的能量，就够一个小城市使用一年了。
研制核聚变反应堆的进程看来太慢了，对解决(甚至只是在较大程度上缓解)温室效应所引起的全球变暖，似乎发挥不了重要作用。但是到了22世纪，它们应当得到广泛的应用。利用核聚变火箭发动机，就可能在太阳系内圈移动小行星和彗星。举例来说，可以把主带里的一颗小行星移到绕地轨道上。利用从一颗1千米大小的冰彗星取出的氢进行核聚变，这样就可以把一个10千米大小的小天体从土星移到火星。
(我再次假定那时世界在政治上更为稳定和安全得多。)
你也许会对重新安排天体位置在伦理上感到不安，或者为这样于是否会产生灾难性后果而有疑虑，请你把这些感受都暂时置诸脑后。再过一两个世纪．我们大概有能力把小行星的内部挖空，并为供人居住加以改建，还把小行星在太阳系内移来移去。也许到那个时候我们还会有充分的国际安全保障。但是我们要改变的不只是小行星或彗星，而是行星的环境，这该怎样办呢?如果办不到，我们怎样能够生活在火星上面?
至少从原理上容易理解：如果我们想在火星上建立供人栖息的场所，我们办得到。那里有充足的阳光，在岩石里、地下和极冠都有大量的水。大气的主要成分是二氧化碳。附近的火卫一拥有大量的有机物，可以挖掘出来并运送到下面的火星去(实际上，火卫一表面早已有纹路，似乎在我们之前曾经有人去过。但是行星地质学家认为，他们了解潮汐力或撞击怎样形成这些纹路)。似乎有可能在自给自足的栖息地(也许是带圆顶的封闭场所)种植谷物，从水中制氧，并把废弃物再生使用。
起先我们要依靠从地球不断运来的日用品，但迟早我们自己生产越来越多的日用品。我们逐渐变得自给自足。有圆顶的封闭系统，即便是用普通玻璃制成的，也会让太阳的可见光透过，并挡住太阳的紫外线。戴上氧气面罩和穿上保护外衣(不像太空服装那样笨重)，我们就可走出封闭系统到外面去探测，或建造另一些有圆顶的村落与农场。
这似乎会强烈地唤起对美国早期拓荒经历的回忆，但是至少有一个重要的区别：在火星开垦的初期必须有大量的补贴。所需的技术太昂贵了，对像一个世纪前我的祖父母辈那样贫穷的家庭来说，无法支付自己去火星的旅费。早期去火星的先驱者将是由各个政府送去的，并且都有高级的专业技能。但是过一两代，儿女和孙儿女都在那里出生后，尤其是自给自足实现后，情况会开始变化。在火星上出生的年轻人要接受在新环境中生存所必需的技术的专门训练。移民们的英雄气概和独创性越来越少。人类的各种优缺点开始显露出来。部分地是由于从地球去火星很困难的原因，一种独特的火星文化——与他们生活环境有联系的独特愿望和恐惧、独特的技术、独特的社会问题及其独特的解决办法——将会逐渐形成。和整个人类历史中在每一千相似环境里都出现过的情况一样，火星上的移民在文化上和政治上与母体世界逐渐疏远了。
来自地球的大型飞船将送来必需的技术、新的移民家庭和稀有的资源。因为我们对火星了解得很有限，还难以确定飞船返航时是否会空载——还是会带回一些只有在火星上才找得到而对地球是很宝贵的东西。起先，火星表面的样品大部分要在地球上做科学分析。但是总有一天，对火星(以及火卫一、火卫二两颗卫星)的科学研究将在火星上进行。
最终，就同人类的几乎所有其他交通工具一样，行星际旅行将变成一般收入的人们——从事自己的研究项目的科学家，对地球厌倦的移民，甚至喜爱冒险的旅行者，当然还有真正的探险者——都负担得起的。
如果有一天，能把火星上的环境变得和地球很相似，这时保护人体的外衣、氧气面罩、以及有圆顶的农田及城市，都不需要了。于是火星的引诱力大幅度增加，而去火星也变得容易得多了。当然，对任何一个别的世界，情况也是一样的，只要能对它施工，不用复杂的设施就可以把行星环境隔离开来，让人可以居住。如果不靠完整无损的圆顶或太空服我们的生命也有保障．我们住在自选的房屋里会感到舒适得多。(但是我也许把忧虑说得过分了。荷兰的居民全靠堤坝与大海隔离开来，然而至少看来他们和北欧其他居民一样非常适应环境和过得无忧无虑。)
如果认识到这是一个猜测性的问题以及我们的知识很有限，是否可以设想用“地球化过程”来改造行星呢?
