人類為什麼要探索太空_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！10-28 09:52
1970年，贊比亞修女 Mary Jucunda 給 Ernst Stuhlinger 博士寫了一封信，她向這位火星探索專家、美國國家航空航天局（NASA）馬歇爾太空航行中心的科學副總監提出了一個問題：目前地球上還有這麼多小孩子吃不上飯，他怎麼能捨得為遠在火星的項目花費數十億美元。
Stuhlinger 很快給 Jucunda 修女回了信，同時還附帶了一張題為“升起的地球”的照片，這張標誌性的照片是宇航員William Anders 於1968年 在月球軌道上拍攝的（照片中可以看到月球的地面）。他這封真摯的回信隨後由NASA以《為什麼要探索太空》為標題發表。
親愛的 Mary Jucunda 修女：
每天，我都會收到很多類似的來信，但這封對我的觸動最深，因為它來自一顆慈悲的飽含探求精神的心靈。我會盡自己所能來回答你這個問題。
首先，請允許我向你以及你勇敢的姐妹們表達深深的敬意，你們獻身於人類最崇高的事業：幫助身處困境的同胞。
在來信中，你問我在目前地球上還有兒童由於飢餓面臨死亡威脅的情況下，為什麼還要花費數十億美元來進行飛向火星的航行。我清楚你肯定不希望這樣的答案：“哦，我之前不知道還有小孩子快餓死了，好吧，從現在開始，暫停所有的太空項目，直到孩子們都吃上飯再説。”事實上，早在瞭解火星之旅的技術之前，我已經對兒童的饑荒問題有所瞭解。而且，同我很多朋友的看法一樣，我認為此時此刻，我們就應該開始通往月球、火星乃至其他行星的偉大探險。從長遠來看，相對於那些要麼只有年復一年的辯論和爭吵，要麼連妥協之後也遲遲無法落實的各種援助計劃來説，我甚至覺得探索太空的工程更有助於解決人類目前所面臨的種種危機。
在詳細説明我們的太空項目如何幫助解決地面上的危機之前，我想先簡短講一個真實的故事。那是在400年前，德國某小鎮裏有一位伯爵。他是個心地善良的人，他將自己收入的一大部分捐給了鎮子上的窮人。這十分令人欽佩，因為中世紀時窮人很多，而且那時經常爆發席捲全國的瘟疫。一天，伯爵碰到了一個奇怪的人，他家中有一個工作台和一個小實驗室，他白天賣力工作，每天晚上的幾小時的時間專心進行研究。他把小玻璃片研磨成鏡片，然後把研磨好的鏡片裝到鏡筒裏，用此來觀察細小的物件。伯爵被這個前所未見的可以把東西放大觀察的小發明迷住了。他邀請這個怪人住到了他的城堡裏，作為伯爵的門客，此後他可以專心投入所有的時間來研究這些光學器件。
然而，鎮子上的人得知伯爵在這麼一個怪人和他那些無用的玩意兒上花費金錢之後，都很生氣，“我們還在受瘟疫的苦”，他們抱怨道，“而他卻為那個閒人和他沒用的愛好亂花錢！”伯爵聽到後不為所動，“我會儘可能地接濟大家”，他表示，“但我會繼續資助這個人和他的工作，我確信終有一天會有回報。”
果不其然，他的工作贏來了豐厚的回報：顯微鏡。顯微鏡的發明給醫學帶來了前所未有的發展，由此展開的研究及其成果，消除了世界上大部分地區肆虐的瘟疫和其他一些傳染性疾病。
伯爵為支持這項研究發明所花費的金錢，其最終結果大大減輕了人類所遭受的苦難，這回報遠遠超過單純將這些錢用來救濟那些遭受瘟疫的人。
我們目前面臨類似的問題。美國總統的年度預算共有2000億美元，這些錢將用於醫療、教育、福利、城市建設、高速公路、交通運輸、海外援助、國防、環保、科技、農業以及其他多項國內外的工程。今年，預算中的1.6%將用於探索太空，這些花銷將用於阿波羅以計劃、其他一些涵蓋了天體物理學、深空天文學、空間生物學、行星探測工程、地球資源工程的小項目以及空間工程技術。為擔負這些太空項目的支出，平均每個年收入10,000美元的美國納税人需要支付約30美元給太空，剩下的9,970美元則可用於一般生活開支、休閒娛樂、儲蓄、別的税項等花銷。
