人与自然 系列丛书-第211章
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第五是物理化学环境问题。我们人类是在地球上演化出来的，一切生理机能都与地球上的物理化学环境相适应。物理化学环境变化了就会引起生理变化，甚至会导致死亡。例如，温度变化几度，能够适应；但变化几百度，就不能适应了。要求最高的可能是大气，因为人3～5分钟不呼吸就要死亡。
人体整个表面都要与大气接触，大气中有害气体达到百万分之一，就会对人类产生危害，对农作物危害也很大。因此，即使有智慧生命存在的行星在银河系里有100万颗，能否有一颗其大气成分与地球大气的差别达到环境保护的安全标准，恐怕还很成问题。
通观以上分析可见，已知天体的自然环境并不适宜人类的生存，如不首先改变那里的环境，人类是无法迁居的。
地球外文明的探索
在地球之外，是否存在着类似人类的智慧生物外星人（简称ET），这是科学家们多年来争论不休的一个问题。古代人认为月球上住着“嫦娥”，在阿波罗载人登月之后彻底被否定。长期以来，人们认为金星和地球大小差不多，还有大气，应该是个有生命的星体。可是，金星所发出的射电波表明，它表面温度远远高于水的沸点。人们又设想这是金星高层大气的温度，而金星表面温度可能是生命经受得住的。可是，1962年12月发射的美国金星探测器“水手2号”的扫描表明，金星表面温度高达500℃，所有的水都成了云。过去还认为火星有大气，有足够的水，温度“宜人”，上面存在生命的可能性曾经使全世界兴奋了差不多一个世纪。但是，这个希望也开始破灭了。
1964年11月28日发射的“水手4号”火星探测器发回的照片表明，火星大气历来稀薄干燥，1969年的一次更细致的“飞近考察”进一步证实，火星大气比以前认为的还要薄，温度也更低。火星以外的行星或卫星、小行星，条件更为严酷。这样，可以断言，在太阳系里大概只有地球上有生命了。
然而，宇宙无限大，恒星何其多，有生命的行星不可能只有地球一个。
1959年，美国康奈尔大学的天文学家德雷克，把位于西弗吉尼亚州格林班均的射电望远镜指向太阳附近的两颗恒星——江波座的ε星和鲸鱼座的τ星，搜寻目标是21cm波长的无线电波。这是星际间氢原子辐射的电磁波的波长。
德雷克的这个实验被命名为“奥兹玛”计划，但最终也无效果。前苏联高尔基市的电波物理研究所也曾进行了同样的探索，并且用这种方法调查了太阳附近的几百颗恒星。1971年由NASA（美国宇航局）的爱姆兹研究所提出的“独眼巨人”计划在美国立案。这个计划的主要内容是：把1000个直径有100米的射电望远镜，一个挨一个地按圆形排列，用20～30年时间调查100光年以内的所有恒星。这种巨大射电望远镜的设想，终因耗资惊人而被搁浅。
1974年，德雷克尝试从地球向ET发电报，所使用的发报机是属于阿雷西博天文台的世界上最大的305米射电望远镜。电报用数学语言编写，是用0和1的二进制符号表示的1679个信号。这封电报发给距离地球11光年的武仙座球状星团。发射时波束所含的有效能量，大约为全地球电力总功率的10倍。德雷克说：“有3分钟时间，我们是银河系中最亮的星。”这些实验虽未取得任何成果，但是科学家们并不灰心。
1985年9月29日，波士顿市郊外哈佛大学橡树岭观测所的探索ET的专用天线完成了。这个天线具有在短时间内捕捉840万个波长的射电波的能力。这个天线的设计者哈佛大学物理学教授波尔·霍罗威茨研制出像旅行箱那么大的非常精巧的接收装置。移动这个装置，使之与世界各地的射电望远镜相连接，倾听来自所有天体的信号。不仅NASA开始了新的探测计划，以日本野山宇宙射电观测所为代表的世界各主要天文台也拟定了探索ET的计划。科学家们确信：只要地球外有文明存在，总有一天，不是我们发现他们，就是他们发现我们。
向无限的空间进军
现在，航天技术的成就已经为人类开创了新的机会，人类获得了离开地球的自由。到新的天体去开拓，这是人类面临的一次更大挑战。空间探测很自然地由近及远地进行，从地球自己的卫星——月球开始，进一步便是太阳系的各个行星及其卫星，最后再飞出太阳系，深入到遥远的恒星际空间进行探测。
月球是地球的天然卫星，理应成为空间探测的第一个目标。自1959年起，美苏两国就开始发射探测器对月球进行探测，迄今已发射63个探测器和登月载人飞船。对月球探测的方式有：1。在月球近旁飞过或在其表面硬着陆，利用这一过程的短暂时间探测月球周围环境和拍摄月球照片；2。以月球卫星的方式取得信息，能有较长的探测时间并可获取较全面的资料；3。在月球表面软着陆，可拍摄局部地区的高分辨照片和进行月面土壤分析；4。载人或不载人航天器软着陆后，取得样品返回地球进行实验与分析。与此同时，人类对火星上可能存在生命一直抱有希望，自1962年以来，至今美苏两国共发射了15个探测器，拍摄了火星照片，并在火星表面软着陆，在着陆点附近未发现地球类型的生命。