我们不必看得更远，只要看看自己的世界就会知道，人类已经能够使地球环境发生影响深远的改变了。臭氧层的耗竭、温室效应加剧引起的全球变暖以及核战争造成的全球变冷，这些都表明现有的技术能够使我们世界的环境发生重大变化——这些后果都不是故意造成的，而是由于做其他事情无意中引起的。如果我们是存心想改变自己行星的环境，我们完全能够造成更大的变化。当我们的技术具有更大威力时，我们就能促成更加深远的变化。
可是，正如在并排停车时从很挤的车位退出来比开进去要容易一些，破坏一个行星环境较为容易，而把它纳入一个在温度、压力、成分等因素都限制得很严的范围之内却困难得多。我们已经知道有大量荒凉的、无法居住的世界，而绿色的、气候温和的世界只有一个(它的环境变化的范围很小)。这是在太空飞船对太阳系探测的早期就已得出的一个重要结论。在改变地球或任一个拥有大气的世界时，我们必须非常注重正反馈效应，就是说我们把环境改动一点，它就会自行变化到无法控制的程度。例如让气候变冷一点，便会导致飞速增长的冰河化，正如在火星上可能出现过的情况。或者让气候变热一点，则会导致飞速增长的温室效应，犹如在金星上曾发生的一样。现在根本还不清楚，我们的知识对研究这一问题是否够用。
据我所知，在科学文献中首先提出行星的地球化过程，是我于1961年写的一篇关于金星的文章。我当时相当肯定，由于二氧化碳和水蒸气的温室效应，金星的表面温度远高于水的正常沸点。我设想在金星高层云中撒播一些由遗传工程产生的微生物，它们可以清除大气中的二氧化碳、氮和水蒸气，并使之转变为有机分子。清除掉的二氧化碳越多，温室效应就越小，表面也就越冷。微生物从大气落到地面后会被烧死，于是水蒸气便返回大气。但是高温使来自二氧化碳的碳不可逆转地变成石墨或其他不易挥发形态的碳。到最后，温度降到水的沸点之下，于是金星表面便变得适于居住，并到处点缀着温水的池塘和湖泊。
这个构思很快就被好些科幻小说的作家抓住了。他们在科学与科幻之间反复跳跃。科学刺激科幻小说，而科幻又激励新一代科学家，这个过程对双方都有益处。但是在下一步的跳跃中发现，在金星大气中播撒具有光合作用的特种微生物的方法不能奏效。在1961年以后，我们发现金星的云是一种浓的硫酸溶液，这使遗传工程变成颇大的难题。但这本身还不是致命的毛病。(有些微生物可以终生在浓硫酸溶液中度过。)致命的问题是：在1961年我认为金星表面的大气压力是几个“巴”㈡，即为地球表面压力的几倍。现在我们知道，金星表面的大气压为9兆帕（90巴)。因此如果我的设想可行，结果是改变后的金星表面埋藏在几百米厚的石墨粉之下，同时几乎由纯氧分子组成的大气的压力有6.5兆帕（65巴)。一旦到了这样的大气中，不知道我们首先会被这么高的大气压压得粉碎，还是氧气会突然起火把我们烧得精光。可是，早在这样大量的氧气形成之前，石墨会自然，并重新变为CO2（二氧化碳的分子式），这成为一个短路过程。因此这种设想顶多只能使金星部分地球化。
让我们假想到22世纪初叶．我们有相对说来价格不太昂贵而载重量很大的飞船，因此可以把大件物体运送到其他世界去。那时我们还有大量的、威力强大的核反应堆，也有很发达的遗传工程。从目前的趋势看来，这三项假设全部都有可能实现。在这种情况下，我们能否使行星地球化呢?③国家宇航局艾姆斯研究中心的波拉克和我思考过这个问题。我们的发现可以归纳如下：
金星：金星的问题显然是它的大规模温室效应。如果我们能把温室效应减少到几乎为零，那么它的气候可能会成为温和宜人的。可是一个9兆帕的二氧化碳大气实在稠密得令人无法承受。在一张邮票大小，即约6.5平方厘米(1平方英寸)的表面上，大气压力相当于6位职业足球运动员叠在一起时的体重。要免除这样大的压力，必需下功夫。
设想用小行星和彗星来轰击金星。每一次碰撞都会吹走一部分大气。然而，要把大气几乎吹光，那么把所有较大的小行星和彗星都用掉也不够（至少是在太阳系的行星区内)。即使有许多潜在的碰撞天体，即使我们让它们全都与金星相撞
(这是解决地球遭碰撞问题的一种矫枉过正的办法)，那么不妨想想我们会有什么损失。还有准会知道我们将失掉的这许多小天体的什么奇景，以及它们蕴藏的什么实用知识?我们还将抹掉金星表面壮丽的地质结构——我们刚开始了解它们，并由此大为增进我们对地球的认识。这是一种靠蛮干实现的“地球化过程”。我建议我们完全避免采用这样的办法，即使到某个时候我们有能力这样干(对此我十分怀疑)。我们需要的是更温文尔雅、更精巧，也是更尊重其他世界环境的方法。使用微生物的办法就有这些优点，可是我们刚谈到过，它不能达到目的。
我们可以设想把—颗暗黑的小行星砸碎成粉末，然后散布到金星的高层大气，或者这种尘埃落到表面后又将它们搅到上空。这实际上相当于核冬季或白垩纪一第三纪的大碰撞后的气候。如果照射到表面的阳光有一大部分被挡住了，表面温度会下降。但是就其原理来说：这种方法会使金星陷入深深的阴暗之中，白昼的亮度也许只像地球上的明月之夜。令人无法承受的9兆帕大气压力仍然存在。因为撒入大气的尘埃隔几年又沉淀到表面，在这段时期里又须进行补充。也许为了短期的探险，这个方法可以采用，但是由此产生的环境似乎太恶劣了，不适宜自给自足的人群在金星上定居。
我们可以在绕金星的轨道上安装一个庞大的人造遮阳篷，来使表面冷却，但它的代价太昂贵了，并且也有尘埃方法的许多缺点。然而如果温度可以降得够低，大气中的二氧化碳会像雨点一样落下。㈢于是在一段过渡期中金星上有二氧化碳海洋。如果可以把这些海洋完全盖起来以免再蒸发——例如从太阳系外围运来一颗大的冰卫星，把它融化成水的海洋——然后设法把二氧化碳分离开来，于是金星变成一个水
(或低泡沫矿泉水)的行星。还有人提出一些办法，可以把二氧化碳变成含碳的岩石。
