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赵洋 著

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302326045

版次：1

商品编码：11262969

品牌：清华大学

包装：平装

开本：32开

出版时间：2013-07-01

用纸：胶版纸

页数：211

正文语种：中文

编辑推荐

　　最近有人提出，IT技术的进步和普及造成了一种进步的假象，事实上，人类在除了IT以外的其他技术领域，自20世纪60年代以来并无太多突破性的进展，这种状况字航天领域尤为明显，在登月以后的这几十年，航天技术在包括推进系统在内的大部分基础技术方面都无重大突破，只是在原有的基础上修补完善。《太空将来时》意识到了这一点，《太空将来时》不仅介绍了航天事业现在是什么样子，更多地描述了它应该是什么样子和可能是什么样子，这使得本书与其他的航天科普相比站到了一个更高的视角上。这些对航天技术可能性的预测不是科学幻想，而是建立在坚实的科技基础上，甚至连拙著《三体》系列中那些空灵的宇航梦想，作者都给予了令人信服的科学解释。
　　赵洋的文字能给出一种强烈的技术即视感，很少有人能如他这般做到把对经典科幻小说的熟稔于心融入到对航天科技内核的理解中去。

内容简介

　　以对技术的精湛预言著称的阿瑟·克拉克在科幻小说中曾经描写过美苏联手开发木星的盛景，遗憾的是，这位大师的预言因无法落实预算而落空。2010已然到来，人类拥有了核动力电池、纳米机器人、生物材料以及无数如梦似幻的技术，却不再如半个世纪前那样高歌猛进地进行太空探索。一切看似平静，也有波澜暗中涌动，从前只有超级大国才具备把人送出100千米高的卡门线并安全返回的能力，而现在这一禁囿不但被新兴强国窥视，还成为了私营企业的淘金乐园。新的商业化格局正在出现。2030年之后太空或许还将出现月球移民区、星际加油站、近地轨道景区等空间站形态，摆在我们面前的是一个火星、小行星与彗星探测逐步开展、太空旅游和太空殉葬方兴未艾的未来。

作者简介

　　赵洋，科幻迷，太空控，北京航空航天大学工学学士，中国科学院科技史博士，对科技和社会的关系天然敏感。脑海中幻想无数，变为铅字者寥寥。计有科普文章二百篇，论文十余篇，研究报告数本，译著二册，科普书二册，科技馆展览设计方案三种。曾参与创办《中国国家天文》杂志，是科学松鼠会成员、中国科普作家协会会员，现就职于中国科技馆。

