BOOK NOTES

在火星买房

凯利·韦纳史密斯,查克·韦纳史密斯

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《在火星买房》由夫妇研究搭档凯利·韦纳史密斯(生物学家)与查克·韦纳史密斯(漫画家)合著,英文原版于2023年由企鹅出版社出版。两位作者花四年研究太空定居问题,自称从乐观的太空爱好者变成了“太空混蛋”。全书的核心判断是:近几十年内把太空定居当作可行目标被严重高估,短期定居既没有明确的经济或安全回报,还可能把地球推向冲突与灾难。作者主张“等待再大举行动”(wait-and-go-big):先把科学、技术与国际法补齐,再在短期内一次性迁入大批定居者。

全书分六个部分。第一部分讲太空对人类身体、生育与心理的作用;第二部分比较月球、火星、旋转空间站与更糟的地点;第三部分讨论食物、排泄、生态闭环、能源与防护;第四部分梳理冷战时期形成的太空法及其缺陷;第五部分比较把太空公地化与私有化两条路线;第六部分处理公司镇、人口规模、太空战争与“Plan B”备份文明。每部分结尾附一篇“Nota Bene”轶闻。书的末尾有致谢、注释、书目与索引。

作者在引言中交代了写书动机。他们原本打算写一本社会学路线图,说明定居规模如何扩大,结果发现许多基础问题没人研究:空气被配给甚至由公司控制时民主如何运转、人类无法在地球重力以外生育时社会如何变化、太空好地段有限时如何避免争抢。作者列举了2020年星链服务条款宣称“地球政府无权管辖火星活动”的例子,指出这是误导:火星受多边条约管理,属于国际公地,服务条款无法推翻条约。他们认为太空定居言论大多由拥护者书写,如同让啤酒厂来撰写饮酒安全手册。

发射成本的变化重塑了这段历史。1957年首次入轨到1960年代末,把物体送入轨道的价格下降约90%到99%。1970年代后价格停止下降,航天飞机既贵又不安全。2010年代以后,以SpaceX为主的私营企业再次压低成本,活跃卫星数量从2015年的约1400颗增至2021年的约5000颗。廉价发射启动了太空旅游业,也让贝索斯、马斯克等火箭公司老板的定居宣传获得更多听众。作者强调,这些老板的信念是真诚的,担忧正在于他们关于人类社会的看法可能把未来引向糟糕方向。

引言逐一反驳八种常见支持论点:太空能救人类于近忧(作者认为火星远比被破坏的地球难住,单场灾难不足以让它变成更好的选项);太空工业能救地球环境(仅维持地球人口稳定就需要每天送出22万人);太空资源让人致富(世界银行报告称地下非再生资源约占地球财富2.5%);太空能结束战争(国家争夺的是特定的土地,且战争起因包括宗教、坏领导人与误判);探索是人类本能(多数人选择在有糕点和空调的地方度假);太空能统一人类(国际合作通常发生在关系良好之后,造价约1500亿美元的国际空间站也没能阻止俄美在2022年互骂);太空旅行使人明智(六十年、六百多名太空人没有留下哲学巨著,部分宇航员的行为记录反而相反);太空新国家能重振地球文化(历史学界已基本否定边疆假说,且国际法本就禁止在太空建国)。

作者承认两条勉强成立的定居理由。其一是“生存大教堂”:规模大、基因多样、分布广泛的第二个人类文明可以充当物种备份,但无法应对近期灾难。其二是“热水浴缸论证”:因为酷而去做,不需要更多理由。两条理由共同面对一个障碍:如果大规模太空存在反而增加物种灭绝风险——核冲突、向地球投掷重物、恐怖主义——那么它们都站不住脚。作者引用国际关系学者Daniel Deudney《暗黑天空》中的论点展开这一担忧:人类进入太空制造至少两类存在性风险,即因争夺太空领地引发的地球核冲突,以及人类控制小行星与巨型轨道站后向地球投掷重物的能力。

第一部分 照顾太空旅客

作者先交代太空医学的数据局限。宇航员是经过严格筛选的精英,不代表普通定居者;最长的单次太空驻留是437天(波利亚科夫1994至1995年在和平号上创造),阿波罗任务在月球六分之一重力下累计停留不足两周。人类在太空六十余年,多数医学知识来自地球磁层保护下的空间站,无法直接外推到深空与部分重力环境。

太空生理学:真空、辐射与微重力

太空不会立即杀死人,前提是设备正常。作者用汽水罐比喻人体:体液中的氮气在突然减压时会形成气泡,引发“减压病”。唯一在太空死亡的人是1971年联盟11号的三名宇航员(多布罗沃尔斯基、帕察耶夫、沃尔科夫),返回舱阀门意外打开,三人因脑出血死亡。宇航服内部只有约三分之一大气压,出舱前需要预呼吸纯氧排氮;阿波罗1号与苏联宇航员邦达连科的事故都说明纯氧环境的火灾危险。

辐射来自太阳与整个宇宙。太阳耀斑与太阳粒子事件能引发急性辐射病;银河宇宙线里高速重离子造成的损害更隐蔽——实验显示单颗铁原子核能在凝胶中打出头发丝粗的隧道。宇航员报告的“闪光”可能源于眼睛被这些粒子击中。1859年的卡灵顿事件曾让全球电报系统瘫痪,2012年一次类似强度的事件差一点命中地球。辐射还会损坏设备:国际空间站一次氨泄漏误报疑似由辐射造成,2003年火星奥德赛探测器被太阳爆发击中,辐射探测器永久损坏。厚屏蔽反而可能因“散裂”(spallation)产生次级危险粒子,过厚的铝屏蔽可能增加总辐射暴露。

辐射数据的样本极小。唯一在磁层外待过的人是阿波罗的二十四名宇航员,最长任务阿波罗17号只有约十二天半,他们没有显示更高的癌症率,但作者指出这批人全部是经过极端体检的超精英,且“没有确凿证据表明太空辐射导致人类癌症,但可以合理假设它会”。NASA按“暴露致亡风险3%”设定剂量上限,这产生奇怪后果:因卵巢与乳腺组织对辐射敏感,有人提议长期火星任务禁止女性,而现行记录保持者帕达尔卡累计约二十九个月的辐射量已超过NASA对所有年龄的限额,等于“不准人类”参与。国家科学院一份论文建议用签署弃权书来解决这个问题。

微重力的损害有数据支撑。脊柱每月流失约1%骨量;国际空间站驻留六个月的宇航员小腿肌肉萎缩约13%,且这还是在每天两三小时锻炼的前提下。体液上移造成“浮肿脸鸟腿”综合征,视力问题随驻留时间恶化,执行空间站任务的宇航员中约50%报告近距离视物困难,四十岁以上者被预配“太空老花镜”(SAG)。失重还改变药物与麻醉剂在体内的吸收,太空手术需要重新认证。作者记录了一个悖论:太空从未做过人类手术,医生用抛物线飞行的猪做心肺复苏与开颅实验。从国际空间站撤离需要六到二十四小时,深空途中出意外基本只能就地处理。部分重力(月球六分之一、火星五分之二)可能缓解部分问题,但医学界对此几乎没有数据。

太空生育:从失重性爱到太空婴儿

作者考证了失重下性爱的机械困难:没有上下的方向、每份动作都有反作用力。他们引用“贞操带”(unchastity belt)、“依偎隧道”(snuggle tunnel)、2suit与太空雪佛兰房车等概念。关于太空是否发生过性行为,作者分成三派:有人认为没发生过,有人认为必然发生过,有人认为读过相关报道。作者查证了马克·李与简·戴维斯1992年新婚夫妇同乘奋进号的传闻,结论是航天飞机像校车一样拥挤,难以保密;所谓“三海豚俱乐部”的流言出自工程师G. Harry Stine,作者未能找到任何旁证。

生育问题在每个阶段都缺乏数据。精子与卵子持续受辐射;胎儿、发育中的孩子与孩子的配子也暴露其中。作者强调:从未有人类在零重力或低重力下怀孕,如果发育依赖地球式向下的引力,就会受扰。母体骨骼在微重力下变弱,分娩时盆骨是否安全是开放问题;有人为此申请了离心机辅助分娩的专利。火星土壤的高氯酸盐干扰甲状腺激素,空间站空气的二氧化碳水平高于地球且含有各种挥发性有机物,NASA为此维护一份“航天器最大允许浓度”(SMAC)清单。

动物实验的结果好坏参半,样本零散。蝾螈、壁虎、鹌鹑蛋、大鼠、小鼠等实验出现过畸形率升高、异常游泳姿态、婴儿死亡率升高、催产素下降,以及一整窝幼崽因单只过大卡住产道而全部死产;但也有实验一切正常,还有发育早期异常后来恢复的案例。作者指出这类实验没有一个是从受孕观察到出生再观察到下一代生育,持续的时间都不够长。人类女性航天员平均38岁首飞,常借助辅助生殖技术,但流产率没有高于同龄普通女性;作者承认总数据只有七十五名女性航天员,太少。他们明确反对“不知道有没有问题就假设没问题”的态度。

伦理问题随之而来。成年人可以签署知情同意,婴儿不能。作者引用Szocik等人2018年论文中“火星殖民环境可能偏好支持自由堕胎政策”“可能为有价值的后代设定更高标准”等说法,指出这些描述即便反映现实,在事前知情的情况下仍然构成选择。他们也反对用基因工程制造适应恶劣环境的“设计婴儿”,认为道德成本巨大。结论再次指向等待:先积累安全与合乎伦理的数据,再一次性送入足够大、技术足够先进的人口,避免“让进化对孩子们起作用”。

太空心理学:宇航员在撒谎

作者论证,太空心理学的目标实际是“让宇航员继续工作”。太空的日常很乏味:三餐准备、清洁、除霉、盘存,卧舱像棺材,设备嘈杂,睡眠不足。心理支持依赖地面联系:列别杰夫情绪低落时,地面安排他儿子在飞越时弹钢琴;今天国际空间站有网络、流媒体与心理咨询。食物的新鲜感也很重要——宇航员怀念苹果与洋葱,有人播放雨声与海浪声入眠。火星距离最远时信号单程二十二分钟,通信更像写信。

“太空疯癫”的流传故事大多站不住脚。网络热传的留明“18乘20英尺小屋谋杀条件”语录实为他引用欧·亨利的文学作品;泰勒·王拒绝返回的威胁被当作玩笑化解;天空实验室4号的“哗变”实为排班争执后超额完成任务。作者翻查记录,只找到两例心理问题可能缩短任务:1976年礼炮5号空间站上的沃雷诺夫与若洛博夫因设备故障与人员不合提前返回;1987年拉韦金因心脏异常撤离,他后来向玛丽·罗奇承认自己抑郁且有轻生念头。作者评价,即便把拉韦金的案例按最坏情况解读,它也是六十多年里唯一一次因纯心理反应提前结束的任务。

更麻烦的是数据本身不可信。作者用一章篇幅论证“宇航员是撒谎者”:艾琳·柯林斯的心理问卷被解读出“幻觉”倾向;迈克尔·柯林斯隐瞒了舱外活动中的幽闭恐惧;麦克·马伦从医疗档案里撕掉整页。理由很简单:走进诊室时你还能飞,说出来你就被停飞,说真话没有好处。南极与潜艇等“模拟环境”(analog)的数据显示,经过筛查的专业人员在密闭环境中精神状态并不更差,但这些环境时间短、规模小、人员自选。模拟实验如“火星500”(520天六人)数据收集方式可疑——论文的共同作者本身是实验参与者。作者给出一个务实提醒:国际空间站医疗手册中有处理急性精神病的书面流程,用胶带、弹力绳、毛巾固定病人并给予镇静剂;火星定居点必须本地配备精神科护理、药物与长期约束手段,最坏情况下约束可能持续一年多。

第二部分 太空何处安家

作者先用1835年“月球骗局”开篇:纽约《太阳报》声称赫歇尔用望远镜看见月球上的独角兽与双足海狸。两百年来人类屡屡误以为太空宜居。实际上适合定居的地点极少,技术成熟前只有月球与火星两个选项,外加尚在概念阶段的巨型旋转空间站。两个星球加起来的可用陆地约等于地球陆地的五分之一,火星占其中约80%。

月球:位置极佳,但需要大修

反对月球定居的论据集中在资源缺失。月球表面几乎无碳,而人体约20%是碳,树木干重约50%是碳;月球上浓度最高的六处碳储备是阿波罗登月点留下的九十六袋粪便、尿液与呕吐物,且按现行法律禁止动用。月球缺乏氮与磷,干燥到需要从六吨月壤里煮出三千克日常饮水。没有磁层与大气保护辐射和流星,表面覆盖着带电的锋利玻璃与石粉构成的表岩屑(regolith)。阿波罗17号的施密特吸入月尘后出现过敏症状,阿波罗16号的杨报告月尘像研磨剂一样磨损设备;苏联月球车2号据信因表岩屑积累导致过热而死亡。昼夜各两周,赤道温度在零下130℃与零上120℃之间摆动。作者对氦-3传闻做了简短清算:氦-3确实在月球更常见,但浓度极低,约需处理150吨表岩屑才能获得一克,而它所服务的聚变反应堆人类还造不出来。

支持月球的理由全是位置性的。月球距地球约38.5万公里,信号单程约一秒,可实现近乎实时的通信,补给与撤离都方便;重力井浅且没有大气,是理想的发射平台。表面含硅、铝、镁、铁、钛等元素,理论上可本地制造建材与光伏板,但作者提醒:元素存在与工程可行是两回事,冶炼钛需要1800℃专用炉,处理月球铁如同用一堆锈造钢梁。

月球有一批“黄金地段”。熔岩管是现成的洞穴,部分可能保持17℃左右的稳定温度并抵御辐射与温度波动,但其稳定性证据薄弱——表岩屑专家罗伯特·瓦格纳告诉作者,最强的证据来自已经坍塌的区段。“永恒之光峰”几乎全年被阳光照射,据估计只占月球面积的千亿分之一,算下来不足两个网球场;“永恒黑暗坑”位于极地永久阴影,估计含约一亿吨水冰,只占月球表面0.1%,水量约等于密西西比州萨迪斯湖的一成。作者强调,这些有限资源的法律地位模糊,一旦被认定有价值,可能成为各国争抢的焦点。几乎没有人把月球当作定居终点,它更可能充当太空港与演练场。

火星:毒土毒天,但机会巨大

火星的缺点同样密集。土壤含0.5%到1.0%的高氯酸盐,这类化学物质干扰甲状腺,对胎儿与儿童尤其不利,还可能被植物吸收。1971年水手9号接近火星时,整颗行星被一场沙尘暴裹住;即便大气只有地球的约1%压力,沙尘暴也能把天空遮蔽数周,太阳辐照只有地球的一半。距离是最大问题:单程约半年,往返任务总耗时两到三年,中途无法掉头。阿波罗13号的“自由返回轨道”在火星尺度下需要一年多。地球与火星间信号三到二十二分钟,无法实时通话。火星也没有值得运回地球的矿物——作者认为氘比月球氦-3更不可行,因为它更远、更便宜易得。

但火星拥有生命所需的化学基础。极冠与地下藏有大量水;大气95%是二氧化碳,对植物反而是资源;萨巴蒂埃反应能把二氧化碳与氢气转化为甲烷和水,甲烷是优良的火箭推进剂。火星没有月球的“黄金地段”短缺,因为好地方很多:两极有冰、赤道夏季可达21℃、日长24.7小时。维京号1970年代在火星土壤中加入营养液后出现疑似生命信号,主流解释是化学反应而非生物学;后续任务没有发现生命,但找到了温暖湿润的过去。作者指出,如果火星微生物真的存在,定居本身可能杀死人类遇到的唯一外星生命,这构成谨慎定居的理由。

火星被多数人当作第一选择,因为它具备维持生命的要素,且其他地方更糟。遥远的未来可以把火星地球化(terraforming),提案包括在极地引爆核武器舰队以制造温室气体,作者提醒这类计划涉及改变唯一适合定居行星气候的国际法后果。

巨型旋转空间轮

旋转空间站的画面最具吸引力,但作者认为它是“困难模式”。近地端方案需把数百万乃至上千万吨材料送入轨道——假设每次发射50吨,百万吨空间站需要两万次发射,因此提案通常要求从月球或小行星采料,再送到太空组装。为避免眩晕,转轮必须很大:两转每分钟时直径450米才能达到一个地球重力,四转每分钟时直径112米。作者引用一篇论文的警告:“所有船员一起晚餐这种重量转移就需要有计划的配重对向移动”。小轮子还有“洗衣机效应”,配重系统容易出故障。就算建成,作者质问“为什么”:既然拥有在月球或火星建厂的能力,为何不直接住在那里的土地上。

作者反驳“太空缺地”的说法:2018年日本有849万套废弃住宅,加拿大有八个城镇提供免费土地,南极洲比欧洲大40%却几乎没有常住人口,纽约中央公园塔一栋楼就新增约12万平方米居住空间。若以人工居住面计算,地球本身就在不断“造地”。保护地球生态的说法也经不起算术:要稳住80亿人口,每年得把约8000万人送进太空,相当于每年把约1.6万座中央公园塔送入轨道。旋转站的合理用途只有几个:为受部分重力影响的下一代提供地球重力育儿所、在深空经济中充当低重力井中转站、让富有旅客更舒适地长途旅行。1970年代催生这些构想的前提——即将到来的大饥荒、持续下跌的发射价、没有廉价光伏——如今都不成立:大饥荒没发生,可再生能源变便宜,太空旅行依旧昂贵。

更糟的选择

作者按糟糕程度排名。小行星带太远、多为“碎石堆”、彼此相距太远;小行星采矿的经济账不划算,近地含铂族金属的慢速小行星只有几十颗,且都是每吨几克级的矿石。金星表面450℃、九十倍地球气压、硫酸云,唯一认真的提案是云层中的浮空基地“云十号”,用大气二氧化碳种植竹子和康普茶建造蜂巢式住所。水星昼夜温差在零下180℃到425℃之间,最认真的提案是住进晨昏交界线,每隔24小时整体迁徙86公里。外太阳系的木卫二与土卫二可能有地下液态水,但冰壳厚达数公里,以现行技术需数年乃至数十年航程。最近的恒星比邻星距地球4.2光年,按最快航天器帕克太阳探测器的速度需要约8000年。作者总结:太空把地球上所有恶劣环境叠加在一起,再加极端温度、有毒土壤与带电玻璃般的尘埃,比较海洋航行是误导,定居难度远高于通常表述。

第三部分 口袋伊甸园:人造生态圈

本部分讨论定居者如何不饿死、不窒息、不被辐射杀死。作者先说明为什么这个问题被忽视:种芒果和回收粪便不酷,且造生态闭环没有明显的地缘政治收益。要维持食物与净水,定居者需要一套几乎完全自我循环的生态,而人类在这方面的最大实验只养活过八个人两年。

排泄、食物与“闭环”

太空厕所史充满细节。早期是带胶粘的塑料袋,双子星7号指令长博尔曼曾试图两周不排便;空间站时代换成双头吸尘器,废物需要网袋装好后人工压实。指挥官惠特森描述厕所满时要戴橡胶手套把废物压紧。宇航员发明了“漂浮物”“逃逸者”“棕鳟”等词汇描述漂浮的粪便。航天飞机的“甩干机”系统把粪便冷冻干燥,但密封有缺陷;2021年灵感4号任务的马桶故障上了头条。作者强调,太空定居需要回收固体废物,而至今太空中的固体废物从未被回收,国际空间站只回收尿液与湿气制成饮用水,美方戏称“昨天的咖啡”。

太空食物受多重约束:必须营养、耐储存、无碎屑、不向密封空气释放化学物质。早期食品是牙膏管与包胶食品块,包括神秘的“红块”;宇航员席拉试吃后建议只带块状食品,食品科学家让宇航员们连吃几天,众人放弃。1985年玛丽·克利夫与墨西哥裔宇航员维拉带去了第一张太空玉米饼,因其无屑易存放而沿用至今。俄罗斯宇航员吃专门设计的低屑“芭比面包”。空间站食物“还行”,多数宇航员会掉体重。1991年STS-40任务上,塔可酱成为第一种太空货币,指令长奥康纳定量配给,船员用塔可酱雇人打扫厕所。酒类方面,奥尔德林1969年在鹰号着陆器里用圣餐酒做过“一小口”,和平号上藏有干邑与威士忌;安迪·韦尔在《太空中的酒》序言中计算,八公斤土豆才能酿一瓶伏特加,火星幸存者不该浪费口粮。

种菜是可行的:国际空间站的“蔬菜生产系统”与“自动植物舱”种出过芥菜、生菜、矮秆小麦。2022年首个在真实月壤中种植的拟南芥实验显示,植物能长但表现差、发红、体积小。作者澄清“火星模拟土壤”不含高氯酸盐,只是成分接近的地球土,没人种过真火星土。动物蛋白方面,昆虫(蟋蟀、蚕、黄粉虫)效率最高;实验室细胞培养肉尚在起步。闭环保历史从苏联1965年的BIOS系列开始,纯藻类喂养令人难以下咽,后来加入小麦等植物,但20%的工时耗在维护系统上,固体废物从未回收,肉食靠外运。1990年代Biosphere 2(3.14英亩、八人两年)是迄今最接近成功的实验,作者说它“基本成功了”:八人进去八人出来。但它暴露了太多问题:团队分裂成互相吐口水的两派;食物短缺,男性体重平均下降18%、女性10%;土壤微生物与混凝土消耗氧气导致大气失衡。作者把“物种包装”(预先放入冗余物种)与混入蟑螂和树皮蝎子视为未来定居的重要教训。Biosphere 2耗资约三至四亿美元,只有国际空间站的千分之一,且在第二轮进行中被财务纠纷与内斗终止。日本CEEF、中国“月宫一号”原型(Lunar PALACE)与欧洲MELiSSA都更小、更系统,但都远未达到定居所需规模。作者认为,如果航天机构的真实目标是定居,这十年间本应建五百座Biosphere 2来建立设计计算模型,而事实是机构预算主要流向国家威望。

居所:能源与屏蔽

定居点的能源选择有限。化石燃料在太空不存在;水能与风能在月球不可用,火星风能需要巨型涡轮;地热只对火星可行但位置受限。剩下太阳与核能。一个百万人的火星城市按美国人均用电量需要约130平方公里光伏板,实际需求只会更高(制气、洗土、提取燃料都在本地进行);月球两周的夜意味着电池组重达数千吨。火星洞察号的“鼹鼠”钻头只钻入两三厘米就因摩擦不足与沙尘遮蔽太阳能板而失败,作者对“靠机器人维护数百英亩光伏板”的乐观表示怀疑。

核能分为两类。放射性同位素加热器与热电发生器(RTG)简单可靠,钚-238每公斤提供约500瓦热、可转化约一成电力,相当于每两公斤钚运行一台笔记本电脑,单机造价约一千万美元,旅行者号探测器的RTG让它们飞出太阳系后仍能发报。裂变反应堆功率密度高得多:美国唯一入轨的SNAP-10A在1965年发射后第43天失效,仍在高轨道上飘着;苏联发射过三十多个空间裂变堆,其中Kosmos 954坠毁加拿大并散落放射性碎片。2018年测试的Kilopower(KRUSTY)小堆表现良好,更大型号在规划中。作者给出两条安全规则:反应堆绝不用于发射推进,只在远离地球处启动;放射性材料必须封装,使最坏情况的清理范围可控。他们提醒,拒绝核能等于关上空间定居的大门。

屏蔽的主力是土。把表岩屑堆几米厚,可同时对付辐射、流星与温度波动,但尘埃会进入密封空间危害健康与设备。提案包括防尘服、外部连接式航天服、一次性的“绝地斗篷”,以及用水做双重用途的储水屏蔽。先进材料如氢化硼氮纳米管吸收中子与散裂粒子,主动磁场屏蔽能偏转带电粒子但耗能巨大且挡不住流星。作者引用太空建筑师布伦特·舍伍德的话:玻璃穹顶下看星空的城市形象是“没有根据的现代图标”,会把居民晒熟并暴露在辐射里。定居点将住进地下的“邻居地下室”。

太空建筑分三类。一类舱(Class I)是把整段空间站原样运到表面,直径限制约4.4米,可配合“哈博特”(Habot)与六腿轮式ATHLETE探测车,被称为“巨型太空虫”。二类舱(Class II)用可充气结构,NASA的TransHab有三层高、多层防护但从未飞行,专利卖给毕格罗宇航,其BEAM模块自2016年起作为国际空间站储物间。三类舱(Class III)全部本地取材:微波烧结表岩屑制砖、造“月凝土”,2021年曼彻斯特大学研究者用人体血清白蛋白把模拟火星土粘成混凝土。作者提醒三类舱能耗惊人,需要的电力相当于一座城市或大型工厂。熔岩管是最诱人的选项:密封一段洞穴、装好气闸即可获得比本世纪任何地面建筑都大的空间,且可省去屏蔽工程。

第四部分 太空法:怪异、模糊、难以修改

作者把太空法称为其他太空定居书籍通常略过的部分,而他们认为这是理解定居前景的支柱。核心矛盾是:太空是共享公地,禁止任何国家宣称主权,但按美国等国的解释,人人都可以随意使用表面资源——只要不正式宣称“这是我的领土”。两位作者主张建立国际管理的公地制度,并警告现有法律的模糊性在有核大国争夺有限好地段时可能引发危机。

太空的犬儒史

火箭在火药发明以来的两千年里一直是军事工具。三位“火箭之父”——齐奥尔科夫斯基、戈达德、奥伯特——都在职业生涯早期被忽视或嘲笑。德国业余社团“太空旅行协会”(VfR)被军方收编,冯·布劳恩转向为纳粹造V-2导弹。作者记录V-2的恐怖细节:约两万人死于工厂奴工,法国幸存者贝翁的回忆录《多拉行星》记载了这段历史。战后美国抢到冯·布劳恩、成吨文档与可组装一百枚V-2的零件,斯大林为此震怒。

冷战太空竞赛被作者解读为“昂贵的信号”:在联合国喊话没人信,而成功把一个人以7.8公里每秒绕地球一圈再送回来,是财富、组织与技术能力的直接展示。斯普特尼克升空时赫鲁晓夫一开始并不热衷,看到全球反应后才转向要更多“太空奇观”,莱卡狗随后上天。肯尼迪公开承诺登月,但1962年私下对顾问说“我对太空没那么感兴趣”;贝湾事件与加加林首航的背景让登月成为政治宣传工具。1962年“海星一号”在距地400公里高空引爆140万吨当量核弹,击毁六颗卫星并惊动全球,学者莫尔茨认为这次试验直接推动了太空法的订立。1963年《部分禁止核试验条约》与联合国相关决议成型,1967年《外层空间条约》生效,当时世界只有两个太空强国,这种格局是条约能被接受的前提。

外层空间条约

《外层空间条约》(OST)英文全文约2500字,没有定义条款。作者用两个问题说明其含糊:“什么是宇航员”——按美国FAA现行规则,旅游乘客不算“飞行机组”;“大气层在哪里结束”——通常取卡门线(约100公里),但提案从20公里到几千公里都有。条约第二条明确禁止国家以主权宣称、使用、占领或任何其他方式将外层空间据为己有。但作者指出,主权被禁止的同时,各国仍可在有限地段设站,并可借“事先通报访问”“征询磋商”等条款实际上垄断空间。Elvis与合作者指出,永恒之光峰只占月球面积千亿分之一,单一国家或公司可以独占这些地点。

资源开发处于灰色地带。2015年美国《商业太空发射竞争法案》明文允许美国公民“获得、拥有、运输、使用和出售”太空资源;美国、日本、阿联酋、卢森堡都通过了类似法律。NASA甚至与四家公司签约,让他们上月球象征性抓一把表岩屑、以一元象征性价格“卖给”NASA,目的是确立私营企业可开采并出售太空资源的先例。作者同时列出反驳意见:历史上太空物质(阿波罗带回的约400公斤月岩、苏联Luna系列样本、隼鸟号与小行星样本)全部由国家级科研机构获取,从未出现过商业性获利开采;国际社会是否会容忍公司赚取太空资源尚无先例。条约对“大规模杀伤性武器”同样没有定义,核弹被明确排除,但常规导弹理论上可以合法入轨。

责任制度只被真正动用过一次。1972年《责任公约》规定发射国对损害负责,但“谁算发射国”各国解释不一:加拿大人在巴拉圭发射的卫星出事,责任归属悬而未决。1975年《登记公约》要求发射登记,作者用“船旗国”类比说明漏洞——美国公司AST & Science在未签署责任与登记公约的巴布亚新几内亚取得发射许可。他们还记录了理查德·加里奥特花68500美元买下月球21号与月球车2号的轶事,他声称自己个人拥有月球车下方的土地,作者咨询的太空律师无人认同这一解释。条约的总体效果是建立了“不伸手”的规范,但作者提醒,这或许更多因为四十年来太空一直贵得没人去,而不是法律文本本身的力量。

谁杀死了《月球协定》

1979年《月球协定》本可堵住多数漏洞:它把月球及自然资源定为“人类共同遗产”(CHM),并计划设立国际机构管理开发。作者用三种产权框架对比:res nullius(无主物,抓到鱼即归己)、res communis(公共物,人人可用但需管理)、CHM(全人类共有,取用需补偿全人类)。《月球协定》第十一条的“共同遗产”条款让美国国会视为社会主义,苏联也公开反对CHM,意大利与阿根廷等资本主义国家反而支持。1970年代末太空采矿从“迫在眉睫”变成“昂贵且无必要”,NASA局长弗罗施对国会表示自己对协定“极度不感兴趣”;O'Neill派的L-5协会发动政治游说反对批准。到2023年,中国、美国、俄罗斯、印度都未批准,沙特阿拉伯宣布退出。作者总结:两大太空强权都不愿付出资源却把收益分给别国。

美国随后另起炉灶。2020年《阿尔忒弥斯协定》重申资源开采的“先到先得”,并引入“安全区”概念——可在月球作业区划设危险半径,理论上临时但以作业结束为限。作者认为安全区有现实用途(着陆扬尘确实危险),但叠加有限的好地段、无基地数量上限、美国绝对航天优势与中美都是有核国家这几项,就接近“事实上的圈地”。截至2022年10月,除美国外有二十国签署,缺席者包括欧洲航天局、中国、俄罗斯与印度。作者引述2022年国防创新部门报告,称新一轮太空竞赛“已经开始”。

第五部分 前进之路:向“月球西弗吉尼亚”进发

作者把现实选项分成两条:建立国际公地管理,或允许有管理的国家占有。他们直言后者难以想象能无冲突达成,并论证前者在二战后处理南极与深海这两块巨型领土时已经反复成功。

把太空变成公地

作者用奥斯特罗姆的研究反驳“公地悲剧”的必然性:共同资源可以在无私有产权、无上级权威的情况下通过轮用、限额、成员制等方式管理得好。南极的例证最完整:二战前七个国家瓜分饼状领地,纳粹曾在“新施瓦本”向企鹅行纳粹礼;1952年英阿因基地重建交火;1957至1958年国际地球物理年后,十二国谈判出《南极条约》,主张冻结——旧领土主张不放弃也不新增,各国可自由建科考站。1980年代的《南极矿产资源活动管理公约》(CRAMRA)因主权争端风险、联合国不满与库斯托领导的环保抵制而失败,1998年生效五十年采矿禁令,连探矿都禁止。作者特别说明:南极从未因“出现值钱的东西”而推翻法律,这对“月球一出资源法律就失效”的说法是最直接的反例。

深海的公地化走了更细致的路。1994年生效的《联合国海洋法公约》(UNCLOS)把海岸外200海里以外的“区域”定为人类共同遗产,设立国际海底管理局发勘探与开发许可,并设立“企业部”(Enterprise)让发展中国家分一杯羹。1982年的原始版本因要求技术转让而遭发达国家抵制,1994年的“执行协定”把技术转让降为建议后,中国、俄罗斯、日本、印度、欧盟等约九成联合国成员国批准;美国签署未批准,国防部长拉姆斯菲尔德在参议院警告这可能“成为外层空间资源的先例”。作者认为UNCLOS是太空最可行的范本:它既避免了争夺,又允许在规则下开发,而美国可以继续以“惯例法”名义参与而不用坐进决策席。

分割天空

支持私有化的一方多以洛克理论为基:《政府论》称人把劳动混入自然物就获得财产。美国1862年《宅地法》与1889年俄克拉何马抢地是他们钟爱的先例。作者把提案分三类。第一类是钻条约空子:哈克-米斯拉主张《外层空间条约》不约束火星人(作者反驳:国际法适用于人类,且独立后的火星人若失去地球补给会死——国际空间站平均四五个月就要运新设备修一次);瓦瑟的《太空定居奖法案》提出以自然法为基础的领地主张(作者用“结婚协议没写禁止出轨”的比喻拆解其逻辑);西姆伯格提出多国联合占有不算“国家”占有(作者用“两人一起扣扳机就不算杀人”回应)。第二类是修订条约:开征“火星税”、限定占有面积、预留荒野(有论文主张保留八分之七的太空)。第三类干脆撕毁条约,作者用“树屋理论”说明:孩子的树屋再高,只要父母停止送食物和水,独立就是空谈。作者承认这些理论有战术价值——说得多了可能变成话语,正如1972年两个国家拿走月岩却没有共享惯例的诞生。但他们总体结论是:私有化路径要么不合法,要么需要先经历危机。

太空国家的诞生

作者以2016年成立的“阿斯加迪亚”(Asgardia)为例讲国家法。该网络实体由俄罗斯裔科学家阿舒尔贝利创立,2017年把一枚硬盘大小的“主权领土”送入轨道,有三万注册成员、宪法、议会与法院。按1933年《蒙得维的亚公约》的国家标准——常住人口、确定领土、政府、与他国交往的能力——阿斯加迪亚四项都不达标:领土是轨道上的硬盘,政府没有执行能力,冯·德·东克教授指出迪士尼世界的处罚能力都更强。

现代国际法的国家诞生路径依赖“自决”规范,其成立条件极为苛刻。加拿大最高法院1998年关于魁北克分离的裁决树立了标准:魁北克人属于“民族”,但他们不被压迫,可以投票参政,因此不能单方面分离。1971年孟加拉的独立之所以被广泛承认,是因为东巴基斯坦经历了被普遍视为种族灭绝的镇压,且巴基斯坦是弱国;1983年北塞浦路斯只有土耳其承认;2008年科索沃得到美欧承认却拿不到联合国席位,因为希腊(北塞浦路斯先例)、中国(台湾先例)、西班牙(加泰罗尼亚先例)都怕开先例。作者把这条逻辑搬到太空:在OST有效的世界里,火星人既不能拥有脚下土地,又要容忍他国代表到访,若他们想以“被压迫”为由独立,先例要求极高;而任何太空国家从太空公地“拿走一块”,等于向所有国家乃至全人类索取。结论是:没有摧毁条约、罕见修订或极端罕见的地缘政治巧合,太空国家没有清晰路径。

第六部分 Plan B 还是不要:太空社会、扩张与存在风险

本部分假设定居与太空国家可以实现,然后考察人口层面问题:公司镇、达到独立所需的人口规模、战争风险与“Plan B”备份文明的成色。

火星没有劳动力池:公司镇

公司镇是太空定居最常被讨论的社会形态。作者指出公司镇本身并不必然邪恶:纽芬兰的科纳布鲁克、苏联的“单一工业城镇”(如被称为“死亡之谷”的克拉斯诺卡缅斯克)与赫希、普尔曼、福特兰迪亚等乌托邦小镇各有不同。共同的结构问题是权力失衡:公司提供住房、商店、学校、医院,房东同时是老板、市议会与医疗提供者,雇员几乎没有退出选项。普莱斯·菲什巴克对阿巴拉契亚煤镇的定量研究显示,公司往往不愿自建住房,但偏远地区没有第三方能竞争,公司只好自己盖,并顺带获得对雇员的控制。苏联单一工业城镇中,失去工作意味着搬进更差的市政住房,研究者称之为“控制工人的首选手段”。

作者把这一逻辑外推到火星:雇员无法跳槽,因为下一家雇主也要能提供空气、食物与回收废物的生命支持系统;撤离几乎不可能——火星每两年才有一次发射窗口,即便从月球回地球也是一次38万公里的火箭飞行。经济波动加剧风险:1921年布莱尔山之战中,煤矿价格暴跌时期,资方从飞机上向矿工控制地区和平民投弹;若火星公司镇依赖旅游,地球经济衰退就会抽走收入。作者给出的缓解因素包括公司需要声誉吸引未来的员工、精英雇员讨价还价能力更强、公司不会乐意得罪单日价值数百万美元的员工。但最根本的建议仍是规模:多雇主的定居点拥有经济多样性与劳动流动性,其安全性远超小哨站;单个公司控制生命支持系统,则可能同时埋下暴政与向地球投射武力的风险。

规模要多大

作者区分“实际人口”与“有效人口”:十万个兄弟会男生有效人口为零,五万对克隆人有效人口也接近零。有效人口取决于基因多样性,而长期方案依赖来自地球的移民输入。若目标是不依赖地球的“Plan B”备份,则涉及“最低可行人口”(MVP)。五百是环保生物学常用的经验数,但作者援引“方舟考古学”说明它不适用于太空:1990年代基于部落规模的估计(80到150人)被推翻,因为原始部落实际通过跨群通婚连接成数千人的总群体。卡梅隆·史密斯的模型假设一次瘟疫式灾难(仿照黑死病带走三成人口),得出五世代隔离需要一万有效人口、约三万实际人口;其他模型多在四位数范围。技术方案包括冷冻干燥配子(国际空间站小鼠精子冷冻近三年后仍可受精,但后代寿命缩短)、人工子宫,以及HERITAGE模型——九十八人由计算机安排交配可维持数千年,代价是交出全部生育自主权。