总的说来，对金星“地球化过程”所有的建议都仍然是蛮干似的，不考究的和惊人的昂贵。也许在今后很长时期，即使我们愿意并认为有责任这样做，要想把这个行星变成适于人们定居的场所会超出我们力所能及的范围。威廉森所设想的金星上的亚洲移民可能需要另觅一个更适于居住的行星。
火星：对火星来说，我们遇到的问题刚好相反。那里没有足够的温室效应。这颗行星是冰冻的沙漠。40亿年前——那时太阳不像现在这样明亮——火星似乎有过大量的河流、湖泊，甚至海洋。这个情况使我们怀疑，火星的气候是否有某种天然的不稳定性，它在一触即发间会让这个行星返回它在古代的温暖宜人的状态。请注意，如果出现这种情况，那些保存关键历史资料的地形特征，尤其是南北极区的层状地形，就会被毁掉。)
我们从地球与金星已经完全了解到，二氧化碳是一种温室气体。在火星上发现有含碳矿物，而在一个极冠中有干冰。它们都可以转化成二氧化碳气体。但是要使温室效应足以在火星上产生舒适宜人的温度，就需要把整个行星表面都挖遍，一直达到几千米的深度。㈣姑且不谈这样大的实际工程所会遇到的令人望而生畏的困难——元沦是否使用核聚变能量都是这样，它给在火星上已经建成的任何一种自给自足封闭生态系统中的移民们会带来诸多不便，它还使独特的科学资料与数据库{即火星表面)遭到不负责任的破坏。
对其他的温室气体该怎样办呢?我们可以在地球上生产氯氟烃，然后把它们运到火星上去。迄今据我们了解的情况，在太阳系中别的任何地方都还没有找到过这种人造化学物品。我们当然能设想在地球上制造出足以使火星变暖的氯氟烃，这是因为在几十年中，我们利用地球上现有工艺已经出人意料地合成了足以让我们的行星整个变暖所需的这种化合物。然而去火星的运输费用太高，即使每天至少发射一枚“土星5号”或“能量号”级的运载火箭，也需要运一个世纪。但是，也许可以用火星上的含氟矿石，在当地生产。
此外，有一个严重的缺陷：在火星上和地球上一样，大量的氯氟烃会阻碍臭氧层的形成。氯氟烃可以使火星温度达到温暖适宜的程度，但是也使太阳紫外线的危害仍然极为严重。为了吸收太阳的紫外线，也许可以用小行星粉碎后的微尘形成的大气层，或者把表面尘埃按仔细确定的分量喷射到氯氟烃上面。但是此时我们需要费神对待由此出现的副作用，而每个副作用都需要特有的大规模解决办法。
使火星变暖的第三种可能的温室气体是氨。只要用少量的氨就足以使火星表面温度上升到水的冰点之上。原则上，用特殊工艺处理过的微生物可把火星大气中的氮变成氨，就如有些微生物在地球上已经发挥了这种作用，但是需要在火星的条件下这样做。同样的转化也许可以在特设的火星工厂内进行。需要用的氮也可以从太阳系其他地方运到火星上去(地球和土卫六大气的主要成分都是氮)。太阳的紫外线会在大约30年内把氨变回为氮，因此需要持续不断地补充氨。
用精心策划的二氧化碳、氯氟烃与氨合在一起产生的温室效应，似乎可使火星表面温度提高到十分接近水的冰点，足以使火星的地球化过程的第二阶段开始。空气中大量的水蒸气，由遗传工程改造过的植物大量产生的氧气，以及表面环境的微观调控，都使温度进一步上升。在火星整体环境变得适宜于没有保护装置的人类移民定居之前，可以引进微生物和较大的动植物。
火星的地球化显然要比金星的地球化容易得多。但是用目前的标准来衡量，仍然是极为昂贵，并且会破坏环境。然而如果有令人信服的充足理由，火星的地球化过程到22世纪或许便可着手进行。木卫和土卫：把类木行星的卫星地球化，困难程度各不相同。最容易对付的大概是土卫六了。它已经有了一个与地球类似的主要由氮组成的大气，并且大气压力比金星与火星都更接近于地球。此外，像氨和水蒸气这些重要的温室气体，都几乎是肯定冻结在它的表面上。有朝一日要使土卫六地球化，其关键性的首要措施是生产在目前土卫六温度下不会冻结的初始温室气体，以及用核聚变使表面直接变暖。
如果真有必须使其他世界地球化的迫切理由，这个人类最伟大的工程项目也许可以在我们谈到过的时间范围内进行——肯定要做的是小行星，可能实现的是火星、土卫六以及外行星的其他卫星，但是大概不会有金星。波拉克和我认识到，把太阳系中其他世界变得适于人类居住的想法对有些人具有强烈的吸引力——在那些地方可以建立天文台、探测基地、社区和住宅。由于有一部不断开拓疆域的历史，这个想法在美国是特别自然和富于吸引力的。
无论如何，只有在对其他世界的了解比现在好得多的时候，我们才能有把握地和认真负责地实现对它们环境的大规模改造。提倡地球化的人，必须首先提倡对其他世界进行长期和深入的科学探测。
也许当我们真正了解地球化的各种困难时，费用昂贵和对环境产生严重的不良后果显得太难以接受了，于是我们会降格以求，在其他世界上只建造有圆顶的或地下的城市，或者是其他的局部封闭生态系统，即大为改进的“生物圈2号”模式㈤。也许我们会放弃把其他世界的表面改造成与地球相似的梦想。也许还有我们没有想象到的更好的、经济实惠并且对环境负责任的地球化途径。
但是如果我们要认真对待这件事，就应当考虑几个问题：已知任何一个地球化方案都要求费用与收益相平衡，我们在实施之前，怎样能确信有些关键性的科学信息不会被地球化过程毁灭掉?我们对实行地球化的世界需要了解多少，才能相信行星工程能达到所希望的最终改造目标?人类的政治机构存在的时期都很短，我们怎能保证有一个长期的人类承诺来维持和补给一个改造过的世界?如果想象中的一个世界已经有生物了——也许只是微生物——人类是否有权去改造它?我们是否有责任为后代人让太阳系中其他世界都保持在现有的荒凉状态，而后代人可能想出一些我们目前由于太无知因此预见不到的用途?这些问题也许可以归结成一个最后的问题：我们已经把这个世界搞得如此一团糟了，能否信任我们去管好其他世界呢?
