第257章 啟航
李水旺新一期視頻：
千百年後，我們或許會遠行至銀河系中數十億、數十億的行星開拓殖民地，但每一段旅程都總得有個起點。
今天，我們就來探討近期的太空殖民與開發正如何推進，以及當前面臨的主要阻礙有哪些。我認為，要形成客觀實際的看法，我們就得看清這些阻礙的本質，也得認清太空的真實面貌。我們這些支持太空探索的人，有時容易帶著玫瑰色的濾鏡看待近期的太空探索前景，因為我們知道長遠來看，太空探索的前景無比美好，有著無限的可能。後續我們會詳細探討這些美好前景，不過在此之前，我們先說說當前太空探索麵臨的種種阻礙。我們會依次探討在地球軌道、月球、火星、小行星帶、金星以及木星開展殖民的相關問題。有些話題內容太過龐大，本集無法盡數展開，所以以後我們會聚焦太空生活，探討在太空生活面臨的阻礙，以及太空生活可能的模樣。太空有一個無可否認的特點，那就是它浩瀚無垠，永遠有更多內容值得探討。但要找到一條切實可行的發展道路，我們必須承認一個事實：太空探索並非一朝一夕就能實現，至少在未來幾代人的時間裡，都難以普及。比如，我們常說不能把所有雞蛋放在一個籃子裡，需要把一部分雞蛋放到其他籃子裡，也就是讓人類走向其他星球，這樣我們才不會遭遇滅頂之災。但儘管這話沒錯，這一做法其實並不能起到多大的保障作用。如果人類把地球糟蹋得面目全非，那也不會有可供我們逃離的新星球。即便是一顆原本宜居、如今卻因核爆炸變得滿目瘡痍的星球，修復它也遠比改造其他星球容易得多。如果地球的大氣層因污染遭到破壞，或是遭遇超新星爆發、伽馬射線暴等天體災難，那月球上一個僅有百人的小型前哨基地，根本無法拯救人類。至於瀕臨死亡的恆星究竟是一種巨大且近在咫尺的威脅，還是被過分誇大的危險，目前尚無定論。就算我們造出了具備自我意識的致命人工智慧，它也完全有能力追蹤到我們的各個殖民地。而且這種人工智慧同樣有可能誕生在某個殖民地，而那裡的殖民者缺乏管控它的資源，最終它還是會來到地球。事實上，客觀來講，我們在遙遠外星建立的殖民地，以及在那些星球上繁衍出的、與我們有所不同的後代或同族，對我們構成威脅的可能性，遠比某些自然災難要大。更多的星球、更多的人口，意味著有更多的智慧頭腦共同解決問題，人類文明的整體容錯率也會更高。但開拓新星球並非一劑能解決所有問題的靈丹妙藥。從長遠的百萬年時間尺度來看，我們確實需要警惕瀕臨死亡的恆星或恆星殘骸靠近地球，或是堪比導致恐龍滅絕的巨型小行星撞擊地球。但無論是近期還是未來，任何可能導致人類滅亡的威脅，無論是自然形成的還是人類自己造成的，都不會因為人類具備了太空航行能力就徹底消失。對於人類而言，我們自己就是近期面臨的最大威脅，而我們會將自身的種種問題，以及我們那些愛惹麻煩、總愛打開潘多拉魔盒的行事方式，帶到我們建立的每一個殖民地。
如果我們在數百萬年甚至僅僅數百年的時間裡，都無法改變自身的種種問題，那麼即便開拓更多的星球，對於提升人類的生存概率，也不太可能起到顛覆性的作用。
即便對於那些罕見的天體威脅，擁有更多的殖民星球也只是一種有利條件，並非必要條件。要保護地球免受來襲小行星的撞擊，我們或許並不需要建立數百個太空定居點，打造龐大的太空存在。我們需要的是一套先進的雷達監測網絡和追蹤系統，以及一套投送系統，用來發射核彈、雷射武器或是推進模塊，將小行星炸毀或是改變其運行軌道。在未來一個世紀裡，有危險規模的小行星撞擊地球的概率本就極低，更不用說能導致物種滅絕的巨型小行星了。而且到那時，這類探測和偏轉小行星的設備，技術會更先進，成本也會更低。但關鍵的不同在於，在太空開發高度發展的未來，小行星不再是需要我們每年投入數十億美元監測和防禦的潛在災難，
而是太空開發者的巨大寶藏，這些靠近地球軌道的天然原材料，能為更多的太空建設和開發項目提供燃料。
太空開發的諸多潛在動因，大抵都是如此：太空開發的價值巨大，但前期投入的成本高昂，單為了一點潛在的收益，前期的投資未必划算。舉個例子，你不會讓美國西部的早期拓荒者在俄勒岡小道上修建高速公路。像 90 號或 20 號公路這樣漫長、連續的多車道柏油公路，都是後期才建成的，鐵路也是如此。如果建設得太早，過高的成本會拖垮整個開發進程，還會因浪費投資者資金或公共財政而聲名狼藉，同時也會讓寶貴的資金陷入那些效益微薄，或是被認定為 「大而不能倒」 的項目中。開展太空探索麵臨的最大問題之一，就是每次發射的成本，或是將每磅、每千克物資送入軌道的成本。儘管在過去十年裡，這一成本已經大幅下降，但依舊居高不下。將物資送入軌道需要消耗大量燃料，但頗具諷刺意味的是，儘管燃料的消耗量大、成本高，卻只占整體成本的一小部分。大部分成本都花在了製造裝載燃料的火箭上。從歷史上看，火箭往往都是一次性使用的，即便是可回收利用的火箭，每次飛行後也需要進行耗資巨大的檢修和維護，其費用遠超單次飛行的燃料成本，而且火箭在兩次維修之間的飛行次數，也遠少於汽車或飛機。如果一架波音 747 客機只能飛一次，之後就報廢，下次飛行再重新造一架，那航空出行的成本會高得離譜。火箭的發展歷程也是如此。過去，我們每次飛行後都會丟棄火箭，因為當時認為火箭體積龐大、結構複雜，嘗試回收得不償失。即便是太空梭，每次飛行後，要讓可回收的部件恢復使用狀態，成本也高得驚人，翻新太空梭的部件根本省不下什麼錢。而像太空梭的大型外燃料箱這類部件，最終都會在大氣層中燒毀。值得慶幸的是，我們如今即將研製出完全可回收的火箭。長久以來，這都被認為是不切實際的空想。比如，威力巨大的土星 5 號火箭，只能將其起飛質量的約 2.5% 送入近地軌道。這枚直徑達 10 米、宛如飛行摩天大樓的巨型火箭，最終會精簡成一個狹小的、被拆解得只剩核心部件的雙人登月艙，只為讓兩名太空人能短暫登上月球，之後還得在不可再生的補給耗盡前匆匆撤離。土星 5 號火箭被淘汰後，在很長一段時間裡，我們研製的火箭效率甚至更低。埃隆・馬斯克在事業巔峰時期，就曾特別對此表示惋惜，並將其作為他助力創立太空探索技術公司的重要原因。該公司在提升火箭的可回收性方面取得了卓越的成就。研發成本更低、可回收性更強的火箭，這條路無疑充滿坎坷、步步艱辛，但顯然是可以實現的。誰也說不準，或許未來我們會設計並完善一種完全通過 3D 列印製造、無需組裝的可回收火箭。我們一直在探討進入太空的能力，以及實現這一目標所需的能源和資金，這些都是至關重要的因素。但除此之外，我們還需要考慮政治和官僚體系方面的問題，這一問題也絕非輕易就能迴避的。比如，我們剛剛提到了火箭的成本，也不得不考慮監管機構口中所謂的合理安全措施，或是官僚主義的繁文縟節，而這兩者的界定往往頗具爭議，因具體的規定和監管方式而異。但這些都會增加各項工作的成本和時間，無法輕易置之不理，而且我們也未必希望將其拋諸腦後。這其中並不存在明確的罪魁禍首，也沒有特定的政治派系需要為此背鍋，太空探索的整體發展也是如此。