目录

序：走了三十亿年，我们干嘛来了？
前言：2030 年的太空：未来的可预与不可预

第一章：太空科幻
太空先知：阿瑟· 克拉克
科幻灾难成真时
《三体》航天考

第二章：人在太空
与世隔绝去完成一次蜕变
寰宇同此辛辣
宇航员的养成：从探险家到维修工
在高处，身体不适
百年星舰，百年孤独

第三章：天地往返
核电池：动力澎湃的太空电源
空天飞机，往来于天地之间
一百千米外的新景区
星际加油站
现代普罗米修斯：从太空取电

第四章：敌影重重
垃圾寰球
宇宙烽火
外来物种入侵

第五章：硅片文明
碳+ 硅
纳米时代，太空旅行

第六章：未来前哨
气球探太空
从空间站到太空城
月球基地：开拓第八大陆
掘金小行星
征服火星：荧惑的永恒魅惑

精彩书摘

　　太空先知：阿瑟·克拉克
　　伴随着悠扬的《蓝色多瑙河》圆舞曲，空间站的巨轮优雅地缓缓自转，仿佛舞池中贵妇旋转的裙摆。这是电影《2001：太空奥德赛》中的经典场景之一。片中另一个经典蒙太奇是300万年前猿人抛出的骨头一下切换为公元2001年的一艘哑铃状飞船。1968年阿瑟·克拉克与斯坦利·库布里克共同创作的这部电影因大量运用象征、隐喻手法而使科幻片从“谁都看不起”一下子跃入“谁都看不懂”的境界。但在随后的几十年里，它逐渐被确立为当代最富有代表性的科幻电影，成为无法复制的经典之作，并被无数的评论家拿来演绎和分析。
　　电影问世40年后，英国科幻小说家阿瑟·克拉克在斯里兰卡去世，享年90岁。那是2008年3月18日，路透社成为第一个向全球报道此事的通讯社——若没有通信卫星的帮助，它很难拔得头筹。而地球同步轨道通信卫星正是克拉克在1945年一篇论文中设想出来的。刊登在英国《无线电世界》中的这篇名为《地球外的转播》的技术预测文章中，克拉克详细论述了卫星通信的可行性。这篇论文用一系列的图表和方程式，论证了“空间站”驻泊于距赤道36000千米的轨道上，就可以与地球保持同步运转；多个“空间站”作为中继，就可以提供覆盖全球的通信网。
　　不是预言，是启示
　　虽然一个常见的误会是克拉克“首创”了地球同步通信卫星的概念，但的确是他首先把这个想法系统化的。后人给予了“同步卫星之父”的褒奖，当事人却极其谦虚地对待此事。他更愿意主张：“无人可以预言未来。”
　　阿瑟·克拉克1917年出生于英格兰萨默塞特郡。仰望星空和阅读美国科幻杂志是他儿时的两大消遣，他曾用自制望远镜观测月球并绘制月面图。虽因贫困未能上大学，但在政府机关做审计员而获得的闲暇却可以用来发展对太空的兴趣。后来他将对太空与科幻的双重兴趣完美地加以结合，不但成为科幻界一代宗师，也成为太空科技领域最著名的预言者，其作品中总用无比精细的技术细节预言着未来太空科技的发展。在《太阳帆船》（1972年）一文中，他描写了利用太阳风作为飞船动力的故事。2005年美俄已经联手进行了“太阳帆”试验并取得成功。或许在不久的将来，真能如克拉克设想的那样，会有一场从地球到月球的太阳帆船比赛，甚至能成为奥运会的项目之一。
