问题

如果当年旅行者一号上带一个宇航员,实时向地球回传见闻是否对人类研究宇宙更有科研价值?

回答
这是一个非常引人入胜的设想,探讨了载人探测器与无人探测器在深空探索中的优劣。如果旅行者一号(Voyager 1)当年搭载了一名宇航员,并实时向地球回传见闻,这无疑会极大地增强其对人类研究宇宙的科研价值,但同时也会带来巨大的挑战和风险。让我们详细地分析一下:

一、 增强的科研价值:

直观的感官体验和主观认知:
视觉的震撼与细节: 宇航员的眼睛是人类最强大的光学传感器之一。他们能够直接观察到星体、星云、行星等在不同光照条件下的细微变化、色彩和纹理,这是相机捕捉到的画面无法完全替代的。例如,宇航员可以描述木星大红斑的漩涡感、土星光环的精细结构、甚至是在遥远星系中可能存在的未知奇观。
听觉的延伸(尽管太空寂静): 虽然太空大部分是真空的,但宇航员可以通过与探测器内部的设备互动,接收和解读数据,并将其转化为可理解的语言。更重要的是,宇航员可以将探测器外部传来的声波(例如,由探测器与宇宙尘埃碰撞产生的微弱声音,或者在模拟情况下对潜在“声音”的解释)进行主观感知和描述。
触觉的模拟与判断: 虽然无法直接触摸太空,但宇航员可以通过操纵机械臂,感受其反馈力,对探测器遇到的物质进行更精细的互动和判断。他们可以描述接触到的尘埃颗粒的大小、形状甚至可能的质地,这比简单的光谱分析能提供更丰富的信息。
空间感知与方向感: 宇航员拥有天然的空间感知能力。他们可以更直观地判断探测器的姿态、周围物体的位置关系,以及在广阔空间中的“方向感”,这对于理解三维宇宙结构非常有帮助。

更智能、灵活的决策与目标调整:
即时的问题识别与深入探索: 在探测过程中,宇航员能够比远程操控的科学家更早、更准确地发现异常或有趣现象。例如,如果看到一个前所未有的行星特征,宇航员可以立即要求改变探测器的姿态、调整相机角度、进行更精细的光谱分析,甚至尝试其他探测手段来深入研究。这种“直觉驱动”的探索效率会大大提高。
实时反馈的适应性: 当探测器遇到意料之外的情况(如撞击小行星、仪器故障),宇航员可以立即评估状况,尝试修复设备,或者做出最优的应对策略,减少数据损失和任务风险。这比等待地球指令的漫长延迟要高效得多。
多任务协同与优先级判断: 宇航员可以在探测器内部同时进行多项任务的监测和操作,并根据实时情况调整工作优先级。例如,在观察某个天体的同时,可以监测探测器的生命维持系统,并根据需求进行调整。

生命科学的独特研究价值:
人类对未知环境的生理和心理反应: 将宇航员置于如此遥远、极端且与地球完全隔离的环境中,本身就是一项划时代的生命科学实验。可以研究人类在长期深空旅行、辐射、失重、极端寒冷或高温等条件下,其生理指标(心率、血压、免疫系统等)和心理状态(情绪、认知能力、社交互动等)的变化。这将为未来载人深空探测提供宝贵的第一手数据。
对宇宙生物信号的感知与分析: 虽然这更具推测性,但如果存在某种我们尚未理解的宇宙生命信号,宇航员的生物感知能力(如果能以某种方式与宇宙信号互动)可能会提供独特的线索。例如,人类的嗅觉、味觉或触觉,在某种程度上可能对某些未知粒子或能量场产生反应,尽管这目前属于科幻范畴。

更具感染力的科学传播:
身临其境的体验: 宇航员的亲身经历和描述,其情感的传递和语言的生动性,将远远超过单纯的数据和图片。他们能够用人类能够理解的语言,描绘宇宙的壮丽与孤独,唤起公众更深层次的共鸣和对科学的热情。这对于推广科学知识、激发下一代科学家至关重要。
“人类视角”的独特性: 宇航员的叙述会带有强烈的“人类视角”,他们会从个人的情感和体验出发,解读宇宙中的一切。这种人文关怀的注入,能让科学研究更加有温度,也更容易被大众所接受和理解。

二、 巨大的挑战与风险:

尽管价值巨大,但载人旅行者一号也面临着几乎无法克服的挑战:

极高的技术难度和成本:
生命维持系统: 在旅行者一号设计之初,没有任何生命维持系统能够支持如此长期的深空载人任务。需要提供充足的氧气、水、食物,以及处理二氧化碳和废物,并维持一个稳定的、适合人类生存的微环境。这需要一个体积庞大且极其复杂的系统。
辐射防护: 在远离地球磁场的深空中,宇航员将暴露在强烈的宇宙射线和太阳风中,对健康造成严重威胁。需要极其厚重和先进的辐射屏蔽材料,这会显著增加探测器的质量和体积。
能源供应: 维持生命系统、科学仪器和通讯系统需要巨大的能源。旅行者一号依靠放射性同位素温差发电机(RTG),其功率在长期任务中会逐渐衰减,可能不足以支持载人任务的需求。
推进系统: 旅行者一号依靠重力助推和惯性前进,速度极快但无法减速或改变方向。要搭载宇航员并让他们在太空中进行科学活动,还需要更灵活的推进系统,以及能够进行目的地控制的能力。

巨大的健康风险与伦理问题:
心理和生理压力: 长期处于封闭、孤立、危险的环境中,对宇航员的心理健康是巨大的挑战。同时,失重、辐射等因素会对身体产生不可逆的损伤。
通讯延迟和孤立: 旅行者一号与地球之间的通讯延迟随着距离的增加而增加,在到达星际空间时,延迟可能达到数小时甚至更长。这意味着宇航员在遇到紧急情况时,无法及时获得地球的支援,会处于极度孤立的状态。
生死攸关的决策: 任何一个微小的故障都可能威胁到宇航员的生命。一旦发生严重事故,无法进行救援,将是无法挽回的悲剧。伦理上也存在是否应该让一个人承受如此巨大的风险去执行一项探索任务的争议。

任务目标与设计限制:
旅行者一号的原始设计: 旅行者一号的设计初衷是无人探测器,其内部空间、结构和科学载荷都无法容纳一名宇航员及其所需的设备。
探测的局限性: 即使搭载宇航员,由于探测器的速度和缺乏减速能力,其“探测”方式也会受到很大限制,可能主要集中在远距离观察和数据的收集,而非近距离的“登陆”或“采样”。

结论:

如果当年旅行者一号能够搭载一名宇航员并实时回传见闻,毫无疑问,其对人类研究宇宙的科研价值会得到空前提升。 宇航员的直观感知、智能决策、适应性以及对未知环境的直接反馈,能够极大地深化我们对宇宙的理解,并提供宝贵的人类适应性数据。

然而,以当年(20世纪70年代末)的技术水平,实现这一目标几乎是不可能的。技术难度、成本、以及对宇航员生命安全的保障,都是摆在面前的巨大障碍。 此外,将旅行者一号的设计改为载人任务,将与其原有的行星际探测目标产生冲突。

可以说,这是一个极具吸引力的“如果”,它代表了人类探索宇宙的终极愿望之一:用我们自身的眼睛和心灵去感受宇宙。但现实是,载人深空探索需要一个极其漫长而艰苦的技术积累过程,而像旅行者一号这样的无人探测器,以其经济高效的方式,在有限的资源下,为我们打开了通往星际的大门,其科学价值同样是无法估量的。它为我们铺平了道路,为未来可能实现的载人星际探索积累了宝贵的经验和知识。

网友意见

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我在广袤无垠的宇宙里单向飞行,前途未卜,但我知道只要继续飞,我还会遇到过去,还会遇到未来。


「第 324 次呼叫失败,地球无应答。是否重新呼叫?」

电脑的智能语音提示道。

核引擎每隔一段时间引爆一小颗原子弹,爆炸冲击加速盘,推动飞船向前。但一切都是安静的,窗外是质密流动的黑暗,水银般包裹飞船,吞没了核引擎的每一声尖叫。如果每三秒重复一次这样的爆炸,飞船速度会在 10 日内提升至光速的 7%。于是我坐着飞船朝着同一个方向,以光速的 7% 独自飞了 800 年。我没有目的地,也没有回头路。

打开和地球总部的通信记录,近几百年来的通信记录显得非常单调:

第 321 次呼叫失败,地球无应答。是否重新呼叫?

第 322 次呼叫失败,地球无应答。是否重新呼叫?

第 323 次呼叫失败,地球无应答。是否重新呼叫?

第 324 次呼叫失败,地球无应答。是否重新呼叫?