總的來說，太空探索在政治層面和普通民眾中都擁有極高的人氣，即便個別相關項目的受認可程度參差不齊。我認為，世界上任何一個主要國家的任何一個主要政治派系，只要能以合理的價格、在合理的時間範圍內建成月球基地，都會欣然接受。問題在於，儘管我十分推崇美國國家航空航天局，但該機構在控制預算和按時完成項目方面的記錄，即便是以政府機構的標準來看，也實在乏善可陳。根據我的親身觀察，NASA 在宣傳太空開發項目的吸引力方面，遠不如宣傳望遠鏡項目那般得心應手。這不禁讓人產生疑問：NASA 是否真的是負責太空開發的最佳機構？而 NASA 內部的很多人，也對這一點心存疑慮。以我的個人經歷來看，太空浩瀚無垠，比地球還要遼闊得多，更不用說地球上的任何一個國家了。然而，大多數國家都會設立眾多的部門或部委來管理國家事務。美國太空軍的成立，就體現了這一點：人們意識到，需要從軍事角度開展太空相關工作，而 NASA 既無意也無需承擔這一角色，現有的任何一個軍事分支也並非承擔這一角色的最佳選擇，因此太空軍才應運而生。順帶一提，這並非是要指責 NASA 存在任何問題。擁有過人膽識的不只是太空人，問題的關鍵在於，每個機構的工作重心都會回歸到其核心使命上。如果讓陸軍負責太空項目，他們往往會更傾向於研發能提升天基地面監視能力的衛星；如果給空軍或海軍撥款研發空天飛機，他們會下意識地將資金投向高超音速戰鬥機或轟炸機，而非太空防禦領域的研究。這是機構的固有屬性，無論是哪個軍事分支，都會更傾向於將資源投入到反衛星項目或小行星防禦系統等領域，而非火箭燃料的生產或太空經濟的整體發展。如果給 NASA100 億美元打造月球基地，他們大概率會在那裡架設一台望遠鏡，而這一做法實際上與盈利和工業發展幾乎毫無關聯，除非他們還會製造並銷售望遠鏡。參與太空探索的私營企業，也未必能解決這一問題。那些擁有雄厚資金、有能力開展太空開發的私營企業，規模通常都十分龐大，其行事方式也往往和政府部門一樣，存在規避風險的傾向。當然，這種特點也有其優勢。我想，我們大多數人都不希望我們主要的法律、基礎設施和工業體系，被反覆無常、充滿風險的行為所左右。這些大型機構往往有著明確的使命，並且會堅定不移地為之努力。在開展諸如修建高速公路系統，或是數十年如一日地為數百萬人實施各類政策這類大型項目時，我們或許正需要這樣的機構。因此，有人認為，我們需要設立一個相當於商務部、基礎設施部或交通運輸部的太空專屬機構，最終還會為太空領域的各個方面，設立對應於地面各部門、部委和局的專屬機構，但目前還不是時候。顯然，現在沒人希望出現 50 個不同的太空專屬機構。於是，我們只能採取常規的、自然形成的方式：先成立一個綜合性的機構，之後這個機構會適時拆分，或是分離出需要獨立運作的子部門，就像當年陸軍為陸軍航空隊拆分出空軍，後來又成立太空軍一樣。我們暫且將這個設想中的機構稱為太空開發局，而且我認為，在未來十年裡，這一構想會越來越受到重視，再過十年，或許會成為現實。如果到 2050 年，美國還沒有成立這樣的機構，我會感到十分震驚，除非它是一個國際性的或多國聯合的機構，當然，這類機構也有其自身的優勢和弊端。需要說明的是，我所說的是一個擁有實際權力的機構，而非一個徒有其表、沒有實際資源、權威和吸引力，無法招攬人才的空殼機構。在設立這樣的機構之後，我們還需要思考如何對太空定居點進行實際治理，而這並不一定意味著要建立新的國家。在科幻作品中，一個穹頂之下僅有上千居民的殖民地成為一個獨立國家的設定十分常見，但對於成功的殖民地而言，這或許並非常態。星際殖民地從建立之初就需要保持獨立，但那是更遙遠未來的事了。在太陽系內建立的定居點，信號延遲的時間非常短。在過去，傳統的信息傳遞需要依靠人力，因此那些需要步行、騎馬或乘船數周才能抵達的殖民地，與母星的聯繫十分稀少，而且這些殖民地往往認為，與母星的這種聯繫並無益處。但在數字時代，這種格局很可能會發生改變。即便是在遙遠的冥王星，或是柯伊伯帶建立的殖民地，信號傳輸的延遲也只有 4 到 6 小時。而在上個世紀之前，這一延遲時間，甚至是我們與鄰近城鎮通信的時間。在那個時代，即便通信延遲比這更長，人類依然建立了運作良好、基本實現自主管理的國家。4 到 6 小時的延遲，相當於發送一封電子郵件的時間，而非打電話的時間。這意味著，殖民地需要有一位擁有緊急處置權的當地行政長官或副長官，但這並不妨礙冥王星上的殖民地，更不用說火星或小行星帶上的殖民地，成為一個州，甚至一個縣或鎮，這樣的建制也更符合其人口規模。目前來看，不太可能存在一種適用於所有太空殖民地的統一治理模式。但早期的殖民地，很可能會由其母星政府直接管轄，就像美國國會管轄華盛頓哥倫比亞特區，或是管轄小型海外領地一樣。而隨著殖民地的數量不斷增多、發展日益成熟，它們也很可能希望擺脫這種利弊並存的直接管轄，要麼加入某個現有的州或省，要麼與其他幾個殖民地聯合，組建一個新的州或省，甚至成為一個新的小型國家。就像殖民地需要製造可供呼吸的空氣一樣，它們也需要一個順暢的行政和官僚管理體系。殖民地的民眾和商業投資者，都會有這樣的需求，而現有的政府體系，有能力為其提供這樣的保障。一個小型殖民地，根本沒有足夠的人力，去組建自己的最高法院、聯邦調查局或財政部。此外，我們也未必希望鼓勵新興的太空殖民地過度追求獨立或奉行孤立主義。儘管我十分欣賞美國的拓荒時代，但那個時代無疑也有其黑暗的一面。歷史上諸多類似的例子都表明，殖民地的發展往往會滋生腐敗的行政長官、橫行霸道的地方寡頭或牧場主 —— 他們掌控著當地的大部分資源，自認為凌駕於法律之上；或是出現類似塞勒姆審巫案的極端事件，或是自封獨裁者的跳樑小丑 —— 他們將自己視為法律本身，還在辦公室里擺放著羅伯斯庇爾和史達林的半身像；又或是出現殘忍的宗教邪教，其頭目竟擁有數十名未成年妻子；亦或是形成礦業小鎮的畸形格局，當地的工人實際上淪為企業的資產，被蒙在鼓裡，深陷債務奴役的泥潭。即便是母星的官僚體系和各項規定，也可能讓殖民地的生活舉步維艱，更不用說引發戰爭和衝突了。從這個角度來看，母星的管控或許更像是一種需要加以應對的輻射，而非賴以生存的空氣，但它卻是太空殖民取得成功的關鍵因素，必須被納入任何太空開發計劃之中。而且我猜想，如果你在尋求政府資金支持時，開口就說 「我們想建立自己的新國家」，那大概率是行不通的。儘管我認為私營太空企業在太空探索中的作用會越來越大，而且我們很快就會迎來私營企業主導太空探索的時代，但現在還未到那個時候。同時，私營企業的參與，也不代表政府可以完全退出太空探索領域。我們還需要考慮多國合作的情況，以及由此引發的問題，比如：究竟誰有權批准你在小行星上採礦、在月球上建造穹頂定居點，或是在地球軌道上建造大型太陽能收集裝置或遮陽板，讓地面上的所有人都能用肉眼看到？這一點，或許可以作為我們從探討太空探索麵臨的阻礙，轉向探討太空探索目的地的切入點。