　　出版于1979年的《天堂的喷泉》是另一部缜密地描述人类伟大工程的作品：不远的将来，人类集全球力量在位于赤道的岛国建造了一条通天电梯，人和货物可以搭乘电梯用几天的时间上升到36000千米高的同步轨道，这个一劳永逸的工程使昂贵的火箭发射成为了历史，任何人都有机会到太空一游。这部小说使他再次赢得了科幻最高奖“雨果奖”和“星云奖”。但来自工程界的肯定恐怕才是对克拉克技术预测式小说的最大褒奖。2000年，NASA发布了太空电梯概念图——这种用高强度碳纳米管制成的电梯可从地面直接通往位于赤道上空的同步轨道太空站，有望成为21世纪后期地面到太空的主要交通工具。
　　、虽然太阳帆和太空电梯概念的最早提出者均另有其人，但克拉克的独特贡献在于他搭建了科技界与公众之间的桥梁，并为这些科幻创意进入工程界视野而不遗余力地鼓吹。自从1969年7月克拉克应哥伦比亚广播公司之邀作为嘉宾为亿万电视观众解说“阿波罗”11号飞船登月以来，他成了重大太空事件的发言人。包括美苏宇航员、杰出的科学家（如卡尔·萨根）和制片人在内的许多人都认为克拉克极大地影响了公众对于太空探索的态度。美国政府也称赞克拉克“为人类登月提供了必要的智慧动力”。现代潜水艇的发明者西蒙·莱克所说：“凡尔纳是我生活的总导演。”而在航天界，许多人也对克拉克的作品心存感激。航天科学家托伦斯·约翰逊为NASA服务了35年，致力于完成木星和土星无人探测任务。他有一次回忆起某届航天会议的情景，“火箭工程师们围着桌子坐成一圈，都说自己读过克拉克的小说，”约翰逊感慨道，“因此我们成为了火箭工程师。”
　　他所描绘的技术画卷
　　白描似地勾勒科技被认为是克拉克作品的一大特点，也是其美感的来源。他曾在短篇小说《土卫五》中花费了整整二三十页来交待轨道计算，以使得小说中的一切都符合经典力学。这种遵循自然规律的想象成为其作品的独特风格特征，未来人类的智慧、技艺通过高科技得以直观展现，未来场景历历在目。克拉克是如何做到这一切的呢？科幻作家布赖恩·奥尔迪斯总结得好：“他超越了科幻小说的天地，飞进了星辰熠耀的九天之中。他达到那个飞离速度，用的燃料是积累的科技知识。”
　　克拉克的飞天轨迹如一条珍珠项链，开端是1951年预示太空时代来临的小说《太空序曲》，尾声是2008年去世后不久出版的《最后的定理》。其间穿插着一颗颗饱满的珍珠：《童年的终结》、《城市与群星》、《2001：太空奥德赛》、《与拉玛相会》、《天堂的喷泉》等名著。
　　在上述这些小说里，克拉克把恰当的叙事和对未来技术充满想象力的预见结合在一起，赢得了巨大的声誉。阿西莫夫认为克拉克在情节构思上具有热烈的、感性化的和人文主义倾向的特征。但在表达方式上克拉克则钟情于冷静的、逻辑化的和科学主义倾向的方式。
　　科幻小说的四大主题——灾难主题、高科技主题、道德伦理主题和外星文明主题——在克拉克的作品里均有涉猎。但最为之关注的还是高科技主题和外星文明主题。在上述小说和电影剧本中，他神游八荒，在文字间开展令人眼花缭乱的“思想实验”。用他自己的话说就是：“唯一找出可行性的界限的方法，是直闯‘不可能’的禁地。”他把科幻小说的两大传统——幻想传统、科学传统——发扬光大。特别是科学传统，他大力鼓吹的地球同步轨道通信卫星（该轨道也被称为“克拉克轨道”）、太阳帆等都已被航天工程师实现；他以细腻笔法勾勒的太空电梯、木星气球探测器和星际飞船充满合理的技术细节，被认为只要有足够的投入，定然能够实现。在其发表的首篇科幻小说《沿电缆旅行！》（1937年）中，克拉克尝试了第一人称报告式的笔法。后来他的不少短篇小说（如《神食》、《星》）都如法炮制，颇有如言在耳的现场感。克拉克的长篇小说同样不屑于帮助读者进行从现代到未来的背景铺陈。经常地，开篇第一句话就已经超越当下了。更具特色的是，克拉克用未来的笔触描写未来的科技，随意而自然。与之相比，二流的科幻作家往往用现代的事物类比未来科技，生硬而滞涩。