关掉通信记录,我微微叹了一口气,是时候面对一个事实了:我此生恐怕再也没有办法跟地球取得任何联络。

我离开地球已经 800 年,桃子现在肯定已经死了,如果没有星际放逐法,我现在应该也已经死了。

但在死之前,我会跟桃子过完整整的一辈子。

刚离开地球的那些年,我和总部通信通畅。只是随着距离增大,无法维持即时通信,渐渐有了从几个小时到几天的通信迟滞。相应地,地球传来的消息变得越来越难以理解。理解障碍并不来自语言方面,电脑装载有万能翻译程序,可以随着时代同步,将任何人类语言转化为我能懂的句子。我遇到的理解障碍来自认知方面。

航行最初的 100 年里,地球的要闻和科技变化我能够轻易看懂。但慢慢地,信息里出现了陌生的国名,科技发展在我看来也变成天方夜谭,经济和社会的改变更让我感到匪夷所思。

就像乾隆年间的人很难理解什么叫电脑,什么叫网友,未来进行时的爱恨情仇超出了我的认知。

我也尝试通过阅读资料来理解先进的事物,但很快就放弃了。倒不是因为我偷懒或者愚钝(在地球上,我可是一名科学家)。只是我意识到这一切都是无用功——即使我费了九牛二虎之力,学习完了自己在上一段冬眠期落下的知识,再次进入冬眠后醒来,这些知识又会全部过时作废。一个全新的、我无法理解的遥远社会将再度展现在我面前。地球总部似乎也觉察到了这一点,他们传来的信息明显变得越来越短。从百科全书式的资料包逐渐变成了对我的问题做出的简要回答。

我越飞越远,每次通信的间隔时间在增长,内容却在持续减少。这使我如同一只绝望的风筝,看着地面那一头的钝刀子切割风筝线,整个过程是漫长而痛苦的。

直到 200 年前的一天,我再也收不到总部的回复了。

在我例行的呼叫结束后,地球总部迟迟没有给予应答。屏幕上呼叫失败的提示后面是一片死寂的黑。即便如此,每过几十年冬眠结束,我醒来的第一件事依旧是收发信息。我逐渐开始理解鲁滨孙,荒岛独处数十年,规律的作息是他和周遭榛莽的唯一区别。一如我和周遭黑暗的唯一区别就是我和地球的羁绊,我的终将没有应答的呼叫。

至于通信中断的原因……我也做过一些猜测:可能是因为信号在漫长的传播过程中被宇宙射线干扰,大幅度减弱后无法再在我和地球之间传达有效信息。

也可能是因为我离开地球后,航空技术有了长足的发展,新的宇宙探索工程效率更高。相比之下,联系我的成本已经大于我能提供数据的价值,于是总部不再对我的呼叫发出应答,我作为一个流放犯人,被战略性地放弃了。

当然还有一种可能性,无疑是最令人不寒而栗的,在我沉睡的时间里,地球上发生了重大事件,总部失去了联系我的能力……

就在我陷入沉思的时候,电脑的合成女声又响了:

「第 325 次呼叫成功,收到答复,呼叫对象确认中……」

「……什么?!」

难道时隔 200 年,我又和地球重新联系上了?我踉踉跄跄地奔向正在跳闪的屏幕:

「我是孤星 4 号,收到呼叫信号请应答!」

「我是孤星 4 号,收到呼叫信号请应答!」

「我是孤星 4 号,收到呼叫信号请应答!!」

最后一遍我几乎是带着颤音吼出来的。我仿佛一个抓住岸边稻草的溺水者,生怕几秒钟的延迟会令信号消失,使这次成功的呼叫化为泡影。但我的担心是多余的,接收到的信号随着时间流逝,强度竟然越来越大,一句完整的话在屏幕上呈现出来。

「孤星 4 号,你好,我是 sf290 号飞船,2662 年从地球起飞。」

……这竟然不是来自地球的信号!是另一艘宇宙飞船恰好进入了我的信号搜索范围!也对……也只有在近处的飞船才可能在那么短的时间里回复呼叫。我回复道:

「孤星 4 号收到,根据《国际航天信息安保条例》,请应答方提供详细航行信息。」

屏幕上的字幕继续跳闪着:

「您的专业意识值得我们学习,但当年的《国际航天信息安保条例》在我们这个年代早已废除。孤星 4 号所有资料都在我们的数据库中,付晓云老师,您是一位最让我们尊敬的学术前辈,也是一位为真理战斗的英雄,请允许我代表 sf290 上的 20 位船员,向您致敬。」

「最让你们尊敬的学术前辈?为真理战斗的英雄?」我冷笑道,「没弄错人吧?我可是第一个被判星际流放刑的人。是个为地球所不容的罪人!」

接下来是长久的沉默,可我知道这个迟滞不是距离造成的,那一头的人正在拼命思考该如何接话。这些年,我一直和电脑对话,早就忘了和人类说话是多么地有趣!