也許你會問：“為什麼不從納税人為太空支付的30美元裏抽出5美元或3美元或是1美元來救濟飢餓的兒童呢？”為了回答這個問題，我需要先簡單解釋一下我們國家的經濟是如何運行的，其他國家也是類似的情形。政府由幾個部門（如內政部、司法部、衞生部與公眾福利部、教育部、運輸部、國防部等）和幾個機構（國家科學基金會、國家航空航天局等）組成，這些部門和機構根據自己的職能制定相應的年度預算，並嚴格執行以應對國務委員會的監督，同時還要應付來自預算部門和總統對於其經濟效益的壓力。當資金最終由國會撥出後，將嚴格用於經預算批准的計劃中的項目。
顯然，NASA的預算中所包含的項目都是和航空航天有關的。未經國會批准的預算項目，是不會得到資金支持的，自然也不會被課税，除非有其他部門的預算涵蓋了該項目，藉此花掉沒有分配給太空項目的資金。由這段簡短的説明可以看出，要想援助飢餓的兒童，或在美國已有的對外援助項目上增加援助金額，需要首先由相關部門提出預算，然後由國會批准才行。
要問是否同意政府實施類似的政策，我個人的意見是絕對贊成。我完全不介意每年多付出一點點税款來幫助飢餓的兒童，無論他們身在何處。
我相信我的朋友們也會持相同的態度。然而，事情並不是僅靠把去往火星航行的計劃取消就能輕易實現的。相對的，我甚至認為可以通過太空項目，來為緩解乃至最終解決地球上的貧窮和飢餓問題作出貢獻。解決飢餓問題的關鍵有兩部分：食物的生產和食物的發放。食物的生產所涉及的農業、畜牧業、漁業及其他大規模生產活動在世界上的一些地區高效高產，而在有的地區則產量嚴重不足。通過高科技手段，如灌溉管理，肥料的使用，天氣預報，產量評估，程序化種植，農田優選，作物的習性與耕作時間選擇，農作物調查及收割計劃，可以顯著提高土地的生產效率。
人造地球衞星無疑是改進這兩個關鍵問題最有力的工具。在遠離地面的運行軌道上，衞星能夠在很短的時間裏掃描大片的陸地，可以同時觀察計算農作物生長所需要的多項指標，土壤、旱情、雨雪天氣等等，並且可以將這些信息廣播至地面接收站以便做進一步處理。據估算，配備有土地資源傳感器及相應的農業程序的人造衞星系統，即便是最簡單的型號，也能給農作物的年產量帶來數以十億美元計的提升。
如何將食品發放給需要的人則是另外一個全新的問題，關鍵不在於輪船的容量，而在於國際間的合作。小國統治者對於來自大國的大量食品的輸入很難做出準確的判斷，他們害怕伴隨着食物一同而來的還有外國勢力對其統治地位的影響。恐怕在國與國之間消除隔閡之前，飢餓問題無法得以高效解決了。我不認為太空計劃能一夜之間創造奇蹟，然而，探索太空有助於促使問題向着良好的方向發展。
以最近發生的阿波羅13號事故為例。當宇航員處於關鍵的大氣層再入期時，為了保證通訊暢通，蘇聯關閉了境內與阿波羅飛船所用頻帶相同的所有廣播通信。同時派出艦艇到太平洋和大西洋海域以備第一時間進行搜救工作。如果宇航員的救生艙降落到俄方艦船附近，俄方人員會像對待從太空返回的本國宇航員一樣對他們進行救助。同樣，如果俄方的飛船遇到了類似的緊急情況，美國也一定會毫不猶豫地提供援助。
通過衞星進行監測與分析來提高食品產量，以及通過改善國際關係提高食品發放的效率，只是通過太空項目提高人類生活質量的兩個方面。下面我想介紹另外兩個重要作用：促進科學技術的發展和提高一代人的科學素養。
