評論：雲帆直挂高邊疆 強者對話外太空
2010年10月1日18時59分57秒，中國的嫦娥二號探月衛星在西昌衛星發射中心被“長征三號丙”運載火箭成功送入太空。這標誌著中國的登月之旅技術儲備又向前邁進了一步。相比嫦娥一號先發射到地球附近的過渡軌道，再經過數次調整切入奔月軌道， 嫦娥二號衛星將一步到位，由運載火箭直接送入近地點200公里、遠地點約38萬公里的繞月軌道。嫦娥一號需要近14天時間才能進入工作軌道，這次的嫦娥二號則只需7天以內就可做到。因此，嫦娥二號的技術更先進，其對運載火箭推力要求更大，對入軌精度和控制精度要求更高。
人類長久以來的一個願望是掙脫地心引力的束縛，獲得天馬行空般來去藍天的自由。即使在人類社會進化的蒙昧時期，許多民族也在敬畏神秘的日月星辰的同時，以想像力作為翅膀，讓夢想翱翔天穹。中國古代神話中的“嫦娥奔月”， “白日飛升”，“羽化登仙”等等，就是這樣的例子。及至科學開始昌明的近代，更是有不少人將心動化為行動，開始了地球居民征服藍天的嘗試。法國的蒙戈菲爾兄弟1783年發明並乘坐了熱氣球升空，美國的萊特兄弟1903年實現了人類歷史上第一次駕機進行動力飛行，便是其中著名的例子。當人類的航空器突破了地球大氣層這一屏障後，太空開始變成大國角力競爭的新邊疆。在東西方高度對峙的“冷戰”時期，美蘇太空爭霸戰成為“社會主義陣營”和“資本主義陣營”比拼實力及“制度優越性”的熱點。1957年10月前蘇聯成功發射人造衛星。1961年4月，宇航員加加林少校乘坐“東方1號”宇宙飛船繞地球近地軌道飛行，1965年3月，列昂諾夫中校走出宇宙飛船進行太空漫步，前蘇聯一時風頭無兩, 美國人威風掃地。為扳回敗局，1961年5月，美國公佈了“阿波羅”登月計劃。該計劃歷時11年，耗資 255億美元，參加這個人類社會迄今為止最大的系統工程的美國企業有2萬餘家、大學200多所和科研機構80多個，總人數超過30萬人。作為回報，1969年7月20日，美國阿姆斯特朗等三名宇航員駕駛“阿波羅”11號登月艙，降落在月球表面上的萬古荒原，人類首次圓了登月之夢。全球的電視轉播讓各國人民見證了從地球到月球飛翔之夢的實現。當中國正處於“文化大革命”的癲狂歲月時，巨大的“土星5號”火箭載著“阿波羅”飛船從美國佛羅裏達州肯尼迪角發射場一次次點火升空，十幾名宇航員先後駕駛宇宙飛船跨過38萬公里的征程踏上月球，並向地面帶回440公斤的月球土壤樣品。在隨後的1969年11月至1972年12月之間，美國太空總署又先後送了5批宇航員登月。於是，一場以月球探測為中心的空間科學技術競賽的天平，開始向美國傾斜。但是，這種以舉國之力不計成本進行的太空競賽是不可持續的，1973年後，美國停止了“阿波羅”登月計劃。直到2010年4月15日，美國總統奧巴馬才又公佈了新太空探索計劃，其要點是放棄旨在重返月球的“星座計劃”後，將更為遙遠的火星作為未來美國載人航太計劃的目的地。
伊凡（化名）原來是莫斯科大學教授，著名的太空微生物學家。在前蘇聯時期，他作為國家精英躋身上流社會，在莫斯科有房子，有汽車，有用人，還在黑海海濱的索契有度假別墅。在大學這個象牙塔裏，他大半輩子勤勤懇懇地從事太空生物方面的研究，他的團隊有來自世界各地的學生和他一起工作。風雲變幻，河山失色。1991年前蘇聯一夜之間垮了臺，在俄羅斯政治經濟界重新洗牌的過程中，作學術研究的知識分子們成為時代的犧牲品。伊凡一下子從衣食無憂變得一文不名。大學幾個月不發工資，舊盧布還貶值幾千倍。無人理睬的伊凡不是能夠投機倒把掙錢的主，只能幹坐在家中挨餓。人挪活，樹挪死，日子過不下去了，伊凡只好想辦法離開俄國。