可以想象，最终用来使其他世界地球化的某些技术，也可用于弥补我们对这个世界造成的损害。考虑到各种相对紧急的事务，可以认为把自己的世界弄好，是人类是否有资格认真考虑实行地球化的一个有用的指标。我们可以把这个指标认作对自己的了解深度与自己的承诺的一个考验。改造太阳系的第一步是保证地球适合于人类和其他生物很好地生存下去。
然后我们将准备好向小行星、彗星、火星、外太阳系的卫星和更遥远的星体移民。威廉森预料这个计划将从22世纪开始实行，实际情况可能不会与此相差太远。
想想我们的子孙后代，他们可以在其他世界上生活和工作，甚至其中有些人能够便利地从一个世界转移到另一个世界，这似乎是最离奇的科学幻想。我的头脑中有一个声音在提醒自己：要现实一些。可是这确实是现实的。我们现在是在科技的尖端，是在看来不可能的事物与日常例行公事之间的分界处。这种情况容易产生矛盾。在这段过渡时期中，如果我们不做一些令自己望而生畏的事情，那么在另一个世纪实现地球化就不会比今天建造有人居住的太空站看起来更加不可能实现。
我想，在其他世界上生活的经历必然会改变人类。在别的世界上出生和长大的我们的后裔，不管对地球保留有多少感情，当然主要地会对他们出生的世界效忠。他们的物质需求和满足这些需求的方法，他们的科技，以及他们的社会结构，都会和我们的大相径庭。
草在地球上到处都有，但是在火星上一片草叶却是一个奇迹。我们住在火星上的后裔会知道一块绿地的价值。如果一片草叶是无价之宝，那么人的价值呢?美国的革命家佩恩
（Tom Paine)㈥在描述他的同时代人时，就有类似的想法：
开垦荒地必然会有一些需求，并由此产生一种社会形态。长时期来．由于各国受到政府间争吵和纠葛的干扰，而忽
略了对它的抚育。在这种情况下，人就变成他应当是的人。他把自己的种族……都当作亲属。
亲眼看见一系列贫瘠和荒凉的世界，我们的开拓太空的后裔自然而然地会珍惜生命。他们从人类在地球上的经历接受教训。他们可能希望把这些教训运用到其他世界上——让他们的后代避免他们的祖先不得不忍受的苦难，并从我们开始向太空无尽头地发展时所取得的经验和错误中吸取教训。
㈠文艺复兴时代最有影响的哲学家和神学家之一，创柏拉图基督教派，并将柏拉图全集译成意大利文。——译者
㈡压强单位，1巴＝10的5次方帕。——译者
㈢高压冷凝的二氧化碳会液化而成为”雨”点。——译者
㈣这样做是为了刨光含碳矿物和干冰，把它们转化成温室效应所需的二氧化碳气体。一译者
㈤美国人在亚利桑那州建造的—个实驻性封闭生态系统。住进了人，但除了原来带进去的食物、空气，材料外，只靠太阳光及本系统中的生物过活。——译者
㈥美国独立战争时的政论家 (1737—1809)。——译者第二十章
第二十章 黑 暗
守护者躲开日光的注视，在遥远的天空中。
——欧里庇得斯《酒神女伴》(约公元前406年)
在童年，我们都害怕黑暗。黑暗中什么都会有。我们所不知道的东西令人恐惧。
具有讽刺意义的是，我们命中注定要在黑暗中生活。这个意外的科学事实大约是三个世纪之前才发现的。从地球上朝任何方向跑出去，起先是蓝光一闪，接着有较长时间等待太阳消失，然后你就被黑暗包围了，只是到处都有一些暗弱的遥远的星星点缀着太空。
即使在我们长大以后，黑暗仍然保持吓人的威力。因此有些人告诉我们，不要太认真地打听有别的什么人也许正住在黑暗之中。他们说，还是不知道为好。
在银河系里大约有4000亿颗恒星。在如此繁多的星体中，是否仅仅我们这个平凡的太阳才拥有有生物居住的行星?也许如此。也许生命与智慧的起源是太难得了。也有可能文明世界随时涌现．但是一旦办得到时它们就把自己毁灭了。
或许，在这里或那里，在太空点点繁星之中也有与我们相似的世界在绕其他的恒星旋转。那些世界上的别的生物抬头望天，会和我们一样在问，还有谁生活在黑暗之中。在银河系中是否有生命和智慧在此起彼伏?有些世界正在呼唤别的世界，而我们在地球上生活在一个关键时刻，即刚刚决定要倾听其他世界的呼声。
我们人类发现了一种可以穿过黑暗，超越遥远距离的通信方法。再没有更快、更便宜和到达更远地方的通信方法了。这个方法便是用无线电波。
在都经过几十亿年的生物进化之后(在他们的行星和我们的行星上)，一个外星文明在技术水平上不会与我们正好相当。人类出现已经有两万多个世纪了，而我们掌握无线电波只有一个世纪左右。如果外星文明落后于我们，他们恐怕离使用无线电还差得很远。如果他们比我们先进，恐怕就会先进得多。请想想我们的世界上就在最近几个世纪里的技术进步有多快。对我们来说是困难或不可能实现的技术，或者我们看起来宛如魔术的技术，对他们而言可能是轻而易举的事情。他们可以使用其他的、非常先进的手段来与他们的同胞联系，但是他们应知道无线电波是新兴文明的通信工具。甚至使用比我们现在的收发报技术高明不了多少的办法，我们今天已能和银河系中众多的外星人取得联系了。他们应当能干得比我们好得多。
如果他们真正存在。
但是我们对黑暗的恐惧起到了相反的作用。想到有外星生物，我们感到苦恼。我们硬是要想出一些反对意见：
“这太贵了!”但是用最现代化的技术来衡量，它每年的费用还抵不上一架攻击型直升飞机。