在未來很長一段時間裡，地球軌道上的活動，很可能會主導我們所有的太空探索計劃，其持續時間可能遠超人們的想像。因為即便我們在其他星球建立了定居點，地球軌道也始終會是通往太空的門戶，而且在太空人口超過地球人口之前，地球軌道很可能會一直是太空定居點和太空產業最集中的區域。事實上，在未來數千年裡，地球軌道都可能會是地球外人類人口最密集的區域。這並非一個近期才出現的概念，我們在之前的節目中，也曾深入探討過地月系和拉格朗日點的殖民問題。但在近期，地球軌道是絕大多數衛星的所在地，也是幾乎所有微重力實驗、太空製造和太空酒店的選址地。有人可能會問，僅靠太空酒店，能支撐起多少太空殖民活動？但要知道，截至 2023 年，僅在美國，就有近 17 萬家酒店，平均每天有 900 萬人入住酒店。酒店業是一個價值數萬億美元的產業，而且在一個全球經濟有望持續繁榮的社會中，這個產業的規模還會不斷擴大。舉個例子，如果未來一次太空旅行的費用，相當於如今的 1 萬到 2 萬美元或歐元，那麼全球大約有 10% 的人口，可能會在一生中體驗一次太空旅行。以當前的全球人口計算，這意味著每年會有大約 1000 萬人進行太空旅行，對應的年營收將超過 10000 億美元。這顯然絕非一個無足輕重的經濟領域。此外，我們或許還會看到整條製造產業鏈轉移到近地軌道。在微重力環境下進行晶體生長，有望為計算機技術或其他材料科學領域帶來革命性的突破。而這些領域的產品，本身就價值連城，其價格遠超同等重量的黃金。因此，即便需要從地球運送原材料，而非從月球或小行星獲取，相關的太空製造產業也能實現盈利。但軌道太空開發的關鍵，在於能否從地球以外的地方，獲取大部分的大宗燃料和原材料。如果我們能研製出質量加速器、軌道環、太空電梯或系留環這類技術，這一局面可能會迅速改變。如果這些技術能夠成功應用，那麼從地球將物資送入軌道，可能會比從引力更小的月球或小行星運送物資更划算，畢竟月球和小行星距離地球數十萬甚至數億英里，而近地軌道與地球的距離僅有數百英里。在我看來，這類技術的出現是必然的，就像鐵路和高速公路的出現一樣，但它們或許不會在未來一個世紀內問世，當然，我希望自己的這個判斷是錯誤的。如果這些技術能在近期被輕鬆研製出來，並且相關的投資能夠到位，那麼太空探索的發展格局將徹底改變。但就目前而言，要推進太空探索，我們似乎需要找到一種方法，從月球獲取大部分的物資，因為月球沒有大氣層，且引力較小，這讓物資的開採和運輸變得相對容易。
幾個月前，我們曾詳細探討過月球上的採礦和精煉技術，其中最核心的一點是：即便我們無法在月球上找到以冰或其他形式存在的水，月球上也蘊藏著大量的金屬和氧氣，這些氧氣會在金屬的提煉過程中釋放出來。我們使用的幾乎所有火箭燃料，燃燒時都需要氧氣，而氧氣通常也是火箭燃料中占比最大的部分。因此，即便我們無法從月球獲取水或氫氣，也能通過提煉月球的資源獲得大量氧氣，滿足火箭燃料的大部分需求，同時還能將月球表面的風化層轉化為建造軌道設施、宇宙飛船、穹頂定居點、太陽能收集裝置、反射鏡或遮陽板所需的大宗金屬或矽材料。這意味著，我們只需將分子氫或甲烷送入軌道，再與從月球獲取的氧氣結合，就能為在軌道、太空或前往其他行星的宇宙飛船提供動力。此外，我們還有多種非火箭推進方式可以在軌道中移動，比如離子推進器、電動力系留技術，或是未來可能出現的軌道環等跑道式發射系統。我們可以從太陽系外圍天體中，低成本、慢節奏地獲取冰和氫氣。因此，如果月球上沒有水或氫氣，或者這類資源耗盡，我們可以從地球或其他地方獲取，同時依然能享受從月球獲取氧氣和大宗原材料帶來的巨大成本優勢。氦 - 3 這類物質，或許也會被證明具有實用價值。不過，如果我們成功研製出使用氦 - 3 的無中子核聚變反應堆，那麼我們很可能會轉向從太陽系外圍更好的來源獲取氦 - 3，儘管氦 - 3 除了可能用於核聚變外，還有其他用途，但我不確定其市場需求是否足夠大，也不確定月球上的氦 - 3 儲量是否足夠豐富，能支撐起一個相關的產業。但對於太空開發的整體進程而言，每一點資源和技術的進步都至關重要。月球開發的整體進程，或許需要依靠核能提供動力，或是先開展一些太陽能試點項目，因為月球上的黑夜會持續數周之久。長遠來看，月球很可能會大規模製造各類反射鏡、遮陽板和太陽能收集裝置，供軌道使用，同時也能將其中一部分用於自身的發展。與此同時，月球開發將成為一項規模龐大的工業工程，數百萬的人力將參與到採礦、精煉、加工、製造以及物資運輸等各個環節，而這些人或許也會在月球上生活。但我們需要注意的是，月球與地球的距離僅有一光秒多，是開展機器人遠程操控、遠程呈現技術和有限人工智慧應用的絕佳場所。因此，月球的未來，可能是宜居的定居點星羅棋布、人口稠密，也可能是只有為數不多的工作人員輪流前往月球，負責維修機器人、處理各類突發和意外問題，確保各項設施正常運轉。顯然，火星不存在月球這樣的機器人遠程操控或遠程呈現技術應用的便利條件，畢竟我們送往這顆紅色星球的，向來只有機器人。而月球或許會一直保持一個獨特的紀錄：它是唯一一個人類先踏足，之後才有機器人造訪的天體。我們可以對火星上的作業進行遠程操控，但其實際操作難度不小，因為信號存在延遲。因此，短期內，我們要麼需要研發更先進的人工智慧（這一點我們很可能會實現），要麼需要向火星派遣載人探險隊。火星開發的近期進程，在很大程度上取決於月球，以及火星那兩顆形同虛設的小型衛星 —— 火衛一和火衛二的資源情況。如果在這兩顆衛星上發現了冰，那麼我們前往火星的首要任務，就應該是先登上這兩顆衛星，利用我們在月球上已經成熟的技術，建立燃料精煉系統。即便火衛一和火衛二上沒有冰，我們也能通過金屬提煉技術在那裡獲取氧氣，而火星本身確實存在冰，因此獲取燃料所需的氫氣會容易得多。如果火衛一和火衛二上沒有冰，我們也能以比從地球運輸更低的成本，從月球向火星運送燃料。如果我們能大規模前往火星，在火衛一或火衛二建立輻射屏蔽基地，並在火星軌道部署通信衛星，那麼從一開始，火星殖民的可行性就會大幅提升。這將有助於縮短首次載人火星任務與火星實際殖民之間的漫長間隔，就像月球探索那樣 —— 自我們首次造訪月球以來，已經過去了 50 多年。
然而，我並不看好火星會成為人類的未來家園。火星確實具備被殖民和改造的條件。但儘管如此，火星幾乎沒有任何吸引人類移民的理由。火星無法向地球或月球輸送任何有價值的物資，我很難想像火星能在貿易中實現順差，這意味著火星的發展，很難超越科學前哨站的階段。假以時日，火星或許會有所發展，畢竟它擁有豐富的原材料，但太陽系中還有很多引力更小的天體，同樣擁有豐富的資源。科幻作品中那種將火星描繪成與地球比肩、在人類太空殖民地中擁有崇高地位的經典設定，如今看來並不合理，這就像認為南極洲的莫森站未來會比肩其他大陸的繁華都市或強國一樣不切實際。儘管如此，火星依然深深吸引著我們，而且它很快就會被人類殖民。我猜測，在軌道太空酒店產業的年遊客量達到 1000 人以上後的十年或二十年內，就會有專門的遊客乘坐大型、低速的奧爾德林循環飛船前往火星。火星有很多值得遊覽的景觀，從已知宇宙中最高的山峰，到浩瀚綿長、讓科羅拉多大峽谷相形見絀的峽谷，不一而足。但我無法想像，人們會爭相前往火星定居，或是願意帶著配偶和孩子在那裡生活。與小行星帶或木星的衛星相比，火星的一大優勢在於，我們可以在火星上建造穹頂定居點，讓人們在裡面感受到真實的環境，儘管火星的引力較小，而且或許有一天，我們能將這顆紅色星球改造成為一顆藍綠相間、點綴著白雲的宜居星球。