　　在克拉克描绘的未来中，那些魔法一般的高科技如今日的电视和汽车一样常见。高技术成为故事的“背景技术”，是自然而然地出现的，而且其运作方式、功用效果一目了然，仿佛读者已使用了多年。但对于他要重点展开想象的未来技术，则被作为“前景技术”推到读者面前，细致精准的描写仿佛它们跃出纸面、栩栩如生。评论家都把克拉克归为写作“硬科幻”的代表人物，其实他的故事一点也不“硬”，坚硬的只有虚构的技术内核。如果你接受他关于未来技术的设定，那么无限的美妙画卷便徐徐展开。
　　外星上帝与大男孩
　　克拉克成长在英国社会居主流的一神教传统里，但他不信仰任何宗教，自称是无神论者。他曾说：“任何通往知识的道路也是通往神——或现实——的道路，这取决于你倾向于用哪个词。”他的作品中不乏对宗教观念的解构。在《童年的终结》里，他把基督教里有关魔鬼的尖角尖尾形象拿来开玩笑；在《星》中，设计了与《圣经》记载的伯利恒之星有关的悖论。但他在斯里兰卡的长期生活经历令他对神秘的东方宗教心存敬畏。在《神的九十亿个名字》里，喇嘛吟诵九十亿个佛号后宇宙真的发生了大变故。
　　虽然克拉克扬弃了传统宗教，但他仿佛在鼓吹一种掌握高级技术文明的“神”一样的存在。在《岗哨》中，这种神一样的存在通过人类是否有能力登月来检验其开化程度。在《2001：太空漫游》中，边长1∶4∶9（这个数列仿佛是“三位一体”的隐喻）的超级长方体启发了百万年前的猿类使用工具，并将21世纪的人类送入星际文明大家庭。在《与拉玛相会》里，比城市还大的拉玛飞船（里面的设置都是“三个一组”）静静地飞过太阳系，秋毫无犯，使落后的人类望而生叹。巧合的是，在克拉克的所有想象里，技术高于地球人的外星人在道德上也是崇高的，他们或静观人类之变，或暗中助力，仿佛兄长或慈父一般指引着弱小文明的发展。在这些作品里，人类掌握的超级技术（如穿越虫洞的航天飞行）和“元技术”（使用工具）都是得自“天启”。但这些技术在造就人、塑造人的过程中也把人异化了。这一切就像基督教的“原罪”──可口的知识“苹果”带来了矛盾与困境。
　　在1962年出版的《未来的轮廓》一书中，他提出了“克拉克三定律”之一，就是“任何足够先进的技术，初看都与魔法无异”。言外之意是，如果这种技术魔法不能为低技术的种族所理解，对魔术乃至魔术师的敬畏乃至崇拜便无可避免。
　　克拉克以“技术神明”为主角的一系列创作始于20世纪50年代，恰好与20世纪西方第一次宗教复兴的时段吻合。战时工业发展带来的经济繁荣，都市化、郊区化、冷战与核威胁等造成的社会不安定，是宗教复兴的重要原因。克拉克并非生活在真空中，他感受到的上述元素也改头换面出现在作品里。特别是美苏两霸在太空握手言欢的场景在他的多部小说中闪现。
　　克拉克13岁时，父亲去世了。也正在那一年，他第一次接触到了来自美国的科幻杂志，其中混杂着男孩子奇异冒险和最新的科学进展。从此他被这种文学形式吸引，并成为个中里手。这令人想到克拉克的同乡艾萨克·牛顿，他生下来就没见过生父，在接受科学教育后终生致力于探寻宇宙的“第一推动力”。心理学家把这称为丧父的代偿心理。克拉克是否也在试图从创作中寻找父亲般权威而充满力量的象征呢？