在伊凡原來的學生中，有一個印度人。他一看前蘇聯要玩完時，急忙撤到了美國。混了幾年，時來運轉地當上了美國教授。當伊凡向他求助時，這個昔日印度學生（現在是印度老闆了）看自己原來的老闆可憐，動了惻隱之心，把伊凡招來實驗室當自己的博士後。伊凡的太太，曾經的著名的莫斯科微生物研究所研究員，就在同一個實驗室洗試管。後來印度老闆沒有經費了，只能打發伊凡夫婦走路。那年他們夫妻都50多歲了。 這位俄國頂尖的微生物教授，不得不先後在美國三個大學再做好幾年博士後。伊凡老婆則洗了無數的試管。這麼牛的人，淪落到如此悲慘的境地，再次讓人看到國家一旦不幸崩解，社會精英一定首當其衝，斯文掃地。
絕望中，伊凡夫婦想回國了。當他們正在訂機票打包時，好消息來了。美國太空總署（NASA）突然通知伊凡他的求職申請被批准了，他成為NASA的一個科學家。因為NASA在美國找不到比他更好的太空微生物學家，儘管他的英語幾乎沒有人聽得懂。他於是進了位於美國休斯頓的約翰遜航太發射中心，也就是奧巴馬總統發佈美國新太空探索計劃的地方，開始了他的第二春。從此他又可以搞他的專業了。
有一個陰謀論在世界盛行了40多年，那就是“美國登月造假論“，不少人著書立說，振振有詞地揭露美國宇航員在1969年根本沒有上過月球。按他們的推論，一切有關登月的影像都是在美國沙漠地區拍攝的。世界上無數的人相信陰謀論。但伊凡的日常工作就是用美國當年從月球表面帶回來的土壤（月壤）培養一類總稱為藻類的低等水生綠色類植物體。約翰遜航太發射中心保存的月壤並不多，伊凡每次使用，都要領導簽字，領出來後，像撒胡椒面一樣加在培養液中，進行藻類培養。當伊凡聽到我轉述的“造假論”時，已經升任主任科學家，全面負責太空微生物研究項目的他揚起手中握著的裝著月壤的瓶子笑了笑。
為什麼美國太空總署把培養藻類和登月（或登陸火星）相聯繫呢？這就需要回顧一下地球生命的進化過程。
遠古浩淼，宇宙蒼茫。迄今為止，有生命存在的星球只有地球一家。太陽系中，和地球相鄰的行星是金星和火星。地球曾經和這兩個相鄰的行星一樣，大氣層被95%以上的二氧化碳所籠罩，地表一片死寂。今天，地球生命系統脫穎而出，生機勃勃，金星和火星依然荒蕪。原因是約在38億年前，偶然地，藻類在地球上出現了。這種微小光合生物群通過光合作用把自身葉綠體接受到的太陽光能轉化為化學能，再吸收大氣中的CO2放出氧氣維持自身的生命過程。這樣，分佈在地球表面，作為生命先驅的藻類通過自身的繁殖和代謝過程，逐漸減少大氣中CO2的含量，逐漸增加氧氣的濃度，徹底改變了大氣層氣體的組分，為需氧生物在地球的生成鋪平了進化之路。現在，地球的大氣層CO2含量降低到0.04%左右，氧氣含量增加到約21%，這也為當今世界的生物多樣性奠定了堅實的基礎。各種各樣的動植物，包括人類，可以在藻類為我們開創的地球生態圈中生存。因為藻類能夠降低大氣中CO2的含量，它又是“溫室效應”和全球暖化的天然剋星。歷史上地球曾經不止一次進入“冰川時期”，整個地球曾經變為“冰球”，就是因為藻類吸收了大氣中大量的CO2而把地球表面溫度過度拉低引起的。