“我们根本听不懂他们在讲什么！”可是，信息是用无线电波传送的，而我们一定和他们一样，也懂得无线电物理学、射电天文学和无线电技术。自然规律到处都一样，所以甚至对完全不同世界的生物(只要他们都有科学)来说，科学本身就提供彼此之间交流的工具和语言。如果我们吉星高照，收到外星人发来的一份电报，那么弄懂电报的内容比得到它可能要容易得多了。
“要是让人家知道我们的科学幼稚落后，这使自己多么难堪呀!”用几个世纪之后的标准来衡量，我们现在的科学至少有一部分是幼稚落后的，不管有没有外星人都是这样。(不只是科学落后，我们目前的政治、伦理、经济与宗教，也都有一部分是落后的。)要超越现代科学，这是科学研究的主要目的之一。认真的学生逐页翻阅教科书，发现一些深一层的内容是作者了解而他还不了解的，这时一般说来他不会陷入阵阵失望之中。学生们往往要努力钻研，弄懂教材，取得新知识，然后遵循人类的老传统，一页又一页地继续翻阅下去。
“通观历史，先进的文明会毁灭比较落后的文明。”情况确实如此。但是心怀恶意的外星人(如果真有的话)，并不能从我们倾听他们的信息而知道我们的存在。寻找外星人的计划，只是接收，而不发送信息。①
就目前情况来说，这种争议毫无意义。我们正在以史无前例的规模，监听太空深处可能有的其他文明社会发出的无线电信号。现在活着的就是向黑暗提出问题的第一代科学家。可以设想，他们也许是取得联系前的最后一代。目前可能就是我们发现在黑暗中某处的太空人向我们呼唤之前的最后一刻。
这个搜寻叫做“探索地外文明”(Search for Extraterresttlal Intelligence，简称SETI)。让我讲述到现在为止的进展情况。
第一个SETI计划是德雷克(Frank Drake)于1960年在西弗吉尼亚州格林班克国家射电天文台开始进行的。他花了两星期时间在一个特定的频率监听两颗类太阳的近邻恒星。［“近邻”是相对的。他监听的最近一颗星与我们的距离是12光年，即约112万亿千米(70万亿英里)］。
几乎正在德雷克把射电望远镜指向一颗近邻恒星并把接收系统打开的时候，他收到一个很强的信号。它是不是外星人发来的信息?信号随后就没有了。如果信号消失了，你无法仔细检查它。你再也找不到它，这是由于地球的自转，它随天空在移动。如果它不重复出现，你从它几乎一无所获。它可能是地面的电波干扰，或者是你的放大器或检波器有毛病……，也许是外星信号。对于不重复出现的资料，无论科学家把它们吹得多么神乎其神，都几乎是一钱不值。
几个星期后，这个信号又检测到了。原来它是一架军用飞机在一个未经许可的频率上发射的信号。㈠于是德雷克报告说，他得到的是否定结果，即没有发现外星信息。但是在科学研究中，一个否定结果一点也不等于一次失败。他的重大成就是表明，现代技术完全能够聆听在其他恒星周围行星上假想的文明社会发出的信号。
从那时起，已有过多次尝试，往往是从射电望远镜观测计划中借用一些时段，几乎都不长于几个月。在俄亥俄州㈡、在波多黎各的阿雷西博㈢、在法国、在俄罗斯和其他地方，有过某些虚惊一场的发现，但都没有通过世界科学界的审核。
与此同时，检测信号的设备变得更便宜了，其灵敏度不断增进，SETI的科学地位继续提高，甚至美国国家宇航局和国会也不像过去那样害怕支持它。各式各样的补充搜寻方式是可能的，也是需要的。好些年前就可看出，如果这种趋势持续下去，用来广泛开展SETI工作的技术最后甚至会连民间团体
(或有钱人)也能做到。政府迟早也愿意支持这样的一个大型计划。经过30年的工作之后，这个时候终于来临。对于我们中间的某些人来说，这是迟了一点，而不是早了一点。
在1980年，由喷气推进实验室当时的主任默里(Bruce Murray)和我创立的行星学会，是一个非营利的会员组织，它致力于行星探测和地外生命搜寻。哈佛大学的物理学家霍罗威茨(Paul
Horowitz)对SETI已经提出一些重要的新方法，很想把它们付诸实施。如果我们能够找到一点经费让他的工作启动，我想以后靠会员们的捐款可以继续支持他的计划。
在1983年，德鲁扬和我向制片人斯皮尔伯格(Steven Spielberg)提出，这是他可以支持的理想项目。在这之前，他已经打破了好莱坞认为外星人都是恶魔的传统观念，并在两部引起轰动的成功影片中表现出地外生物不一定都是心怀恶意和危险的坏蛋。斯皮尔伯格同意了。有了他通过行星学会提供的初期资助，META计划开始进行了。
META是“百万频道地外测试”(Megachannel Extra Terrestri- al Assay)的首字母缩略词。德雷克的第一个接收系统的单一频道，一下子增加到840万个频道。但是每一个频道，即每一个“电台”的频率范围，我们都调得极为狭窄。恒星与星系的任何已知辐射过程，都不能产生如此锐细的射电“谱线”。如果我们在如此狭窄的频道内接收到了电波，可以认为它必定是外星人的智慧与技术的一个象征。