　　科幻研究者吴岩认为，大男孩为了证明自己不是大男孩，常常会用一些话语消解大男孩的本性，但却从另一个侧面展示出大男孩的心理渴望。在克拉克那里，这种混淆是通过将个体与人类总体进行混淆完成的。在《城市与群星》中，充满好奇心的“大男孩”阿尔文象征着古代无畏的探索者，打破了亿万年不变的城市法则，揭开了被时光和谎言淹没的人类与群星的秘密。
　　人类进化的契机，在于超越自身的局限
　　克拉克在回忆童年时说那时自己最喜欢的作家是奥拉夫·斯坦普雷顿，最喜欢他的作品《最初和最后的人》。克拉克的思维方式和科幻创作都显露出斯坦普雷顿的哲学偏好，即喜欢做长时段的历史性透视，并由此形成一系列形而上学的思考。
　　克拉克曾在多部作品中描绘“最后的人”这一形象。在《童年的终结》里，人类在外星人的启迪下完成了漫长生物进化的关键一跃，从物质属性的动物变为精神属性的聚合心灵，成为读者无法了解的新人。在《城市与群星》里，人类曾进入太空，却又畏惧于群星间的恐怖，转而自闭在永生的城市中，是为“最后的人”。在《2001：太空奥德赛》里，宇航员大卫·鲍曼在超级长方体的帮助下穿越无数虫洞，最后羽化成太空婴儿获得新生。在克拉克眼中，人类未来的生存空间在宇宙中，人类的未来形态将是精神化的。
　　尽管现实并没有他想象的那样美好。克拉克在有生之年曾目睹了核武器、DDT、全球变暖给人类带来的麻烦，在他身后，人类还将面临越来越多的技术困境。在他看来，更为可行的解决之道是渐进的积累而非外来的帮助：“现代科学给我们上的重要一课就是千禧年不过是一个普普通通的瞬间而已。那些终极问题不大可能在那么短的时间里得到解决。”
　　以长时段史观审视现今人类的处境，当与古猿在300万年前的处境类似。克拉克在《2001：太空奥德赛》的第一章写道：
　　“就这样，望月者和同伴嚼着各种浆果、水果和树叶，顶过饥饿的痛苦——就在他们周遭、和他们争夺相同草料的，就是他们想都没想到的潜在食物来源。然而，千千万万吨多肉多汁，徜徉在疏林草原和灌木林里的动物，不只非他们能力所及，也非他们想象所及。他们身处丰饶之中，却逐渐饥饿至死。”
　　如何避免身处丰饶却饥饿致死的可笑命运呢？克拉克坚信，人类的未来在群星之间，人类进化的契机在太空飞行中。他说：
　　“跨越太空的，是幻想的新材料，没有这些原料，一切形式的艺术就肯定会衰落以至灭亡。稀奇、诧异、奥秘、惊险、神妙——这些在不久前人类似乎已经永远失去的东西，不久之后即将重新回到这个世界。与此同来的，也许是一个就连荷马也梦想不到的英雄故事和壮丽史诗的伟大时代。”
　　我们有幸活在这个承上启下的年代，克拉克认为，相对于那些具有高度智慧的苍老的宇宙文明，地球文明的最大优势就是时间：“他们会沐浴在万物的夕照中嫉妒着我们人类，因为我们知道宇宙年轻时的样子。”
　　2008年3月，刘慈欣在得知克拉克逝世后写道：“是他让我产生了写科幻的念头，告诉我科幻能够怎样展示宇宙的广袤和神奇，《2001》、《与拉玛相会》则让我看到了科幻怎样像造物主般，创造出一个真实到精致可触摸的想象世界，以后自己的所有小说，都是对这两部经典拙劣地模仿。”
　　超越空间，超越时间，超越文化，这就是克拉克的魅力。
　　……