不過，在所有可供我們進行星球改造的天體中，金星其實更具優勢。我們曾經以為金星是一顆天堂般的星球，直到我們發現，金星上空那些美麗的雲層，實則由硫酸構成，而其表面的溫度，比烤箱還要高。金星從此便從天堂淪為了人間煉獄，也正因如此，火星才取代金星，成為了人們眼中的 「地球 2.0」。改造金星的耗時和難度，並不比改造火星高多少，事實上，改造金星或許要容易得多，而且改造後的金星，會比火星更接近地球的環境。與此同時，金星也擁有諸多科學探索和旅遊開發的潛力。在金星的飛艇前哨站體驗高空滑翔，想必會吸引眾多遊客。而且前往金星的旅程，比前往火星更短、更快，即便途中出現意外，也不會直接墜亡。在金星的大氣層中，普通的空氣會浮起來，即便氧氣罐破裂，也能像氣球一樣讓你懸浮在空中，等待無人機前來救援。金星的大氣採礦也頗具吸引力，尤其是開採氮氣 —— 氮氣在太陽系內側天體中十分稀缺，唯有地球擁有豐富的氮氣資源，這意味著金星的氮氣具備明確的出口價值。此外，金星擁有極其豐富的太陽能資源，我們可以將太陽能電池板製作成太陽能飛艇，讓其在金星的高空大氣層中漂浮。
木星也是我們感興趣的大氣採礦目標，只不過開採的物質有所不同，目前，我們對木星的主要興趣，其實集中在它的眾多衛星和相關的小行星上。木星附近的輻射是一個問題，但我們對這些衛星的探索重點，主要在其內部，因為我們認為，木衛三，或許還有木衛四，存在地下海洋。而且只需大約一米厚的泥土或冰層，就能為我們提供足夠的保護，抵禦木星周圍的輻射。在木星附近，我們並不需要陽光，因為木星距離太陽十分遙遠，其表面環境幾乎沒有什麼價值。但木星的這些衛星引力較小，且富含揮發物和水冰，其引力與我們的月球相近。未來我們會發現，這樣的引力環境是否適合人類生存，是否需要通過旋轉重力定居點來增強引力，而這一答案，或許會決定這些衛星會成為繁榮的殖民地，還是巨型的機器人工廠。木星衛星的發展前景，與月球十分相似。
除此之外，木星的衛星還是地外生命的潛在棲息地，我們勢必會對其進行深入探索。如果我們在木星的衛星、火星，或是太陽系的其他任何地方發現了生命，那麼太空殖民的發展格局，將會發生巨大的變化。那裡會有大量的科學研究工作要做，同時也會有諸多關於保護當地生態系統的擔憂。在我看來，當我們成功開闢出通往木星衛星的貿易航線，並在那裡建立起永久殖民地時，就意味著我們從夢想太空開發，真正邁入了實踐太空開發的階段。太空探索不再只是試點項目、科學研究和遙遠未來的空想，它已經成為了現實，儘管目前仍處於起步階段。前往土星或其衛星土衛六的探索，也是如此。到這個階段，人類無疑已經跨越了太空開發的關鍵門檻。事實上，有人認為，當我們開始開發小行星帶時，就已經跨越了這一門檻。而這一點，也讓我們很容易混淆今天要探討的倒數第二個話題：小行星。我們經常說，小行星對近期的太空開發至關重要，其重要性甚至超過火星、金星，或許甚至超過月球。儘管小行星帶擁有大量的小行星，但太陽系中還有數千顆近地小行星，它們才是早期小行星開發的最佳選擇。這些近地小行星更容易被探測器抵達，也更便於開展採礦作業。很多近地小行星的體積足夠小，我們可以將其移動，改造成位於地球高軌道的太空定居點，或是改造成前往小行星帶或其他行星的奧爾德林循環飛船，從而實現低成本、防輻射的慢速星際航行。我們還可以為很多近地小行星配備太陽能帆板，以及簡易的電磁質量加速器或太空炮，將金屬錠發射到地球軌道，用於太空建設；或是利用其動量和金屬提煉過程中產生的氧氣副產品，將其推送到拉格朗日點的穩定軌道，或是將其改造為奧爾德林循環飛船。事實上，如果有需要，我們甚至可以將一顆近地小行星推送到日地拉格朗日 L1 點，將其引爆，形成一層稀薄的塵埃雲，暫時阻擋一部分照射到地球的陽光，這可以作為一種簡易、應急的替代方案，取代在該位置部署太陽能遮陽板。在我看來，這是真正推動太空開發的最後一個關鍵契機，因為改造小行星成為宜居地，遠比改造行星容易得多。事實上，「星球改造」 這個術語，最早出現在傑克・威廉姆森 1942 年的科幻短篇小說《碰撞軌道》中，當時指的就是有人通過人工重力，將一顆小行星改造成宜居地。儘管我們目前還沒有科幻作品中那種人工重力技術，但我們可以通過旋轉產生重力。在小行星或彗星的隕石坑或礦井中，嵌入一個旋轉的環形或圓柱形定居點，再在其表面覆蓋一層薄薄的風化層或冰層，以抵禦撞擊或攻擊，這一做法實施起來十分容易。這些旋轉的定居點，可以設置 24 小時的晝夜循環，營造出與地球相似的光照和重力環境。在我看來，這樣的定居點對殖民者極具吸引力，因為小行星上現成的工業體系，能為殖民地的經濟發展提供支撐，無論是採礦、太空農業、太空酒店、奧爾德林循環飛船運營，還是為當地的衛星群、太陽能帆板陣提供維護服務 —— 這些太陽能帆板陣能將電力傳輸回地球，又或是為各類宇宙飛船和太空設施提供保障。當然，在太空開發的過程中，太空區域可能會變得十分擁擠，尤其是在地球軌道附近。如果我們進行炸毀小行星這類操作，還會引發太空垃圾的擔憂，而這也是我們今天要探討的最後一個話題，我認為這個話題值得單獨做成一集深入講解。這一話題也格外值得探討，因為我最終還是聽取了觀眾的建議，觀看了動漫《星空清理者》，這部作品對太空垃圾清理的相關問題，進行了有趣的探索。太空垃圾的問題在於，在軌道中，哪怕是一小塊碎片，撞擊到其他物體後，都會產生大量新的碎片，進而引發連鎖碰撞反應。而且由於太空中沒有大氣層，這些碎片的速度不會減慢。太空垃圾或許會成為未來的一大污染問題，人類需要投入大量的精力來限制和管控太空垃圾的產生；也可能太空垃圾會像霧霾一樣，成為軌道定居點和宇宙飛船不得不面對的環境，而這些設施本身，也需要加裝更厚的防護裝甲 —— 為了吸引殖民者，很多設施本就需要具備這樣的防護能力。沒人願意生活在一個僅靠一層薄錫箔與真空環境相隔的定居點裡，相比之下，我更願意住在擁有戰列艦般厚重防護裝甲的定居點中。目前，我們有多種潛在的方案可以處理太空垃圾問題，而在真正開展大規模太空開發之前，我們需要找到一些切實有效的解決方案。但本集的內容已經過長，探討近期的太空殖民有一個好處，那就是這一探索浪潮的開端，如今已近在咫尺，不再是科幻作品中遙不可及的設想。我們的未來在太空，而這個未來，已經不再遙遠。