进一步说，地球在自转。因此任何遥远的射电源都会像恒星的出没那样，有相当大的视运动。正如一辆开过的汽车的持续喇叭声，音调从高变低一样，任何一个真正的地外射电源都会因地球自转而显示出持续不断的频率漂移。与此相反，在地球表面上的任何无线电干扰源都会以与META接收机相同的速率转动。META的监听频率需要连续改变，才能补偿地球的自转，因此从外星来的任何窄带信号总是在一个单独的频道中出现。但是地球上的任何无线电干扰波会在邻近的频道上移动，这样就可以检测出来。
在马萨诸塞州哈佛的META射电望远镜，直径为26米 (84英尺)。地球的自转使望远镜每天在窄于满月宽度的范围内扫过一排排恒星，并监测它们。第二天，又观测下一个天区。经过一年，整个北天和一部分南天都观测到了。也是由行星学会资助的同样一套仪器，安装在阿根延的布宜诺斯艾利斯城郊，用来监测南天。因此这两套META仪器一直在对整个天空进行搜寻。
被重力拴在地面上的射电望远镜，跟着地球转动，它“观看”任何一颗恒星的时间约为两分钟，随后就转到另一颗恒星上去了。乍听起来，840万个频道真够多了，但要记住，每个频道都很窄，它们合在一起仅占可用射电频道的十万分之几而已。于是在每一年的观测中，我们把这840万个频道安置在射电频谱的某个部位，接近外星人发射信号的频率。外星人对我们一无所知，但他们也许会想到我们在聆听。
氢是宇宙中含量遥遥领先的元素。它分布在星云以及遍布星际空间酌弥漫气体中。当它取得能量后，它在极为精确的频率，即1 420 405 751 768兆赫，释放出一部分能量。{1赫意味着每秒钟有一个波峰和波谷到达你的检测仪器。因此
1 420兆赫表示每秒钟有14.20亿个电波进入你的检波器。因为光的波长就等于光速除以波的频率，所以与1 420兆赫对应的波长是21厘米。)银河系中任何地方的射电天文学家都会用1
420兆赫的频率研究宇宙，并且会预料其他的射电天文学家——不管他们看起来多么不相像——也会这样干。
这就好像是有人告诉你，在你家里的收音机波段上只有一个广播电台，但是没有人知道它的频率。于是你转动收音机上的旋钮，让一根很纫的指针在收音机的调频度盘上移动，这样来寻找你所要的电台。可是对外星电台来说，啊，是的，那是另外一回事：你的收音机调频度盘上的刻度有如从地球扩展到月球那样长。靠耐心地转动旋钮，要在这样辽阔的无线电频谱区进行系统的搜索，将花费太长的时间。解决问题的办法是从一开头就正确地设置好调频刻度盘，并选出大致正确的频率。如果你能正确地猜中外星人对我们广播所用的频率(这可称为“魔”频)，那么便可为自己节省大量的时间和精力。正如德雷克所做的那样，我们有种种理由首先在1
420兆赫附近倾听外星台，而这是氢的“魔”频。
霍罗威茨和我把5年来按META计划的全部时间所进行的搜寻以及随后两年继续进行搜寻的详细结果都发表了。我们不能说已经发现了外星人的信号，可是我们确实找到了某些令人困惑的现象。每当我静心思考时，这常常令我不安而浑身起鸡皮疙瘩：
当然，我们收到的信号有来自地球的无线电噪声背景——这是由广播电台、电视台、飞机、移动电话以及近地与较远的太空飞船引起的。此外，和所有的无线电接收机一样，你等待的时间越长，电子仪表就越可能由随机的强扰动而产生虚假的信号。因此我们对比噪声背景强得不多的信号都置之不理。
我们对单独频道内的任何窄带强信号都很重视。在数据输入电脑后，META的仪表会自动提醒操作人员某些信号值得注意。在5年中，我们监测全部可见天空，在各个频率一共进行了60万亿次观测，筛选出的信号有几十个。但对它们再作进一步审核，几乎全部都摒弃了。举例来说，我们用一架检测错误的微处理机去检验监测信号的微电脑，而发现那架微处理机本身出了毛病。
通过三度巡天观测后仍然留下来的最强的候选信号，是 11个“事件”。它们几乎满足我们为真正外星人的信号所订立的全部判据．所差的只是头等重要的判据：可以核实。它们中的任何一个，我们都再也找不到了。过了3分钟我们回头看原来的天区，信号不见了。第二天再看，什么也没有。一年之后或七年之后，仍然是一无所有。
一个外星的文明社会，似乎不大可能在我们开始聆听它的信号后只过几分钟就不发信号了，以后再也不重复发了。 (他们怎么会知道我们在注意倾听呢?)但是，这可能是闪烁效应造成的。恒星在闪烁，这是因为湍动空气团穿越我们与恒星之间的视线。这些空气团有时起到透镜的作用，使某一颗恒星的光会聚一些，于是它在一瞬间略微变亮了。与此相似．天上的射电源也会闪烁——这是由星际辽阔的近似真空区的带电(或电离)气体云形成的。我们观测脉冲星时，经常发现这种现象。
不妨设想有一个无线电信号，它的强度比我们在地球上所能测出的稍微小一点。这种信号偶尔会被聚焦并增强，于是可以被我们的射电望远镜检测到。有趣的事情是，按星际气体的物理性质推测，这种变亮的时间尺度为几分钟，因此再收到这种信号的可能性很小。我们实在应该把射电望远镜稳定地指向天空中的这些位置，接连观察几个月。
虽然这些信号一个也没有重复检测到，但是下面的另一件事实使我每次想到它时，就有一股寒气直灌我的脊背：在 11个最好的候选信号中有8个都在银河系平面附近。5个最强的信号分别位于仙后座、麒麟座、长蛇座，而有2个是在人马座，即大致在银河系中心的方向上。银河系像一个扁平的车轮，它由气体、尘埃与恒星聚集而成。因为它是扁平的，所以我们看它像是一条横贯夜空的弥漫光带。在我们的星系中，几乎全部恒星都是在这个光带之内。如果我们的候选信号真是地球上的无线电噪声干扰或电子检测仪表的某种未经察觉的小故障所产生的假电子信号，那么我们就不应该总是在把射电望远镜指向银河时才发现它们。