現在，藻類幾乎在世界上任何有水的地方都能生長，作為地球上最古老的生物，它們的適應能力非常強，可忍受高溫、冰凍、缺氧、乾涸及高鹽度、強輻射等惡劣生長條件。所以從熱帶到極地，由海洋到雪峰，以及在許多其他惡劣極限條件下，例如85攝氏度溫泉，零下62 攝氏度雪泉，27%高鹽度湖沼，乾燥的岩石等地方，均能發現它們的蹤影。目前藻類仍然在地球生態圈中發揮著決定性的作用：它們是海洋生物系統的基石，吸收著全球50%的二氧化碳併為世界貢獻50%的氧氣。
有沒有可能把藻類運上月球或者是火星以複製地球的成功？美國太空總署的科學家們認為理論上這是可能的。為使宇航員可以在月球和火星獲得適合居住的小環境，可以先將藻類送上去進行繁殖，這就是伊凡在約翰遜航太發射中心使用月壤進行藻類培養實驗的終極目的。已經不滿足於送宇航員上月球只是去插國旗，踩腳印和取岩石的NASA,下一個宏偉計劃是在月球和/或火星建立永久基地。太空總署當時的總體設想是開始重返計劃後，每年執行兩次載人任務，並把建築設備和補給品送上月球，最終於2030年之前建成一個功能齊全的宇航員居留基地。該月球基地將配備探測車和機器人，並有生活區及可移動的“房車”，能夠保證4名宇航員在月球上連續駐紮長達180天的時間。
為了進行藻類“殖民”月球的可行性研究，美國太空總署召集全國各地相關的科學家和研究人員進行了多次研討。其中有關結論認為，藻類引起地球大氣層氣體組分的演變用了上億年的時間。人類不可能等待那麼漫長的時間再來考慮進軍月球及火星。已經達成共識並且已經以月球為對象進行了兵棋推演的方案大致如下：1.大型貨運飛船將貨物設備運上月球；2.在合適地點以挖掘機開挖地下掩體；3.在封閉式的地下掩體中裝設光合生化反應器培養藻類；4.使用集束式光導纖維將地面碟形太陽能收集器收集的陽光直接引入反應器內作為藻類能源的來源，另外再通入二氧化碳，進行藻培養；5.藻類生產的氧氣供宇航員使用，以及注入封閉掩體形成有氧小氣候；6.藻類生產的生物燃料供月球探測車動力驅動，以及作為宇宙飛船返回地球航程之用；7.藻類提供的蛋白質，多不飽和脂肪酸及氨基酸等食品，可以為太空人提供營養來源。月球基地建設的最大問題是必須找到水源，供藻類調製培養液之用。雖然報道說月球南極已經找到水源，但是在那個位置建設永久性基地不是一個理想的地點。參加研討會的一位教授基於自己的研究經驗，提出月岩中存在離子態的氧，用特定的細菌可以轉化成水，從而可以解決水的來源問題。另外一個重大問題是月球上白天超高溫（高於150oC），晚上超低溫（低於-140oC），只有將基地建在地下才能有相對恒定的室內溫度。
與此同時，美國太空總署也已經研討了火星旅行及居留的方案。由於火星距離地球更加遙遠，因此它上面的基地的自給自足能力應該比為月球設計的居留地更充足，其功能必須比月球基地更為強大。特別地，在火星地面上進行生物能源的生產至關重要。只有那樣，才能保證太空人在火星上有足夠的能源工作和生活，也才能保證宇宙飛船有足夠的返程燃料。迄今為止，已經有美國的“勇氣”號和“機遇”號，日本的“希望”號以及歐盟的“獵兔犬號”等火星探測器飛往火星，但它們無一具有返程能力，也就不能把火星樣本帶回地球。