千百年後，我們或許會遠行至銀河系中數十億、數十億的行星開拓殖民地，但每一段旅程都總得有個起點。
今天，我們就來探討近期的太空殖民與開發正如何推進，以及當前面臨的主要阻礙有哪些。我認為，要形成客觀實際的看法，我們就得看清這些阻礙的本質，也得認清太空的真實面貌。我們這些支持太空探索的人，有時容易帶著玫瑰色的濾鏡看待近期的太空探索前景，因為我們知道長遠來看，太空探索的前景無比美好，有著無限的可能。後續我們會詳細探討這些美好前景，不過在此之前，我們先說說當前太空探索麵臨的種種阻礙。我們會依次探討在地球軌道、月球、火星、小行星帶、金星以及木星開展殖民的相關問題。有些話題內容太過龐大，本集無法盡數展開，所以以後我們會聚焦太空生活，探討在太空生活面臨的阻礙，以及太空生活可能的模樣。太空有一個無可否認的特點，那就是它浩瀚無垠，永遠有更多內容值得探討。但要找到一條切實可行的發展道路，我們必須承認一個事實：太空探索並非一朝一夕就能實現，至少在未來幾代人的時間裡，都難以普及。比如，我們常說不能把所有雞蛋放在一個籃子裡，需要把一部分雞蛋放到其他籃子裡，也就是讓人類走向其他星球，這樣我們才不會遭遇滅頂之災。但儘管這話沒錯，這一做法其實並不能起到多大的保障作用。如果人類把地球糟蹋得面目全非，那也不會有可供我們逃離的新星球。即便是一顆原本宜居、如今卻因核爆炸變得滿目瘡痍的星球，修復它也遠比改造其他星球容易得多。如果地球的大氣層因污染遭到破壞，或是遭遇超新星爆發、伽馬射線暴等天體災難，那月球上一個僅有百人的小型前哨基地，根本無法拯救人類。至於瀕臨死亡的恆星究竟是一種巨大且近在咫尺的威脅，還是被過分誇大的危險，目前尚無定論。就算我們造出了具備自我意識的致命人工智慧，它也完全有能力追蹤到我們的各個殖民地。而且這種人工智慧同樣有可能誕生在某個殖民地，而那裡的殖民者缺乏管控它的資源，最終它還是會來到地球。事實上，客觀來講，我們在遙遠外星建立的殖民地，以及在那些星球上繁衍出的、與我們有所不同的後代或同族，對我們構成威脅的可能性，遠比某些自然災難要大。更多的星球、更多的人口，意味著有更多的智慧頭腦共同解決問題，人類文明的整體容錯率也會更高。但開拓新星球並非一劑能解決所有問題的靈丹妙藥。從長遠的百萬年時間尺度來看，我們確實需要警惕瀕臨死亡的恆星或恆星殘骸靠近地球，或是堪比導致恐龍滅絕的巨型小行星撞擊地球。但無論是近期還是未來，任何可能導致人類滅亡的威脅，無論是自然形成的還是人類自己造成的，都不會因為人類具備了太空航行能力就徹底消失。對於人類而言，我們自己就是近期面臨的最大威脅，而我們會將自身的種種問題，以及我們那些愛惹麻煩、總愛打開潘多拉魔盒的行事方式，帶到我們建立的每一個殖民地。
如果我們在數百萬年甚至僅僅數百年的時間裡，都無法改變自身的種種問題，那麼即便開拓更多的星球，對於提升人類的生存概率，也不太可能起到顛覆性的作用。
即便對於那些罕見的天體威脅，擁有更多的殖民星球也只是一種有利條件，並非必要條件。要保護地球免受來襲小行星的撞擊，我們或許並不需要建立數百個太空定居點，打造龐大的太空存在。我們需要的是一套先進的雷達監測網絡和追蹤系統，以及一套投送系統，用來發射核彈、雷射武器或是推進模塊，將小行星炸毀或是改變其運行軌道。在未來一個世紀裡，有危險規模的小行星撞擊地球的概率本就極低，更不用說能導致物種滅絕的巨型小行星了。而且到那時，這類探測和偏轉小行星的設備，技術會更先進，成本也會更低。但關鍵的不同在於，在太空開發高度發展的未來，小行星不再是需要我們每年投入數十億美元監測和防禦的潛在災難，
而是太空開發者的巨大寶藏，這些靠近地球軌道的天然原材料，能為更多的太空建設和開發項目提供燃料。
太空開發的諸多潛在動因，大抵都是如此：太空開發的價值巨大，但前期投入的成本高昂，單為了一點潛在的收益，前期的投資未必划算。舉個例子，你不會讓美國西部的早期拓荒者在俄勒岡小道上修建高速公路。像 90 號或 20 號公路這樣漫長、連續的多車道柏油公路，都是後期才建成的，鐵路也是如此。如果建設得太早，過高的成本會拖垮整個開發進程，還會因浪費投資者資金或公共財政而聲名狼藉，同時也會讓寶貴的資金陷入那些效益微薄，或是被認定為 「大而不能倒」 的項目中。開展太空探索麵臨的最大問題之一，就是每次發射的成本，或是將每磅、每千克物資送入軌道的成本。儘管在過去十年裡，這一成本已經大幅下降，但依舊居高不下。將物資送入軌道需要消耗大量燃料，但頗具諷刺意味的是，儘管燃料的消耗量大、成本高，卻只占整體成本的一小部分。大部分成本都花在了製造裝載燃料的火箭上。從歷史上看，火箭往往都是一次性使用的，即便是可回收利用的火箭，每次飛行後也需要進行耗資巨大的檢修和維護，其費用遠超單次飛行的燃料成本，而且火箭在兩次維修之間的飛行次數，也遠少於汽車或飛機。如果一架波音 747 客機只能飛一次，之後就報廢，下次飛行再重新造一架，那航空出行的成本會高得離譜。火箭的發展歷程也是如此。過去，我們每次飛行後都會丟棄火箭，因為當時認為火箭體積龐大、結構複雜，嘗試回收得不償失。即便是太空梭，每次飛行後，要讓可回收的部件恢復使用狀態，成本也高得驚人，翻新太空梭的部件根本省不下什麼錢。而像太空梭的大型外燃料箱這類部件，最終都會在大氣層中燒毀。值得慶幸的是，我們如今即將研製出完全可回收的火箭。長久以來，這都被認為是不切實際的空想。比如，威力巨大的土星 5 號火箭，只能將其起飛質量的約 2.5% 送入近地軌道。這枚直徑達 10 米、宛如飛行摩天大樓的巨型火箭，最終會精簡成一個狹小的、被拆解得只剩核心部件的雙人登月艙，只為讓兩名太空人能短暫登上月球，之後還得在不可再生的補給耗盡前匆匆撤離。土星 5 號火箭被淘汰後，在很長一段時間裡，我們研製的火箭效率甚至更低。埃隆・馬斯克在事業巔峰時期，就曾特別對此表示惋惜，並將其作為他助力創立太空探索技術公司的重要原因。該公司在提升火箭的可回收性方面取得了卓越的成就。研發成本更低、可回收性更強的火箭，這條路無疑充滿坎坷、步步艱辛，但顯然是可以實現的。誰也說不準，或許未來我們會設計並完善一種完全通過 3D 列印製造、無需組裝的可回收火箭。我們一直在探討進入太空的能力，以及實現這一目標所需的能源和資金，這些都是至關重要的因素。但除此之外，我們還需要考慮政治和官僚體系方面的問題，這一問題也絕非輕易就能迴避的。比如，我們剛剛提到了火箭的成本，也不得不考慮監管機構口中所謂的合理安全措施，或是官僚主義的繁文縟節，而這兩者的界定往往頗具爭議，因具體的規定和監管方式而異。但這些都會增加各項工作的成本和時間，無法輕易置之不理，而且我們也未必希望將其拋諸腦後。這其中並不存在明確的罪魁禍首，也沒有特定的政治派系需要為此背鍋，太空探索的整體發展也是如此。