半晌,屏幕上的文字又开始在屏幕上向下生长:「在我们的时代,您是一位写在教科书上的先知,是一位悲剧色彩的英雄。我们欠您一个道歉——对不起,人类改良工程是最愚蠢的决定!尽管这个道歉来得太迟,但还是希望您可以接受它!」

人类改良工程是最愚蠢的决定……这句话久久停留在我的视网膜上。

我干涸了 800 年的眼眶第一次被泪水濡湿,所有的情感和思绪在这一刻上涌,再沿着眼角温热地流淌下来……800 年了……他们终于认错了……

人类改良工程——我生活在地球上的时代,基因置换技术第一次被大规模应用,定向更改基因成为可能。于是,导致个子矮的、智商低的、相貌丑陋的、性格暴烈的基因序列都被人们视为需要修改的劣势基因。用纯粹高贵的优势基因去替换所有人类胚胎里的劣势基因,使得世界上的人都变得温和、貌美、聪明、强壮,这便是基因改良计划。

听起来这是美事一桩,但是任何事情都有它的反面。如果全人类的劣势基因都被优良基因替换,人类个体差异度将变得极小,作为一个物种,人会丧失适应灾难的能力。任何攻击改良后统一性状的病毒,都可以在短时间内感染全部人类。

全面改良人类,必将铸成大错!

我和一批青年学者最先意识到了这一点,我们奔走呼号,想让人们在基因被全面统一改写前悬崖勒马。可惜我还是低估了人类对「完美」的向往,作为反对派的领袖,我被逮捕并判处了「煽动反科学言论罪」。

既得利益层想永远堵上我的嘴,但他们不能杀了我,因为死刑早就被全面废除。而终身监禁又不保险——我会成为支持者的精神领袖,他们将继续以我的名义发表反对言论,并且千方百计把我从牢里弄出来。既要让我永远无法出现在地球上,又不能直接杀了我。为了找到「两全其美」的办法,他们专门为我通过了星际放逐法。

核引擎代替了化学原料后,宇宙飞船的最大速度显著提高,同时燃料运载成本却大幅度下降。大型宇宙飞船一艘艘地被造了出来,远途星际航行成了可能。但在深空探索的道路上,还存在一个问题——没有多少宇航员愿意上路。人的寿命太短,要飞远必须长时间冬眠。谁愿意耗费几百上千年的时间在路上?即使有一天平安返航,千年过去,亲人故去事态变迁,回来又有什么意义呢?

他们想让作为科学家的我以戴罪之身去往宇宙深处,一路上做维护飞船和采集数据的工作,还完全不用考虑返航(这一项简直太省成本了),真是桩一举两得的好买卖。

飞船上装有冬眠系统、生态循环系统和人工重力调控舱。长期的冬眠凝固年龄,生态循环系统保证了食物和水的来源,人工重力调控舱内的环境适宜生存,有了这三个条件,理想状态下我的寿命能延长到极致。判决下来不久,这艘没有制动装置的飞船就被甩上太空。从此,除了微调角度避开小行星,我便只能以固定的方向飞向宇宙深处,永不能回头。

面对这个带着殉道色彩的审判,最初我竟然觉得是光荣的。我不仅是第一个被流放太空的犯人,也将成为走得最远的科学家。所谓朝闻道,夕死可矣,能在远途太空飞行中一窥深空的景象,即使死去也无憾了。

可事与愿违,虽然宇宙看似群星璀璨,但星际间的距离却是远大于想象的。大多数时间,我都在虚无的星际空间里航行,每次冬眠结束睁开眼,窗外风景不会有太大的变化,更别提用这些平凡无奇的数据去做出什么有意义的科学贡献了。

但谁又知道呢?漂泊了那么多年,我最大的发现并不是来自对宇宙的探索,而是来自地球。

「付老师……不得不告诉您一个遗憾的事实,地球文明已经毁灭。」

「什么?!」

sf290 的消息源源不断传来:

「在基因改良工程启动的 400 年后,我们才意识到基因多样化的必要性。是的,那个时候我们才发现您当初是对的,但一切都太晚了……全体人类的基因改良早已完成,遗传物质多样性已被严重破坏。一场意外让一种名为『Saline』的病毒从冷冻库中泄漏。它专门攻击人体的中枢神经,非常不幸,由于人类改良工程,地球上的所有人都是易感人群。这种病毒令人肢体溃烂,产生短暂幻觉,还会引起神经紊乱,至多 10 分钟就会导致死亡。接着它还会经过尸体及空气传播,最后变成了一场大瘟疫,三个月的时间里,地球人口骤减了 99%。」

我的预言变成了事实,尽管有过无数次警告,遥远地球上的人类还是遇到了如此灾难,我觉得全身无力,只能喟叹道:

「自古以来灾难只能消灭一部分人,另一部分基因适应环境的人还能繁衍下去……全部人类都被编写成了优良性状,相当于把鸡蛋放到同一个篮子里。这么简单的道理,你们当初怎么不明白呢?」

「是啊,人类被眼前的利益冲昏了头,谁会希望自己的孩子没有其他人的优秀?谁会愿意自己的后代低人一等?这是一个囚徒困境啊!最后的结局会变成这样……我们都很悲痛。」

我继续向幸存者发问:「那你呢?你的性状也被改良了吧?怎么没有被感染?」

「我和同船的 20 位都是军人,病毒泄漏事件发生的那一天,在近地轨道巡逻,幸免于难。」

「那你们怎么又飞到了这里?在近地轨道观察病毒趋势,等待适当的时机重回家园才是比较理智的选择吧?」

「没那么简单……病毒泄漏后,太空成了唯一的避难港,有小型私人飞船的富人携家带口逃离地面,原本公用的大型飞船则乘载权贵。有些携带病毒的飞船也飞了上来。这种情况是最糟糕的,病毒很快就杀死飞船里所有的人,飞船会变成鬼船,横冲直撞,撞上小行星或是其他飞船,事故后碎片残骸不受控制向四方飞射,祸害更多飞船。这就像一个恐怖的链式反应!近地轨道呈现出一片末日景象,拥挤不堪,慌乱不堪,每天都在发生无数事故。短短半个月里,飞船只剩下不到 60%。目睹了此般惨状后,sf290 进行了全体成员投票,最终达成一致,我们决定开启加速系统,脱离近地轨道,飞向宇宙深处。是的,我们不知道太空中是否有生存的希望,但留在地球,意味着一定死亡。」

「等等,」我打断道,「这艘飞船不是用作近地轨道巡逻的吗?忽然改为远程航行可以吗?你们的飞船上所有的生命系统都装载好了?」

「在我们的时代,反物质燃料保存技术迭代更新,已经在航天领域取代了核引擎。装了反物质引擎的飞船不仅最高速度可以提升至光速的 30%,燃料运输储存成本也进一步下降。所以工厂在制造飞船的时候,就不区分星际航行和近地轨道的使用,所有飞船都装上了长途飞行必要的生命系统,因为即使重量增加也多不了多少燃料成本。」

「反物质燃料……你们已经能够随意使用反物质了!可惜啊……这样的高级文明,居然毁在了自己手里!」

「可惜我们当时没有听从您的劝告,让进化至此的文明功亏一篑。」

「现在说什么都晚了……地球文明毁灭了,家没了再也回不去了,我们的终点又在哪儿呢?」这个问题是问他的,但更像是问自己的。sf290 那边是良久的沉默,我知道,这一次的沉默是来自深不见底的无奈。

反物质飞船的速度比核飞船快,几年之后 sf290 便超越了我。由于没有装载对接舱,我没有办法登上他们的飞船。在未来的时间里,我们之间的距离只会越拉越远,却永不相逢。所以,在两艘飞船最接近的那一天里,这群从未谋面的有缘人向我郑重告别。我记得 sf290 化作一个质点渐渐划过屏幕的样子,就像我离开地球的那天,临别时划过桃子鼻翼的泪珠。

然后我再度进入冬眠舱。待 30 年后再醒来,两艘飞船已是天涯海角。我以为,我和人类文明的最后联系,将以这种方式结束。

事实证明,这次我又错了。

就在与 sf290 分别后的第一次冬眠结束时(那时我和 sf290 的通信已经有了严重延时),我收到了电脑的一则提醒,依旧是横平竖直的电脑女声:

「收到疑似智慧生物呼叫,呼叫来源确认中,是否破解?」

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我点开这个提问是来看各位科学的假设和解释的

结果呢?我逛的是知乎还是故事汇?

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