但也许是我们特别倒霉或在统计上误人歧途。这种纯属偶然的与银道面相关的概率小于千分之五。设想有一张像墙那样大的天空图，它的顶部为北极星，底部是地球南极所指的暗星。银河的不规则边界蜿蜒横跨这张图。现在假定把你的双眼蒙住，让你向图上随意扔5个飞镖。{把在马萨诸塞州看不见的大部分南天除外。)你要把5枚一组的飞镖掷200多次，才能有一次偶然地让它们都落到银河的附近范围内。这就像MEFA接收到的5个最强信号的情况。然而，如果没有重复收到的信号，你无法肯定我们真正发现了地外文明。
也有可能，我们发现的事件是从来没有人想到过的某种天体物理新现象引起的。这种现象并非地外文明，而是确实位于银河平面上的恒星或气体云(或其他什么天体)在让人莫明其妙的狭窄频带内发射出的强烈信号。
然而，让我们暂时作一个很大胆的设想。我们假定所有这些悬而未决的来历不明的无线电信号，真的都是地外文明的电台播发的。于是从我们检测每一片天空只花丁多么少的一点时间，就可以估计在整个银河系有多少这样的发射台。结果是接近100万个。如果它们在空间的分布是随机的，那么最近的发射台离我们有几百光年，这对外星人来说太远了，因此他们现在还不会收到我们的电视或雷达信号。他们在几个世纪之后才会知道地球上出现了一个技术发达的文明社会。银河系到处闪耀着生命与智慧，但是——除非他们在积极探测大量不引人注目的行星系——他们一点也不会知道我们这里近来一直发生的事情。从现在算起再过几个世纪，在他们真的听到我们呼声之后，有趣的事情将会出现。幸运的是，我们还有许多代人的时间来作准备。
从另一方面来说，如果我们的候选信号都不是真正的外星人播发的无线电信号，那么我们只能下这样的结论，即至少在我们的“魔”频处只有极少数<或甚至一个也没有)外星文明社会用我们听得到的强度在发送无线电信号。
假设有一个和我们人类相似的文明社会，它把自己拥有的全部电力(约为10万亿瓦)都用来在我们的一个“魔”频率上向四面八方播发信号。在这个情况下，META所得到的否定结果就意味着在25光年范围内(这个空间大约含有12个类太阳恒星)没有这样的文明社会。这个界限不算太苛刻。作为对比，假定那个文明社会使用一个并不比阿雷西博天文台更先进的天线直接向太空中我们所在的方位播送信号，在这个情况下，如果META仍然一无所获，那么可以认为在银河系内任何地方都没有这样的文明社会。即在4000亿颗恒星中，一个也没有。可是即使假定他们想这样干，他们怎么知道我们是在哪个方向呢?
现在设想相反的技术极限，即有一个非常先进的文明社会，它以再增大到上述的10万亿倍(即为l0的26次方瓦，这是一颗类太阳恒星的全部能量输出)的功率全方位地播出信号。在这种情况下，如果META仍然得出否定结果，那么我们的结论是不仅在银河系里，而且在7000万光年范围内，都没有这样的文明社会。(离我们7000万光年的太空里包括：M31，即与银河系相似的离我们最近的星系、M33、天炉座星系、M81、涡状星系、半人马座A、室女星系团、以及最近的赛弗特星系。这也意味着几千个近邻星系中的几百万亿颗恒星都没有这种文明社会。)这样一来，自高自大的地心学说，无论它的本质是否被戳穿，又会蠢蠢欲动了。
当然，为星际(和星系际)通信耗费如此巨大的能量，也许并非智慧而是愚昧的象征。也许外星人有充分的理由不欢迎一切来客。或者他们不关心像我们这样落后的文明。但是在
lO)万亿颗恒星中难道就没有一个文明社会用这种功率在这一频率上和我们打招呼吗?如果META的结果真是否定的，我们毕竟定出了一个有启发性的界限——可是究竟是很先进的文明社会太少，还是它们的通信策略不一样，我们就不得而知了。即使META毫无收获，仍然有其他可能，其中包括：有许多比我们先进的文明社会用“魔”频率作全方位广播，只是它们的信号还没有被我们收到。
在1992年10月12日——哥伦布“发现”美洲的500周年纪念日，有人认为这是一个吉祥的日子，也有人不这样想——美国国家宇航局启动了它的新SETI计划。用一架位于加利福尼亚州莫哈韦沙漠的射电望远镜，对整个天空开始进行系统的搜索——和META一样，不去猜测哪些恒星更可能有地外文明，而是大幅度扩充频率覆盖范围。在阿雷西博天文台，国家宇航局的一个灵敏度更高的计划开始执行，它专门检测更有指望的近邻恒星。如果这两套仪器正常运转，国家宇航局的搜索可以比META检测到微弱得多的信号，因此能指望它接收到META不能接收的某些信号。
MKTA的经验表明，有一个像灌木丛似的既密又厚的背景天电干扰和无线电干扰。要有把握地发现外星信号，关键是迅速的再次观测和确认它，尤其是用其他射电望远镜作独立观测。霍罗威茨和我向国家宇航局的科学家们提供了我们发现的转瞬即逝和难以确定的信号的坐标。也许他们能够确认并澄清我们的观测结果。按国家宇航局的计划也正在发展新技术，激发新思想，并鼓励学生。在很多人的眼里，每年在这上面花费1