登月工程需要歷史上前所未有的高精度和高可靠性。面對如此嚴苛的要求，我們要尋找新材料，新方法；開發出更好的工程系統；用更可靠的製作流程；讓儀器的工作壽命更長久；甚至需要探索全新的自然規律。
這些為登月發明的新技術同樣可以用於地面上的工程項目。每年，都有大概一千項從太空項目中發展出來的新技術被用於日常生活中，這些技術打造出更好的廚房用具和農場設備，更好的縫紉機和收音機，更好的輪船和飛機，更精確的天氣預報和風暴預警，更好的通訊設施，更好的醫療設備，乃至更好的日常小工具。你可能會問為什麼先設計出宇航員登月艙的維生系統，而不是先為聽力障礙患者造出有聲閲讀設備呢。答案很簡單：解決工程問題時，重要的技術突破往往並不是按部就班直接得到的，而是來自能夠激發出強大創新精神，能夠燃起的想象力和堅定的行動力，以及能夠整合好所有資源的充滿挑戰的目標。
太空旅行無可置疑地是一項充滿挑戰的事業。通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒問題。然而，它所帶來大量的新技術和新方法可以用在火星項目之外，這將產生數倍於原始花費的收益。
若希望人類生活得越來越好，除了需要新的技術，我們還需要基礎科學不斷有新的進展。包括物理學和化學，生物學和生理學，特別是醫學，用來照看人類的健康，應對飢餓、疾病、食物和水的污染以及環境污染等問題。
我們需要更多的年輕人投入到科學事業中來，我們需要給予那些投身科研事業的有天分的科學家更多的幫助。隨時要有富於挑戰的研究項目，同時要保證對項目給予充分的資源支持。在此我要重申，太空項目是科技進步的催化劑，它為學術研究工作提供了絕佳的實踐機會，包括對月球和其他行星的研究、物理學和天文學、生物學和醫學科學等學科，有它，科學界源源不斷出現令人激動不已研究課題，人類得以窺見宇宙無比瑰麗的景象；為了它，新技術新方法不斷湧現。
由美國政府控制並提供資金支持的所有活動中，太空項目無疑最引人矚目也最容易引起爭議，儘管其僅佔全部預算的1.6%，不到全民生產總值的千分之三。作為新技術的驅動者和催化劑，太空項目開展了多項基礎科學的研究，它的地位註定不同於其他活動。從某種意義上來説，以太空項目對社會的影響，其地位相當於3-4千年前的戰爭活動。
如果國家之間不再比拼轟炸機和遠程導彈，取而代之比拼月球飛船的性能，那將避免多少戰亂之苦！聰慧的勝利者將滿懷希望，失敗者也不用飽嘗痛苦，不再埋下仇恨的種子，不再帶來複仇的戰爭。
儘管我們開展的太空項目研究的東西離地球很遙遠，已經將人類的視野延伸至月亮、至太陽、至星球、直至那遙遠的星辰，但天文學家對地球的關注，超過以上所有天外之物。太空項目帶來的不僅有那些新技術所提供的生活品質的提升，隨着對宇宙研究的深入，我們對地球，對生命，對人類自身的感激之情將越深。太空探索讓地球更美好。
太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子，它還能給我們帶來全新的技術，全新的挑戰和進取精神，以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。
我相信，人類從太空中學到的，充分印證了Albert Schweitzer 那句名言：“我憂心忡忡地看待未來，但仍滿懷美好的希望。”
向您和您的孩子們致以我最真摯的敬意。
您誠摯的
恩斯特·史都林格
科學副總監
本文轉載自微信公眾號“中國科學院高能物理研究所”。
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