前言/序言

　　走了三十亿年，我们干嘛来了？
　　刘慈欣
　　对现今盛行的成功学进行的比较严肃和严谨的研究表明，大部分成功的方法和秘诀都用处不大，因为这里面有一个误区：只举出了用这些方法取得成功的那个或那几个人，却没有看到其他数量庞大的人群也这么做过却与成功无缘。但真正通向成功的比较可靠的方法还是有的，研究表明，一个人从小树立起远大的理想或志向，并在以后的岁月中持之以恒地朝着这个理想努力，是比较可靠的取得成功的途径。现在流行的一万小时定律，也就是这个途径的另一种说法。
　　作为一个写科幻小说的，我倾向于把全人类看作一个整体，在科幻文学的潜意识中，人类就是一个人。那么我们当然想知道这个叫“人类”的人怎样做才能在宇宙中取得成功，有理由相信，树立起远大的理想并持之以恒地朝着这个理想努力，是人类取得成功（或至少生存下去）的关键。那么就让我们考察一下人类的理想，首先看看这理想是什么，再估量一下它有多么远大。
　　人类的共同理想是什么，这是一个比较复杂的问题，但却能够有一个比较确定的答案。设想就这个问题对全球六十多亿人进行一次全面的问卷调查，就像前一阵儿问你幸福吗那样，统计出来的主流的答案是可以大概确定的：建立一个这样的社会，物质财富丰富，制度民主，世界上的每一个人都能在物质和精神层面上过上幸福的生活。把这样一个理想作为全人类所有种族和国家都认可的理想，应该是没有什么问题的。
　　注意这里面有一个隐含的前提，无论说“社会”，还是说“世界”， 其实都是指的地球。无论是学者、政治家还是平民，说到两个词的时候，潜意识中很少往月球轨道以外想。那么，对于全人类的共同理想，我们可以精简为一句话：在地球上过好日子。
　　为了考察这个理想的远大程度，我们树起一个参照物：在落后的农业时代，一个居住在偏远闭塞的小村庄中的老实巴交的农民的理想：种好自己祖传的一亩三分地，冬天把炕烧得暖暖和和的，娶个老婆，生三个小孩儿。
　　这个参照物已经足够低矮了，想想那个“放羊—娶媳妇—生娃—放羊”的说法，现代人显然对这个低矮的人生目标充满轻视和怜悯。
　　那么就让我们进行一番比较，为了量化，我们这里提出一个“理想指数”的概念，就是人安于生活的地区的半径与他经过努力能够到达的世界的半径之比值。
　　先看看那个农民的理想指数：首先确定他生活地域的半径，按照他的卑微理想，应该是从所居住的村庄到自己的田地的距离，这个不同地区差异较大，平均2 千米应该是比较合理的。再看他经过努力能够到达的世界的半径，按照他所处的文化环境，应该可以从村里的教书先生或某个外来人那里知道自己生活在一个叫地球的大圆球上，取赤道周长的一半20000 千米，即是他能够经过努力到达的世界的半径。那么他的理想指数是2/20000 ，即0.0001 。
　　再看那个叫“人类”的人，他所安于生活的区域的半径正好是那个农民知道并通过努力能够到达的世界半径，即地球赤道周长的一半20000 千米；他所知道的宇宙半径，目前大约是150 亿光年。但到达其他太阳系外的其他恒星已经远超过他的能力，甚至现在看来有可能永远都到达不了，所以我们不考虑太阳系之外的距离；太阳系的最远边界是奥尔特星云，距太阳约1 光年，按照他的飞船现在所能达到的最快速度要走两万多年，也不考虑；我们只考虑太阳系的外围柯伊伯带，平均距太阳有200 亿千米，这应该是合理的，因为他的探测器旅行者1 号已经飞出了150 亿千米，肯定能够到达这个距离。那么，人类的理想指数是20000/20000000000 ，即0.000001 。
　　现在我们看到，人类的理想指数，只及那个老实巴交农民的1%，换句话说，他那让现代人轻视和怜悯的低矮卑微的理想，其实比全人类的理想宏伟了100 倍！
　　如果放到以前，这个全人类版的老婆孩子热炕头的理想还是合理的。在以前的人类历史中，充满了饥饿、疾病、动乱和战争，在相当长的年代里，新生婴儿只有一多半能活下来，那些活下来的孩子也只有一多半能活到15 岁以上。在文明史的大部分阶段，贫穷和饥饿伴随着大部分人，甚至笔者直到上初中的时候还不能完全吃饱饭，而在那时与别的孩子相比，我还算有一个让人羡慕的家境。所以在以前的时代，全人类求温饱舒适，应该是个很伟大的理想了。
　　但现在不同了，大部分人已经衣食足，开始“思淫欲”了。地球上大约还有十分之一的人仍在挨饿且缺少起码的卫生医疗条件，但现代文明正以前所未有的速度缩小着贫困的范围，历史意义上的贫困被完全消灭的那一天虽不是指日可待，也不会太遥远了。另一方面，随着社会的进步，人类的野蛮争霸时代已经结束，普世价值得到了越来越多的共同认可，暴发全球规模的战争的可能性迅速降低……总之一句话：人类从20 万年前走出非洲以后，第一次安顿下来了。
　　远古的地球上，在闪电打击下的浑浊海洋中诞生了第一个可以自我复制的有机分子，然后经过三十多亿年漫长而曲折的进化，地球上终于出现了第一个智慧文明。回首背后这条长得无法想象的路，我们自然感慨万千唏嘘不已，而现在已经是时候该问自己一句：走了三十多亿年，我们到底干嘛来了？
　　换句话说，人类应该建立起稍微远大一些的共同理想。这个理想是什

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