000万美元是很值得的。但是几乎正好在这个计划批准一年之后，国会撤销了国家宇航局的SETI计划，理由是它花钱太多。在冷战结束后，美国的国防预算为这个计划的3万倍左右。
国家宇航局的SETI计划的主要反对者是内华达州的参议员布里安(Richard Bryan)。他的主要论点如下[摘自1993年9月22日《国会记录》］：
到目前为止，国家宇航局的SETI计划没有发现任何东西。事实上，所有几十年的SETI研究并未找到可以肯定的地外生物的迹象。
即使就国家宇航局目前的SETI计划来说，我不认为它的许多科学家愿意保证，我们在[可以预见的]未来很可能会见到任何确切的结果……
很少有（要是有的话)科学研究能保证成功——我对这一点是了解的——并且这种研究的全部收益往往要等到研究过程接近结束时才为人们所知。这一点我也承认。
然而，SETI来说，成功的机会如此渺茫，它的可能收益十分有限，因而几乎没有正当的理由让纳税人为这个计划花费1
200万美元。
但是在找到地外文明之前，我们怎能“保证”会找得到它?而在另一方面，我们怎会知道这种成功的机会是“渺茫的”?如果我们找到了地外文明，由此得到的可能收益真的是“十分有限”吗?正如所有的伟大探险行动一样，我们并不知道会发现什么，也不知道发现它的概率有多大。如果知道了，我们就不必去探险了。
有若干搜寻计划会使要求确切知道价格收益比值的人感到恼火，而SETI就是这样一个计划。地外文明能否找到，找到它要等多长时间，要花多少钱，这些都是未知的。收益也许是巨大的，但对此我们也不能真正深信。当然，把国库相当大的一部分经费用于这种探险事业是愚蠢的，但是我在想，是否肯花费一些注意力来争取解决若干重大问题，这可以衡量一个社会的文明水平。
尽管有这些挫折，在加利福尼亚州帕洛阿尔托的SETI研究所还是聚集了一批有献身精神的科学家和工程师，他们决定不管政府是否支持都要干下去。国家宇航局允许他们使用已经采购的设备；电子工业的巨头们资助了几百万美元；至少有一架合格的射电望远镜可供使用；于是所有SETI计划中这个最宏伟计划的初始阶段步入正轨。如果它能证明不受背景噪声干扰就可以进行有用的巡天观测，尤其是如果像META那样能够找到一些可疑的候选信号，那么国会也许将再次改变主意，资助这项计划。
正在这个时候，霍罗威茨提出了一个称为BETA的新计划——它与META不一样，与国家宇航局正在干的计划也不一样。BETA代表“10亿频道地外测试”（Billion-channel
Ex- traTerrestrial Assay)。它把窄带灵敏度、大频率覆盖范围和验证监测到信号的一个聪明办法，都结合起来了。如果行星学会能够获得额外的资助，这套系统一定会比国家宇航局以前的计划要便宜得多，于是它很快就可以投入天空搜索了。
我是否愿意相信，利用META计划，我们已经从稀疏散布在漆黑的、浩瀚的银河系里的星体上检测到了其他文明社会发送的信号?当然!经过几十年的惊奇和对这个问题的研究，我当然愿意相信。对我来说，这个发现会是令人激动的。它会使一切改观。我们将会听到外星生灵的声音，几十亿年来他们和我们各自独立地进化，他们对宇宙的看法也许和我们大不相同，他们可能比我们灵巧得多，但他们肯定不是人类。他们的知识有多少是我们所不知道的呢?
对我来说，没有信号，谁也不向我们打招呼，这是一个令人沮丧的情景。卢校在不同的场合写道：“完全的沉寂会引起忧伤，它是死神的形象。”但是我赞同梭罗(Henry
David Thore- au)㈣的说法：“我为什么要感到孤独?难道我们的行星不是在银河系之中吗?”
一旦认识到外星人的存在，并且进化过程使他们必然和我们大不一样，于是不言而喻地会有这种令人震惊的想法：在地球上把不同人种区分开的差异，比起我们人类和外星人的差异，真是微不足道了。也许是想得太远了，发现地外智慧生物有可能会使我们这个争吵不休和存在分歧的行星团结起来。这将成为最后一次大降级，是我们人类值得庆祝的大事，也是自古以来探求我们在宇宙中地位的一个转折点。
由于对SETI的迷恋，即使没有可靠的证据，我们也可能会倾向于相信不确实的信号，但这只是自我陶醉和愚蠢的表现。只有在铁证如山的证据面前，我们必须摒弃我们的猜疑。科学也要求对含糊不清的事物采取容忍的态度。当我们无知时，我们不胡乱相信。不确定性无论怎样令人烦恼，但它有利于进一步的追求，它促使我们积累更好的资料。这种态度是科学与非科学的分水岭。轻易的激动得不出什么科学成果。衡量证据的标准是严格的。可是如果遵循这些标准，我们就能看得很远，甚至把一大片黑暗区域照耀得亮堂堂的。
㈠根据国际协议，有些频段专供射电天文学使用。因此这架飞机在该频段发射无线电信号是违规的。——译者
㈡指韦斯利恩射电天文台和俄亥俄州立大学射电天文台。——译者
㈢指康内尔大学所属阿雷西博射电天文台。——译者
㈣美国作家（1917-1862），——译者
第二十一章 上 天 去！
天梯已经为他放下，使他能够登天。众神呀，把你们的手放到国王身上。把他抬起来，让他升人天堂。