總的來說，太空探索在政治層面和普通民眾中都擁有極高的人氣，即便個別相關項目的受認可程度參差不齊。我認為，世界上任何一個主要國家的任何一個主要政治派系，只要能以合理的價格、在合理的時間範圍內建成月球基地，都會欣然接受。問題在於，儘管我十分推崇美國國家航空航天局，但該機構在控制預算和按時完成項目方面的記錄，即便是以政府機構的標準來看，也實在乏善可陳。根據我的親身觀察，NASA 在宣傳太空開發項目的吸引力方面，遠不如宣傳望遠鏡項目那般得心應手。這不禁讓人產生疑問：NASA 是否真的是負責太空開發的最佳機構？而 NASA 內部的很多人，也對這一點心存疑慮。以我的個人經歷來看，太空浩瀚無垠，比地球還要遼闊得多，更不用說地球上的任何一個國家了。然而，大多數國家都會設立眾多的部門或部委來管理國家事務。美國太空軍的成立，就體現了這一點：人們意識到，需要從軍事角度開展太空相關工作，而 NASA 既無意也無需承擔這一角色，現有的任何一個軍事分支也並非承擔這一角色的最佳選擇，因此太空軍才應運而生。順帶一提，這並非是要指責 NASA 存在任何問題。擁有過人膽識的不只是太空人，問題的關鍵在於，每個機構的工作重心都會回歸到其核心使命上。如果讓陸軍負責太空項目，他們往往會更傾向於研發能提升天基地面監視能力的衛星；如果給空軍或海軍撥款研發空天飛機，他們會下意識地將資金投向高超音速戰鬥機或轟炸機，而非太空防禦領域的研究。這是機構的固有屬性，無論是哪個軍事分支，都會更傾向於將資源投入到反衛星項目或小行星防禦系統等領域，而非火箭燃料的生產或太空經濟的整體發展。如果給 NASA100 億美元打造月球基地，他們大概率會在那裡架設一台望遠鏡，而這一做法實際上與盈利和工業發展幾乎毫無關聯，除非他們還會製造並銷售望遠鏡。參與太空探索的私營企業，也未必能解決這一問題。那些擁有雄厚資金、有能力開展太空開發的私營企業，規模通常都十分龐大，其行事方式也往往和政府部門一樣，存在規避風險的傾向。當然，這種特點也有其優勢。我想，我們大多數人都不希望我們主要的法律、基礎設施和工業體系，被反覆無常、充滿風險的行為所左右。這些大型機構往往有著明確的使命，並且會堅定不移地為之努力。在開展諸如修建高速公路系統，或是數十年如一日地為數百萬人實施各類政策這類大型項目時，我們或許正需要這樣的機構。因此，有人認為，我們需要設立一個相當於商務部、基礎設施部或交通運輸部的太空專屬機構，最終還會為太空領域的各個方面，設立對應於地面各部門、部委和局的專屬機構，但目前還不是時候。顯然，現在沒人希望出現 50 個不同的太空專屬機構。於是，我們只能採取常規的、自然形成的方式：先成立一個綜合性的機構，之後這個機構會適時拆分，或是分離出需要獨立運作的子部門，就像當年陸軍為陸軍航空隊拆分出空軍，後來又成立太空軍一樣。我們暫且將這個設想中的機構稱為太空開發局，而且我認為，在未來十年裡，這一構想會越來越受到重視，再過十年，或許會成為現實。如果到 2050 年，美國還沒有成立這樣的機構，我會感到十分震驚，除非它是一個國際性的或多國聯合的機構，當然，這類機構也有其自身的優勢和弊端。需要說明的是，我所說的是一個擁有實際權力的機構，而非一個徒有其表、沒有實際資源、權威和吸引力，無法招攬人才的空殼機構。在設立這樣的機構之後，我們還需要思考如何對太空定居點進行實際治理，而這並不一定意味著要建立新的國家。在科幻作品中，一個穹頂之下僅有上千居民的殖民地成為一個獨立國家的設定十分常見，但對於成功的殖民地而言，這或許並非常態。星際殖民地從建立之初就需要保持獨立，但那是更遙遠未來的事了。在太陽系內建立的定居點，信號延遲的時間非常短。在過去，傳統的信息傳遞需要依靠人力，因此那些需要步行、騎馬或乘船數周才能抵達的殖民地，與母星的聯繫十分稀少，而且這些殖民地往往認為，與母星的這種聯繫並無益處。但在數字時代，這種格局很可能會發生改變。即便是在遙遠的冥王星，或是柯伊伯帶建立的殖民地，信號傳輸的延遲也只有 4 到 6 小時。而在上個世紀之前，這一延遲時間，甚至是我們與鄰近城鎮通信的時間。在那個時代，即便通信延遲比這更長，人類依然建立了運作良好、基本實現自主管理的國家。4 到 6 小時的延遲，相當於發送一封電子郵件的時間，而非打電話的時間。這意味著，殖民地需要有一位擁有緊急處置權的當地行政長官或副長官，但這並不妨礙冥王星上的殖民地，更不用說火星或小行星帶上的殖民地，成為一個州，甚至一個縣或鎮，這樣的建制也更符合其人口規模。目前來看，不太可能存在一種適用於所有太空殖民地的統一治理模式。但早期的殖民地，很可能會由其母星政府直接管轄，就像美國國會管轄華盛頓哥倫比亞特區，或是管轄小型海外領地一樣。而隨著殖民地的數量不斷增多、發展日益成熟，它們也很可能希望擺脫這種利弊並存的直接管轄，要麼加入某個現有的州或省，要麼與其他幾個殖民地聯合，組建一個新的州或省，甚至成為一個新的小型國家。就像殖民地需要製造可供呼吸的空氣一樣，它們也需要一個順暢的行政和官僚管理體系。殖民地的民眾和商業投資者，都會有這樣的需求，而現有的政府體系，有能力為其提供這樣的保障。一個小型殖民地，根本沒有足夠的人力，去組建自己的最高法院、聯邦調查局或財政部。此外，我們也未必希望鼓勵新興的太空殖民地過度追求獨立或奉行孤立主義。儘管我十分欣賞美國的拓荒時代，但那個時代無疑也有其黑暗的一面。歷史上諸多類似的例子都表明，殖民地的發展往往會滋生腐敗的行政長官、橫行霸道的地方寡頭或牧場主 —— 他們掌控著當地的大部分資源，自認為凌駕於法律之上；或是出現類似塞勒姆審巫案的極端事件，或是自封獨裁者的跳樑小丑 —— 他們將自己視為法律本身，還在辦公室里擺放著羅伯斯庇爾和史達林的半身像；又或是出現殘忍的宗教邪教，其頭目竟擁有數十名未成年妻子；亦或是形成礦業小鎮的畸形格局，當地的工人實際上淪為企業的資產，被蒙在鼓裡，深陷債務奴役的泥潭。即便是母星的官僚體系和各項規定，也可能讓殖民地的生活舉步維艱，更不用說引發戰爭和衝突了。從這個角度來看，母星的管控或許更像是一種需要加以應對的輻射，而非賴以生存的空氣，但它卻是太空殖民取得成功的關鍵因素，必須被納入任何太空開發計劃之中。而且我猜想，如果你在尋求政府資金支持時，開口就說 「我們想建立自己的新國家」，那大概率是行不通的。儘管我認為私營太空企業在太空探索中的作用會越來越大，而且我們很快就會迎來私營企業主導太空探索的時代，但現在還未到那個時候。同時，私營企業的參與，也不代表政府可以完全退出太空探索領域。我們還需要考慮多國合作的情況，以及由此引發的問題，比如：究竟誰有權批准你在小行星上採礦、在月球上建造穹頂定居點，或是在地球軌道上建造大型太陽能收集裝置或遮陽板，讓地面上的所有人都能用肉眼看到？這一點，或許可以作為我們從探討太空探索麵臨的阻礙，轉向探討太空探索目的地的切入點。在未來很長一段時間裡，地球軌道上的活動，很可能會主導我們所有的太空探索計劃，其持續時間可能遠超人們的想像。因為即便我們在其他星球建立了定居點，地球軌道也始終會是通往太空的門戶，而且在太空人口超過地球人口之前，地球軌道很可能會一直是太空定居點和太空產業最集中的區域。事實上，在未來數千年裡，地球軌道都可能會是地球外人類人口最密集的區域。這並非一個近期才出現的概念，我們在之前的節目中，也曾深入探討過地月系和拉格朗日點的殖民問題。但在近期，地球軌道是絕大多數衛星的所在地，也是幾乎所有微重力實驗、太空製造和太空酒店的選址地。有人可能會問，僅靠太空酒店，能支撐起多少太空殖民活動？但要知道，截至 2023 年，僅在美國，就有近 17 萬家酒店，平均每天有 900 萬人入住酒店。酒店業是一個價值數萬億美元的產業，而且在一個全球經濟有望持續繁榮的社會中，這個產業的規模還會不斷擴大。舉個例子，如果未來一次太空旅行的費用，相當於如今的 1 萬到 2 萬美元或歐元，那麼全球大約有 10% 的人口，可能會在一生中體驗一次太空旅行。以當前的全球人口計算，這意味著每年會有大約 1000 萬人進行太空旅行，對應的年營收將超過 10000 億美元。這顯然絕非一個無足輕重的經濟領域。此外，我們或許還會看到整條製造產業鏈轉移到近地軌道。在微重力環境下進行晶體生長，有望為計算機技術或其他材料科學領域帶來革命性的突破。而這些領域的產品，本身就價值連城，其價格遠超同等重量的黃金。因此，即便需要從地球運送原材料，而非從月球或小行星獲取，相關的太空製造產業也能實現盈利。但軌道太空開發的關鍵，在於能否從地球以外的地方，獲取大部分的大宗燃料和原材料。如果我們能研製出質量加速器、軌道環、太空電梯或系留環這類技術，這一局面可能會迅速改變。如果這些技術能夠成功應用，那麼從地球將物資送入軌道，可能會比從引力更小的月球或小行星運送物資更划算，畢竟月球和小行星距離地球數十萬甚至數億英里，而近地軌道與地球的距離僅有數百英里。在我看來，這類技術的出現是必然的，就像鐵路和高速公路的出現一樣，但它們或許不會在未來一個世紀內問世，當然，我希望自己的這個判斷是錯誤的。如果這些技術能在近期被輕鬆研製出來，並且相關的投資能夠到位，那麼太空探索的發展格局將徹底改變。但就目前而言，要推進太空探索，我們似乎需要找到一種方法，從月球獲取大部分的物資，因為月球沒有大氣層，且引力較小，這讓物資的開採和運輸變得相對容易。
幾個月前，我們曾詳細探討過月球上的採礦和精煉技術，其中最核心的一點是：即便我們無法在月球上找到以冰或其他形式存在的水，月球上也蘊藏著大量的金屬和氧氣，這些氧氣會在金屬的提煉過程中釋放出來。我們使用的幾乎所有火箭燃料，燃燒時都需要氧氣，而氧氣通常也是火箭燃料中占比最大的部分。因此，即便我們無法從月球獲取水或氫氣，也能通過提煉月球的資源獲得大量氧氣，滿足火箭燃料的大部分需求，同時還能將月球表面的風化層轉化為建造軌道設施、宇宙飛船、穹頂定居點、太陽能收集裝置、反射鏡或遮陽板所需的大宗金屬或矽材料。這意味著，我們只需將分子氫或甲烷送入軌道，再與從月球獲取的氧氣結合，就能為在軌道、太空或前往其他行星的宇宙飛船提供動力。此外，我們還有多種非火箭推進方式可以在軌道中移動，比如離子推進器、電動力系留技術，或是未來可能出現的軌道環等跑道式發射系統。我們可以從太陽系外圍天體中，低成本、慢節奏地獲取冰和氫氣。因此，如果月球上沒有水或氫氣，或者這類資源耗盡，我們可以從地球或其他地方獲取，同時依然能享受從月球獲取氧氣和大宗原材料帶來的巨大成本優勢。氦 - 3 這類物質，或許也會被證明具有實用價值。不過，如果我們成功研製出使用氦 - 3 的無中子核聚變反應堆，那麼我們很可能會轉向從太陽系外圍更好的來源獲取氦 - 3，儘管氦 - 3 除了可能用於核聚變外，還有其他用途，但我不確定其市場需求是否足夠大，也不確定月球上的氦 - 3 儲量是否足夠豐富，能支撐起一個相關的產業。但對於太空開發的整體進程而言，每一點資源和技術的進步都至關重要。月球開發的整體進程，或許需要依靠核能提供動力，或是先開展一些太陽能試點項目，因為月球上的黑夜會持續數周之久。長遠來看，月球很可能會大規模製造各類反射鏡、遮陽板和太陽能收集裝置，供軌道使用，同時也能將其中一部分用於自身的發展。與此同時，月球開發將成為一項規模龐大的工業工程，數百萬的人力將參與到採礦、精煉、加工、製造以及物資運輸等各個環節，而這些人或許也會在月球上生活。但我們需要注意的是，月球與地球的距離僅有一光秒多，是開展機器人遠程操控、遠程呈現技術和有限人工智慧應用的絕佳場所。因此，月球的未來，可能是宜居的定居點星羅棋布、人口稠密，也可能是只有為數不多的工作人員輪流前往月球，負責維修機器人、處理各類突發和意外問題，確保各項設施正常運轉。顯然，火星不存在月球這樣的機器人遠程操控或遠程呈現技術應用的便利條件，畢竟我們送往這顆紅色星球的，向來只有機器人。而月球或許會一直保持一個獨特的紀錄：它是唯一一個人類先踏足，之後才有機器人造訪的天體。我們可以對火星上的作業進行遠程操控，但其實際操作難度不小，因為信號存在延遲。因此，短期內，我們要麼需要研發更先進的人工智慧（這一點我們很可能會實現），要麼需要向火星派遣載人探險隊。火星開發的近期進程，在很大程度上取決於月球，以及火星那兩顆形同虛設的小型衛星 —— 火衛一和火衛二的資源情況。如果在這兩顆衛星上發現了冰，那麼我們前往火星的首要任務，就應該是先登上這兩顆衛星，利用我們在月球上已經成熟的技術，建立燃料精煉系統。即便火衛一和火衛二上沒有冰，我們也能通過金屬提煉技術在那裡獲取氧氣，而火星本身確實存在冰，因此獲取燃料所需的氫氣會容易得多。如果火衛一和火衛二上沒有冰，我們也能以比從地球運輸更低的成本，從月球向火星運送燃料。如果我們能大規模前往火星，在火衛一或火衛二建立輻射屏蔽基地，並在火星軌道部署通信衛星，那麼從一開始，火星殖民的可行性就會大幅提升。這將有助於縮短首次載人火星任務與火星實際殖民之間的漫長間隔，就像月球探索那樣 —— 自我們首次造訪月球以來，已經過去了 50 多年。
然而，我並不看好火星會成為人類的未來家園。火星確實具備被殖民和改造的條件。但儘管如此，火星幾乎沒有任何吸引人類移民的理由。火星無法向地球或月球輸送任何有價值的物資，我很難想像火星能在貿易中實現順差，這意味著火星的發展，很難超越科學前哨站的階段。假以時日，火星或許會有所發展，畢竟它擁有豐富的原材料，但太陽系中還有很多引力更小的天體，同樣擁有豐富的資源。科幻作品中那種將火星描繪成與地球比肩、在人類太空殖民地中擁有崇高地位的經典設定，如今看來並不合理，這就像認為南極洲的莫森站未來會比肩其他大陸的繁華都市或強國一樣不切實際。儘管如此，火星依然深深吸引著我們，而且它很快就會被人類殖民。我猜測，在軌道太空酒店產業的年遊客量達到 1000 人以上後的十年或二十年內，就會有專門的遊客乘坐大型、低速的奧爾德林循環飛船前往火星。火星有很多值得遊覽的景觀，從已知宇宙中最高的山峰，到浩瀚綿長、讓科羅拉多大峽谷相形見絀的峽谷，不一而足。但我無法想像，人們會爭相前往火星定居，或是願意帶著配偶和孩子在那裡生活。與小行星帶或木星的衛星相比，火星的一大優勢在於，我們可以在火星上建造穹頂定居點，讓人們在裡面感受到真實的環境，儘管火星的引力較小，而且或許有一天，我們能將這顆紅色星球改造成為一顆藍綠相間、點綴著白雲的宜居星球。