然而，近十多年来，月球、火星探测处于低潮时期，直到1986年美国国家空间委员会向政府及国会提交了一份报告，其内容之一是在下世纪的第一个十年重新登上月球，而后于第二个十年进行载人火星探测。这期间美国、原苏联、欧洲、日本都组织力量进行研究，纷纷提出了发展规划，这充分表明了月球、火星探测又将掀起一个新的高潮。人类重返月球、探测火星具有投入经费巨大、周期长、开拓性强、带动性广的特点。但就计划本身而言，已由往常的单一航天活动计划向综合性探测计划发展，由短期活动计划向长远目标计划发展，由多目标任务向综合性系统目标发展。这一发展趋势，有利于各项计划衔接、互补，有利于技术继承性及节省投资，加速活动进程。
就目前国外制定载人月球、火星计划来说，无论规模与技术，或者经济等因素，都已不是一个国家所能独立完成的。活动本身就需要广泛开展国际合作，制定统一科技政策。而且每个国家，也只能按照本国的力量与特定条件，尽量发挥自己的优势，这样才能积极参与国际合作，共享成果。重返月球，探测火星，拟在月球和火星上建立基地，其目的与意义值得人们进一步去思考。
借鉴国外资料分析，归纳起来有下列几个方面：第一，促进科学发展。重返月球及火星新的探测，将成为人类进入外层空间的重大突破口，也将成为空间科学发展过程中新的里程碑。这将在科学发展史上，使人类对地球、太阳系和宇宙的了解达到一个新高度；认识宇宙、银河系、太阳系和地球的结构与演变，其中包括生命起源与进化；预测人类尚未掌握的现象。开拓月球、火星基地的活动将把科学推向新的前沿。
第二，开发空间资源，发展空间产业。对月球、火星资源的蕴藏量进行科学研究和探索，是迈向地球外了解在其他星球的陌生环境中进行生活和工作的重要一步，是进行材料科学和生命科学研究的最佳场所。月球具有丰富的物质资源，月岩中含有地壳里的全部元素和约60种矿藏，还富含地球上没有的能源氦…3，它是核聚变反应堆理想的燃料。
第三，推动科技进步。新的月球、火星探测不仅计划庞大，而且由于它的带动，许多科学和技术领域得以飞速发展，比如人工智能、机器人、遥控作业、加工自动化、高超音速飞行、低成本全球运输系统、光学通信和数据处理系统、超高强度和耐高温材料、超级计算机、电功率无线传输、无污染飞行器、在轨天线场以及封闭生态生物圈的使用等。仅封闭生物圈这项，将会使密集型农业发生革命性变化。总之，月球、火星新的探测计划及科学技术的二次开发应用，必将带动科技进步，刺激工业的发展。虽然目前无法预测，但是很多迹象表明，这一计划终将会对国民经济带来巨大利益，对人类文明产生深远的影响。
在人类社会迎接世纪之交的年代，世界正在经历一场巨大的变革。航天技术迅猛发展，市场竞争日益加剧。空间资源开发的一个趋向是日益走上国际合作的道路。这不仅是由于航天活动的全球特点，而且是它与人类社会的关系日益密切，越来越多的国家认识到它的价值，形成了开展国际合作的基矗再者，由于航天投资很大，周期较长，开展国际合作，是节省投资加快进度的一条捷径。因此，对于绝大多数国家来说，依靠国际合作是发展本国航天技术的有效途径。
空间资源开发的另一趋向是，随着航天技术的日趋商品化和空间加工生产的乐观前景，各国发展航天技术已不再仅是为了提高自己的国际声誉或者军事需要，取得经济上的好处已成为主要目的之一。因此在航天方面商业竞争也在愈演愈烈。这种竞争不仅表现在卫星通信、卫星气象、卫星资源探测等方面，而更突出地表现在航天器发射市场上的竞争。为了加强今后在国际市场上的竞争能力，各国都在拟订计划，投资发展独立自主的运载系统。
人们在高兴地看到空间开发事业蒸蒸日上的同时，也不能不忧虑地注意到它的另一侧面。在已经发射成功的4000多颗航天器中，用于军事目的的约占70～80％，航天手段早已成为军事活动中的一个重要工具。除了靠航天器作为获取大量情报的手段外，还研究攻击型太空武器、光和粒子的高能射束武器，以及以卫星和空间站为基地的天基武器系统。
现代世界航天技术发展非常迅速，中国航天技术在国际上的地位受到严峻挑战。为了实现国家近期的发展目标和长期的战略目标，满足日益增长的社会需求，需要继续保持航天技术的发展势头。钱学森同志曾深刻地指出：要研究利用人造卫星建设21世纪的社会主义中国问题。由于航天技术的高度综合性，它所覆盖的学科、专业和高新技术是极其广泛的。加速发展航天技术，对国民经济建设和相关科学技术的发展，对人类文明和社会进步，将发挥积极的推动作用；大力推进航天技术在国民经济各个领域的应用，对于解决国家面临的教育与文化、交通与通信、环境与灾害、人口与资源等重大问题，具有重要意义。
中华民族有志于立足世界民族之林，对中国今后10～30年航天技术的发展作出总体安排，是一项重大的历史性任务。中国航天技术的发展，应遵循坚持为社会主义四个现代化建设服务的方针，开发利用外层空间，造福人民；从中国的国情出发，实行有限目标，突出重点，循序渐近，持续稳定协调发展，择优跟踪世界航天技术先进水平；坚持独立自主，自力更生，走中国自己的发展道路，加强国际合作，引进先进技术；实行集中统一领导，组织全国大协作，在实践中培养一支素质高的航天队伍。中国的航天事业在党中央、国务院、中央军委的领导和关怀下，有全国各部门、各地区的大力支持�
