下一個世紀屬於火星。在太陽繫裡，隻有這個世界有可能找到過去的生命，甚至可能找到現存的生命。而且，用今天已有的技術，或者在很近的將來就能獲得的技術，我們就能登上火星並生存下來。


羅伯特?祖布林的作品好多地方很幽默，而且有的題外話可不會討NASA的喜歡，它是我所見過的關於火星的過去與未來綜合性強的記錄。它解釋了我們為什麼應該到那兒去，怎麼去；


還有，也許是重要的一點，等我們到那兒以後，怎麼“在那片土地上生活”。

就我個人而言，我很高興這麼想：如果祖布林博士富有說服力的論點能被采納，那麼在我90歲生日前不久，支前去火星的探險隊就會出發。與此同時，如果一切順利，俄羅斯的火星登陸器正好會在我78歲生日前啟程，上面有我錄給下個世紀殖民者的口信。


給火星的口信

我叫阿瑟?克拉克，此刻我正在地球印度洋中的斯裡蘭卡島（它曾叫錫蘭）上對你們說話。現在是1993年早春，不過這條口信是為未來準備的。我正在對你們這些男人和女人講話——也許現在你們中有的人剛剛出生——聽到這些話的時候，你們正生活在火星上吧。


隨著我們走近新千年，很多人對那顆可能成為母星之外個真正家園的行星很有興趣。在我的一生中，我幸運地看到，我們對火星的認識從差不多一無所知開始——其實比這更糟糕，還有誤導性的幻想——發展到對它的地理和氣候都有了真正的了解。當然，我們在許多方面依然很無知，而且缺少你們覺得理所當然的知識。但是現在，我們有你們那個精彩世界的精確地圖，也能想像如何對它進行改造（地球化），讓它更合心意。也許你們已經開始這項長達數個世紀的工程了。


火星和我現在的家之間有一條紐帶，我在《上帝之錘》（The Hammer of
God，這也許會是我後一部小說）中寫到了。本世紀初，一位名叫Percy
Molesworth的業餘天文學家住在錫蘭這裡。他花了很多時間觀察火星。現在，在你們的南半球，有一座寬達175千米的巨型環形山就以他命名。在我的書中，我想像也許有一天，一位新火星天文學家回望自己的祖星，試圖看到那個小島，在那裡，Molesworth還有我都曾時常抬頭凝視你們的星球。


曾經有一段時間，就是1969年首次踏上月球後不久，我們都還很樂觀，覺得沒準能在20世紀90年代登上火星。我在其他故事裡描述過，倒霉的首次探險的一位幸存者在火星上觀賞地球凌日，時間是5月11日——1984年！好吧，那時候火星上沒人目睹這一奇觀，不過2084年11月10日它會再發生一次。等到那時候，當地球從日輪上緩緩經過，看起來像一個渾圓的微小黑點時，我希望會有很多雙眼睛回望著地球。我曾建議，到時候我們應該用大功率激光給你們發信號，那樣你們就能看到一顆星星從太陽正面向你們發送信息。


跨越空間的鴻溝，我向你們致意。我的問候與祝福來自離下個世紀近的10年，而就在這下一個世紀中，人類將首次成為一個太空種族，並踏上永不停步的旅程，直至宇宙終結。毫無疑問，祖布林博士書中的許多細節，和我自己在《奧林匹斯之雪》（The
Snows of
Olympus）中做的地球化火星習題一樣，會被未來的技術進步進步繞開。但是，它戰勝了所有看起來合理的懷疑，它告訴我們，母星地球之外個自給自足的人類殖民地就握在我們的孩子手中。


他們會抓住機會嗎？離我寫完本書已經快50年了，在那本《行星際航班》（Interplanetary
Flight）的結尾，我寫道：正如威爾斯曾說過的，選擇整個宇宙——或一無所有……世界之間遙遠的距離帶來了巨大的挑戰；可是，如果我們失敗了，我們種族的故事就走向了尾聲。人類將在仍未觸及的高度面前回頭，再次滑下那一段長路，跨越十億年的時間，跌回太初之海的岸邊。


阿瑟·C.克拉克

1996年3月1日

移民火星

行星際旅行的困難也許會讓火星殖民看起來像是幻想。不過，從定義上說，殖民是條單行道，正是這一點讓我們有可能為新世界的殖民地送去發展所需的大量人口。


我們考慮一下人類移居火星的兩種可能模式：政府出資模式與私人出資模式。

如果選擇政府出資模式，今天我們已經擁有大規模移民所需的基本技術手段。圖8.1中我們可以看到向火星運送移民的設想之一。脫胎於航天飛機的重型運載火箭把145噸（和土星5號運輸能力相當）載荷送上近地軌道，然後用比衝量900秒的熱核火箭（NTR，例如20世紀60年代美國NERVA項目中試制的那種）把一艘70噸的蝸居飛行器送上去火星的軌道，飛行時間7個月。到達火星後，蝸居飛行器用自身的圓錐形減速傘進行大氣制動，後在甲烷/氧發動機的幫助下降落。


蝸居飛行器直徑8米，擁有4個完整的居住層，總生活區面積200平方米，足夠24個人在太空中和火星上生活。到達火星後，卸下裝載的貨物，就可以騰出第五層（頂層）艙室擴大生活區。因此，一次發射可以將24個人送上地球去火星的單行道，包括他們的住房和工具。


現在，我們假設2030年開始殖民，每年平均有4枚這樣的火箭從地球上發射。然後作若干合理的人口統計學假設，就能估算出火星人口曲線，結果見圖8.2。仔細研究這張圖片，我們會看到在這種程度的努力下（而且技術鎖定在21世紀初期的水平），未來1個世紀中，火星人口增長率約為17、18世紀美洲殖民地的1/5。


這個結果意義非凡。它意味著，去火星的遙遠路途和由此引發的交通不便並不是紅色星球上人類文明初期的主要障礙。關鍵的問題反而是資源利用、培育食品、建築房屋以及在火星地面上生產各種有用的產品，正如我們在第7章中討論過的一樣。此外，預估的人口增長率是美洲殖民地的1/5，這有點慢，不過從歷史的尺度來看相當可觀。假設每次發射耗資1，對地球上任何一股希望在火星上播下自己火種的主要勢力來說，在一段時間中持續每年投資4都是可以接受的。


不過，如果每次發射耗資約1，那每位移民就是400。這樣的價錢政府也許負擔得起（一段時間內），個人或私人組織就不行了。會有很多人出於自我選擇想在新世界留下自己的印記，如果火星想從他們的充沛精力中獲益，那運輸費就得降到比現在低得多的水平。所以，我們考慮一下另一種可能的模式，看看費用到底能降到多低。


可以再次考慮我們用來把有效載荷從地面送上近地軌道的甲烷/氧單級入軌飛行器。把1千克有效載荷送上軌道，大約需要70千克推進劑。甲烷/推進劑價格約為每千克0，那麼把1千克載荷送上軌道，燃料成本為。然後我們假設總的繫統運營成本是燃料成本的7倍（大約是飛機總成本與燃料成本之比的2倍），那麼把載荷送上近地軌道的成本約為每千克1。假設地球與火星之間有永久往返運行的飛船，船上水和氧的循環利用率為95%。這種行星際“渡船”由阿波羅11號宇航員巴茲?奧爾德林（BuzzAldrin）提出，可以作為永久性地球-火星運輸體繫的基礎，能為大量移民有效提供足夠的艙位。這種渡船隻需要發射一次，然後就會在地球和火星之間永遠飛行下去，往返周期為2.2年。用這樣的渡船運送乘客，每位乘客（加上私人物品每位100千克）必須攜帶約400千克補給品，如食物、水和氧，來支持自己200天的去程航行。因此，把一位移民從近地軌道送上行星際往返飛船，也就是要給500千克載荷提供約4.3千米每秒的速度變量。移民從近地軌道登上渡船、從渡船登上火星地面都要乘坐轉移艙，每位乘客分攤的轉移艙質量大概要500千克。那麼，每位乘客共有1000千克質量需要送上渡船軌道，如果轉移艙采用比衝量380秒的甲烷/氧推進繫統，那需要送上近地軌道的總質量就是3200千克。近地軌道運送價格為每千克1，假設


渡船自身的費用均攤到極大數目的任務中，終得出，把一位乘客送上火星的費用是3。

顯然，上述計算中我作了很多假設，其中任何一個發生變動都會使算出的船票價格顯著上漲或下降。比如說，從地球到近地軌道這段路程，如果采用空氣助燃的超音速衝壓式噴氣發動機（scramjet）來提供相當一部分速度變量，這段路程的費用就會降低到原來的1/3。還可以用電力擺渡船把轉移艙加速到接近逃逸速度，然後停止加速，轉移艙就能利用高推力化學級實現近距離有動力飛越地球，從而脫離地球軌道，與渡船會合。這一過程由化學推進實現，需要的速度變量僅有1.3千米每秒，因此運送的有效載荷會成倍增加，費用也會降得更低。如果渡船采用磁力帆（見拓展閱讀）而不是隻利用自然的行星際軌道（通過重力助推），那要與渡船集合，轉移艙需要的離開地球的雙曲線速度幾乎為零，因此，近地軌道到渡船的整段路程都能用電推進完成，甚至用太陽帆、磁力帆也行。我們假設渡船上的維生繫統中水和


氧氣的循環利用率為95%，如果增加維生繫統閉環度，把該數值提高到99%，那每位乘客需要的消耗品就會減少，運輸費用也會進一步降低。終，理想情況下地球到火星的運輸費用還能再降低1個數量級，每位乘客隻要左右。逐步采用這些新技術，費用會隨之逐步降低，見表8.3。


不過，早期移民的費用是每位3，這個數字很有意思。這個數的錢誰都不會隨便就花掉，但這個數——大約就是美國許多地區一幢郊區中產階級高尚住宅的價錢，或者換句話說，大約就是一個成功的中產階級家庭一生的積蓄——很多人都能出得起，如果他們真想去的話。他們為什麼會想去？答案很簡單：火星人口很少，交通費又這麼高，那火星上的勞動力成本肯定比地球上高得多。因此，火星上的工資也許會比地球上高得多。


3在地球上可能是一位工程師6年的薪水，那在火星上，他很可能隻要一兩年就能賺到這麼多。過去4個世紀中的大部分時間，歐洲與美國之間的工資差別正是如此，這樣的工資差別會使個人移民火星變得既有利可圖又有望實現。從17世紀直到19世紀，許多歐洲家庭如出一轍，傾家蕩產把一位家庭成員送到美國。然後，這個移民去賺足夠的錢，讓全家人都搬過去。今天，同樣的一幕正在第三世界的移民身上重演，和現在的機票價格相比，他們在本國的薪水低得可憐。到達目的地後，移民肯定會有收入來付清船票，所以甚至可以貸款來付旅費。過去我們這樣做過，將來也可以這樣。


如前所述，火星上將會出現的普遍勞動力短缺會促使火星文明進行技術變革和社會改良。如果你付了地球上5倍的薪水，那你肯定不希望自己的工人浪費時間做體力勞動或是填寫表格；也不希望擁有緊缺技能的人沒法全力施展，而僅僅因為他沒有勞神費力地去做什麼例行公事的培訓。簡單地說，火星文明注重實用，因為他們不得不這樣，就和19世紀的美國文明一樣。留在地球上的社群沒有這麼大的壓力，所以更容易被傳統束縛。在相互的競爭中，這種被逼出來的實用主義會帶給火星巨大的優勢。如果說需要是發明之母，那火星會為發明提供搖籃。一個以卓越的技術與實用主義為根基的前沿社會，而且成員都是在個人的驅動下主動加入的，它必將成為發明的溫床，這些發明不但能為火星所用，地球上的人同樣也能受益。因此，他們會為火星帶來收入（向地球賣使用許可），同時也會打破勞動力豐富的地球社會固有的停滯不前的趨勢。我們在稍後的章節中會討論到，這個返老還童的過程終將是殖民火星為地球帶來的收益。而得益的地球社會，便是與火星的社會、文化、語言、經濟各方面聯繫緊密的那些。


進步繞開。但是，它戰勝了所有看起來合理的懷疑，它告訴我們，母星地球之外個自給自足的人類殖民地就握在我們的孩子手中。

他們會抓住機會嗎？離我寫完本書已經快50年了，在那本《行星際航班》（InterplanetaryFlight）的結尾，我寫道：正如威爾斯曾說過的，選擇整個宇宙——或一無所有……世界之間遙遠的距離帶來了巨大的挑戰；可是，如果我們失敗了，我們種族的故事就走向了尾聲。人類將在仍未觸及的高度面前回頭，再次滑下那一段長路，跨越十億年的時間，跌回太初之海的岸邊。


阿瑟·C.克拉克

1996年3月1日