更大的约束是“自给自足”(autarky)。物理学家凯西·汉德默估算约一百万人,与马斯克2022年推特声称的“约一百万”一致,但汉德默自认可能偏差一个数量级;科幻作家查尔斯·斯特罗斯认为更接近一亿到十亿。作者指出地球上最接近自给的古巴(约1100万人)与朝鲜(约2600万人)仍需进口工业品,而火星连空气与无毒的土壤都没有;计算机芯片制造依赖地球上三家厂商,芯片轻巧易运,几乎没有理由在火星本地生产。作者还提醒,空间站永远做不到完全回收——即使99%的水回收率,五十年也要损失40%的质量。他们的结论是:如果技术发达得能在地外维持百万人封闭生态,那么用它清理地球大气更合理;而“Plan B”本身可能成为地球灾难的诱因。

太空战争

作者先讲1999年的轶事:俄罗斯副外长卢金在科索沃谈判中威胁用潜射导弹在美国高空引爆核弹以瘫痪电网,并称“备用弹”约七千枚。这段插曲说明电子设备在太空与依赖电力的社会中何等脆弱。近地空间至今大体和平,作者认为主要因为条约奏效、卫星是军民两用的“双重用途”资产、且空间武器“很差”:把导弹放进轨道意味着先花大钱把它送上去、长期维护、等待它恰好飞过目标上空,而地基导弹可以随时发射。里根时代的“战略防御计划”(星球大战)与“神剑计划”(核爆泵浦X射线激光)最终因技术不可行与条约违规而搁置。

作者按时间尺度展开分析。近期:定居点与地球开战几乎不可能,因为定居者靠地球补给生存,而一条电磁脉冲就能在两周月夜开始时打掉月球电网;作者打比方说这等于指望马耳他向欧洲宣战。真正的近期风险是恐怖主义——月球质量投射器可以把质量送进地球重力井。中长期:战争的原因不是稀缺。作者引用克里斯·布拉特曼《我们为何而战》列出的“虚假原因”:贫穷、稀缺、资源、气候变化、族群分裂、极化、不公、军备,它们给火添柴但通常不是点火者。他们用“修昔底德陷阱”场景(贝佐斯特拉利亚因氦-3崛起,穆斯考趁窗口期先发制人)说明承诺难题,又用麦迪逊1793年的文字说明领导人与国家利益错位的风险。最深层的担忧是星际战争:火星与地球没有共享大气,危险的放射性同位素(如锶-90)不会像在地球鱼缸里那样污染双方——阻却人类使用最恐怖武器的理由之一将在太空消失。

等待而不出发

作者介绍Deudney的极端审慎立场:人类最安全的选项是从不建立大规模太空存在,太空活动只用于科学、环境监测与通信。Deudney在太空国家协会的研讨会上被围攻,作者呼吁给否定者更多发言空间。他们还引用萨根与奥斯特罗1994年《小行星偏转的危险》的论点:有能力拯救自己免于小行星撞击的文明,也有能力把小行星偏转向自己。作者借Deudney之口转述一个反转:恐龙没有太空计划,却存活了近两亿年。

结论:热水浴缸与人类命运

作者回到开头提出的两条定居理由并给出评估。“生存大教堂”要成立,需要人类治理得好到长期没有战争与恐怖主义、有拦截一切坠落物的技术、或能定居遥远恒星——三者都不满足。作者写道:“我们伤害自己的能力远远超过保护自己的能力”,把新行星当作备份,等于给已经堆了半打自我毁灭方式的物种再添一种。“热水浴缸”的边界在热浴缸与核武器之间:如果大规模太空存在确实构成核武级别的共同威胁,那么无论政治立场如何,集体都有权监管自己重力井上方发生的事。

作者最后的立场是保留可能性,但调整时间尺度。他们建议一个虚构的200亿美元太空定居机构把钱投到三条线:生物、繁殖与生态研究(多世代啮齿类旋转卫星、月面研究站、小型化生态实验,先把月球生命支持系统跑通再到火星);国际法(推动类似UNCLOS或《月球协定》但能让主要航天大国签字的管理体制);地缘政治、社会学与经济学(宪法设计、宗教、文化地理、六个月航程对商品价值的影响)。他们认为,从研究站到百万人大规模定居应该是一段“短暂时期”内的一次性迁移,前提是所有人都同意以和平与合法的方式开始。

作者以一首俄罗斯航天员歌曲《我们家的青草》作结:在太空中思念的不是发射场的轰鸣,而是家门口的青草。他们写道,无法真正离开地球——来不及阻止任何灾难,而真建起新文明时,人们会做的第一件事是重建已知的地球:生物圈之外,还有法治、人权与国家间的行为规范。他们也向太空定居群体致意:他们是朋友,想法值得认真对待,只是需要有人指出路途上的坑。作者最后提醒读者,如果他们错了,这份错恰恰是讨论的价值——读者可以把这本书当作“出路上的挑战”而不是“留下的理由”。

附带轶闻

原书另有六篇 Nota Bene 轶闻:奥伯特为弗里茨·朗电影造宣传火箭而炸伤自己的往事;和平号上以色列牛奶广告与百事、必胜客、塔可钟等太空营销;1978年女航天员“卫生棉条子弹带”的传闻及其背后的NASA“最坏情况”决策文化;Robert Freitas 1978年《太空求生杀人》与Erik Seedhouse《火星探索中的生存与牺牲》对“太空食人”的探讨;南极暴力事件的考证——1959年沃斯托克站“下棋持斧”传说被证伪,而1970年葡萄干葡萄酒杀人案与2018年贝尔斯豪森站刺伤案是真实记录;以及苏联因名字谐音为保加利亚宇航员卡卡洛夫改名“伊万诺夫”的趣闻。正文之后还有致谢、逐条注释、部分书目与索引。