不過，在所有可供我們進行星球改造的天體中，金星其實更具優勢。我們曾經以為金星是一顆天堂般的星球，直到我們發現，金星上空那些美麗的雲層，實則由硫酸構成，而其表面的溫度，比烤箱還要高。金星從此便從天堂淪為了人間煉獄，也正因如此，火星才取代金星，成為了人們眼中的 「地球 2.0」。改造金星的耗時和難度，並不比改造火星高多少，事實上，改造金星或許要容易得多，而且改造後的金星，會比火星更接近地球的環境。與此同時，金星也擁有諸多科學探索和旅遊開發的潛力。在金星的飛艇前哨站體驗高空滑翔，想必會吸引眾多遊客。而且前往金星的旅程，比前往火星更短、更快，即便途中出現意外，也不會直接墜亡。在金星的大氣層中，普通的空氣會浮起來，即便氧氣罐破裂，也能像氣球一樣讓你懸浮在空中，等待無人機前來救援。金星的大氣採礦也頗具吸引力，尤其是開採氮氣 —— 氮氣在太陽系內側天體中十分稀缺，唯有地球擁有豐富的氮氣資源，這意味著金星的氮氣具備明確的出口價值。此外，金星擁有極其豐富的太陽能資源，我們可以將太陽能電池板製作成太陽能飛艇，讓其在金星的高空大氣層中漂浮。
木星也是我們感興趣的大氣採礦目標，只不過開採的物質有所不同，目前，我們對木星的主要興趣，其實集中在它的眾多衛星和相關的小行星上。木星附近的輻射是一個問題，但我們對這些衛星的探索重點，主要在其內部，因為我們認為，木衛三，或許還有木衛四，存在地下海洋。而且只需大約一米厚的泥土或冰層，就能為我們提供足夠的保護，抵禦木星周圍的輻射。在木星附近，我們並不需要陽光，因為木星距離太陽十分遙遠，其表面環境幾乎沒有什麼價值。但木星的這些衛星引力較小，且富含揮發物和水冰，其引力與我們的月球相近。未來我們會發現，這樣的引力環境是否適合人類生存，是否需要通過旋轉重力定居點來增強引力，而這一答案，或許會決定這些衛星會成為繁榮的殖民地，還是巨型的機器人工廠。木星衛星的發展前景，與月球十分相似。
除此之外，木星的衛星還是地外生命的潛在棲息地，我們勢必會對其進行深入探索。如果我們在木星的衛星、火星，或是太陽系的其他任何地方發現了生命，那麼太空殖民的發展格局，將會發生巨大的變化。那裡會有大量的科學研究工作要做，同時也會有諸多關於保護當地生態系統的擔憂。在我看來，當我們成功開闢出通往木星衛星的貿易航線，並在那裡建立起永久殖民地時，就意味著我們從夢想太空開發，真正邁入了實踐太空開發的階段。太空探索不再只是試點項目、科學研究和遙遠未來的空想，它已經成為了現實，儘管目前仍處於起步階段。前往土星或其衛星土衛六的探索，也是如此。到這個階段，人類無疑已經跨越了太空開發的關鍵門檻。事實上，有人認為，當我們開始開發小行星帶時，就已經跨越了這一門檻。而這一點，也讓我們很容易混淆今天要探討的倒數第二個話題：小行星。我們經常說，小行星對近期的太空開發至關重要，其重要性甚至超過火星、金星，或許甚至超過月球。儘管小行星帶擁有大量的小行星，但太陽系中還有數千顆近地小行星，它們才是早期小行星開發的最佳選擇。這些近地小行星更容易被探測器抵達，也更便於開展採礦作業。很多近地小行星的體積足夠小，我們可以將其移動，改造成位於地球高軌道的太空定居點，或是改造成前往小行星帶或其他行星的奧爾德林循環飛船，從而實現低成本、防輻射的慢速星際航行。我們還可以為很多近地小行星配備太陽能帆板，以及簡易的電磁質量加速器或太空炮，將金屬錠發射到地球軌道，用於太空建設；或是利用其動量和金屬提煉過程中產生的氧氣副產品，將其推送到拉格朗日點的穩定軌道，或是將其改造為奧爾德林循環飛船。事實上，如果有需要，我們甚至可以將一顆近地小行星推送到日地拉格朗日 L1 點，將其引爆，形成一層稀薄的塵埃雲，暫時阻擋一部分照射到地球的陽光，這可以作為一種簡易、應急的替代方案，取代在該位置部署太陽能遮陽板。在我看來，這是真正推動太空開發的最後一個關鍵契機，因為改造小行星成為宜居地，遠比改造行星容易得多。事實上，「星球改造」 這個術語，最早出現在傑克・威廉姆森 1942 年的科幻短篇小說《碰撞軌道》中，當時指的就是有人通過人工重力，將一顆小行星改造成宜居地。儘管我們目前還沒有科幻作品中那種人工重力技術，但我們可以通過旋轉產生重力。在小行星或彗星的隕石坑或礦井中，嵌入一個旋轉的環形或圓柱形定居點，再在其表面覆蓋一層薄薄的風化層或冰層，以抵禦撞擊或攻擊，這一做法實施起來十分容易。這些旋轉的定居點，可以設置 24 小時的晝夜循環，營造出與地球相似的光照和重力環境。在我看來，這樣的定居點對殖民者極具吸引力，因為小行星上現成的工業體系，能為殖民地的經濟發展提供支撐，無論是採礦、太空農業、太空酒店、奧爾德林循環飛船運營，還是為當地的衛星群、太陽能帆板陣提供維護服務 —— 這些太陽能帆板陣能將電力傳輸回地球，又或是為各類宇宙飛船和太空設施提供保障。當然，在太空開發的過程中，太空區域可能會變得十分擁擠，尤其是在地球軌道附近。如果我們進行炸毀小行星這類操作，還會引發太空垃圾的擔憂，而這也是我們今天要探討的最後一個話題，我認為這個話題值得單獨做成一集深入講解。這一話題也格外值得探討，因為我最終還是聽取了觀眾的建議，觀看了動漫《星空清理者》，這部作品對太空垃圾清理的相關問題，進行了有趣的探索。太空垃圾的問題在於，在軌道中，哪怕是一小塊碎片，撞擊到其他物體後，都會產生大量新的碎片，進而引發連鎖碰撞反應。而且由於太空中沒有大氣層，這些碎片的速度不會減慢。太空垃圾或許會成為未來的一大污染問題，人類需要投入大量的精力來限制和管控太空垃圾的產生；也可能太空垃圾會像霧霾一樣，成為軌道定居點和宇宙飛船不得不面對的環境，而這些設施本身，也需要加裝更厚的防護裝甲 —— 為了吸引殖民者，很多設施本就需要具備這樣的防護能力。沒人願意生活在一個僅靠一層薄錫箔與真空環境相隔的定居點裡，相比之下，我更願意住在擁有戰列艦般厚重防護裝甲的定居點中。目前，我們有多種潛在的方案可以處理太空垃圾問題，而在真正開展大規模太空開發之前，我們需要找到一些切實有效的解決方案。但本集的內容已經過長，探討近期的太空殖民有一個好處，那就是這一探索浪潮的開端，如今已近在咫尺，不再是科幻作品中遙不可及的設想。我們的未來在太空，而這個未來，已經不再遙遠。