登月和登陸火星各有優缺點。首先，月球繞地球旋轉，距離僅為38萬公里。火星與地球都繞太陽旋轉，二者距離最近時約為5576萬公里，遠的時候則是這個距離的百倍以上。登月的成本因而比登陸火星大大節省。並且，美國宇航員已經帶回大量月球樣本，人類對月球比較了解了，在上面建立基地沒有什麼風險。但是，直飛火星也有它吸引人的地方。和地球類似，火星具有四季特徵。專家論證認為，火星曾經溫暖濕潤，適宜於生物生長，但現在除南北極存在乾冰外，大部分地區成了乾燥的“戈壁灘”。不過火星地下存在水的可能性相當大。而且，火星大氣層氣體主要是二氧化碳，這為藻類生長提供了取之不盡的碳源。相比之下，月球上的大氣極為稀薄，約為地球上的一萬億分之一，這等於說，月球表面實際上沒有空氣，也就無法提供藻類培養需要的二氧化碳。太空總署內部因而分成“月球派”和“火星派”，當然，即使主張先重返月球的人也是把它作為最終登陸火星的先期行動。從長遠而言，火星是茫茫星空中有望成為“第二地球”的不二之選。克服困難，直接登陸火星，可以縮短人類殖民太空的進程。
美國新近制定的“太空探索藍圖”是雄心勃勃的“火星派”的勝利。它計劃使美國到2025年能對太陽系進行深入探索，到2030年左右具有運送宇航員平安往返火星軌道的能力。受金融風暴的打擊，奧巴馬總統早些時候宣佈放棄重返月球計劃。時隔不久，也是在美國經濟開始復蘇的關鍵時刻，美國最新宣佈的新太空計劃無疑具有“拉動內需”的效用，為美國國內提供大量就業機會。但是它所包含的深遠戰略意義更不容忽視。從上個世紀末到現在，世界經歷了深刻的政治經濟變革，新的國際地緣政治版圖已經基本成型。曾經一度“門前冷落車馬稀”的外太空，近來又變得熱鬧起來了，尤其是中國、印度等新興經濟體紛紛將目光投向太空，併為此進行技術儲備。更多國家為了取得“登月俱樂部”的入場券而摩拳擦掌。在此時刻，美國的火星登陸計劃向世界昭示不論經濟實力還是科技實力，只有美國可以在太陽系走得更遠，美國的太空霸主地位無可撼動。二次世界大戰時，美國在太平洋戰場上捨棄逐島爭奪，應用“蛙跳”戰術一舉摧毀了日本法西斯的海空軍實力。現在，美國的太空“蛙跳”舍月球趨火星，可以遠遠甩開競爭者，確保其龍頭老大的地位，並拉大美國和其他國家的差距，使世界上沒有哪個國家可以望其項背。美國希望保持這種優勢，並且長期引領世界潮流。這大概是美國“太空冷戰”戰略部署的一個重要原因吧。
根據中國的實際技術進步及科技儲備，中國只有走先月球再火星的穩健太空探索之路。和40年前就已經登過月球的美國不同，中國的航太科技還沒有得到過真正的外太空考驗，沒必要也不可能把目標設定為直航火星。載人探月是一項大系統工程，除了需要有強大的國力支撐之外，還要具有完成航太任務所必需的規模龐大、技術複雜、品質可靠性要求極高、耗資巨大、研製週期長的硬體和軟體系統，以及居此之上的航太系統控管工程。這些都是中國逐步解決的技術瓶頸。不過，中國綜合國力處於穩定上升狀態，登陸月球將給中國帶來不可估量的經濟和社會效益，以及大大增強中國的國家核心競爭力。
此外，有一點可以肯定的是，未來人類的新邊疆在太空，沒有太空航太能力的國家，沒有太空武器的軍隊，無法有效捍衛自己的國家利益，也將面臨敵國的來自太空的垂直打擊的威脅。
還有，應當牢記奧林匹克精神：“更快，更高，更強”。當我們討論登月時，不要忘了，建立月球基地比短暫登月重要，有了月球基地後，月球之外是火星！
