移民火星 ― SpaceX 公司的方法和理由
来源：36氪
&&&&这是有关埃隆?马斯克（Elon Musk）公司的四部分系列文章的第三部分。关于该系列文章产生的缘由以及马斯克如何参与文章的撰写过程，请参见第一部分。&&&&文前说明：十周前，我开始撰写这篇文章。起初，我未曾预料到会遇到如此严峻的考验。但就像那篇特斯拉的故事那样，当我意识到以下两点后，就下定了决心：这是个极为重要的主题，在未来必然会更加引人关注，同时，这也是绝大多数人不熟悉的领域。经过数周的研究以及与马斯克等人的探讨，对于所谓的"人类和太空的故事"，我有了深入系统的了解，它再一次彻底重塑了我脑海中对未来的构想。在我构思这篇文章内容时，我要确保每位 Wait But Why 的读者在读完时都能获得相同的知识，并能以此为基础继续他们的探索。毕竟在面对即将到来的一切时，这些知识都是我们所需要的。因此，就像特斯拉的故事那样，这篇文章成为了一个完整的体系。就连最终促成本文发表的进度更新也成为了一个完整的体系。&&&&文章概况：文章分为三部分。第一部分介绍了梗概和背景，第二部分探讨了移民火星的理由，而第三部分则深入探讨了移民火星的方法。&&&&___________&&&&目录&&&&第一部分：人类和太空的故事&&&&第二部分：马斯克的任务&&&&第三部分：如何在火星上建立殖民地&&&&第 1 阶段：想办法将东西送入太空
第 2 阶段：彻底改变太空旅行的成本
第 3 阶段：移民火星 公元 2365年，木卫三&&&&出发的前一天。眼前的景象是如此不真实，她依然觉得难以置信。这里有她之前听说过的一切：包括百年前第一批登陆木卫三的人类所建造的建筑、房子般大小的动物、她所知的面积跟整个地球差不多的海洋、热带沙滩、蓝色的天空以及近到能够灼伤皮肤的巨大太阳，最诡异的是，居然没有木星在头顶上盘旋。由于在众多电影里看到过这些事物，所以，她觉得自己好像在参观一部传奇电影的布景地。对这一切，她的脑袋有些应接不暇。现在，她需要考虑自己是不是已经获得了自己需要的一切，并向其他人告别。毕竟下一次再来，可能要很久以后了。&&&&第一部分：人类和太空的故事&&&&约 600 万年前，一只重要的母类人猿诞下两只幼崽。其中一只将成为所有黑猩猩的共同祖先。而另一只，则将繁衍出一支物种，这支物种终将进化成全人类。尽管第一只幼崽的后代将保持正常猴子的样子，但随着时间的推移，另一只幼崽的后代会发生奇妙的变化。&&&&我们并不清楚原因，但在接下来的 600 万年里，我们的祖先开始尝试地球上的生物之前从未尝试过的事情――它们觉醒了。&&&&这一切发生的速度很缓慢，是通过几千代循序渐进的演化实现的，就好比一个人刚睡醒时，大脑需要有几秒钟的时间恢复清醒。伴随着意识逐渐明朗，我们的祖先开始环顾四周，第一次，他们开始思考。&&&&从 36 亿年的梦境醒来后，地球上的生命第一次开始思考问题。&&&&我们所在的这个巨大的空间是什么？谁把我们放在了这里？头顶这个明亮的黄色光圈是什么？这个光圈晚上去了哪里？大海的尽头在何处？如果到达那里，会发生什么？为什么所有死去的人都消失了？他们去了哪儿？&&&&我们提出了人类最伟大而神秘的问题――我们在那儿？我们渴望找到解决这一问题的办法。&&&&当人类的意识变得更加清晰，我们逐渐总结出看似合理的答案。也许我们正站在一块漂浮的圆盘上，而一只巨大的海龟正驮着它。或许，夜晚在我们头顶上闪耀的那些微弱光点是来自巨大空间之外的一束光束，而那也是我们死后将去的地方。如果我们能找到巨大空间的天花板与地板的交接处，我们就能伸出头看看外面的世界，发现这片天地之外的种种精彩与神奇。&&&&约 1 万年前，分散独立的人类部落开始走向融合，形成第一座人类城市。在更大的集体中，人们有机会与他人探讨这个奥秘，展开部落间、代际间的交流。随着学习方法的日益丰富和各种线索的不断累积，人们有了新的发现。&&&&这个世界显然是一个球的形状，而不是个圆盘。也就是说，所谓的天花板，实际上是围绕在我们四周的更大的球面。我们身在一个球体之中，漂浮在这个球体外的其他物体不仅硕大无朋，与我们的距离也是完全超乎想象的。此外，还有一点事实令我们沮丧――&&&&那就是，太阳并不是以我们为中心在旋转，是我们在绕着太阳旋转。&&&&这是一个重大的发现，清晰明确，却令我们感到失望。我们为什么不是宇宙的中心？这说明什么？&&&&我们在哪里？&&&&我们所在的地球已经庞大到令人不安，如果它并不是宇宙的中心，那么我们生活的这个星球难道只是宇宙中一个毫无来由、偶尔存在的球体吗？这一切当真如此吗？&&&&这令我们感到恐惧。&&&&于是，情况变得更加复杂了。&&&&如此一来，地球边缘那些光点就并非我们所想的那样，它们显然是其他星球，类似于我们的太阳。它们就像我们的太阳那样漂浮着。这同时也说明，我们并不是在地球的里面。不仅我们的星球不是宇宙的中心，就连我们的太阳都不过是宇宙中一个偶然存在的家伙而已，不是中心，而是被包围在虚无中。&&&&这令我们感到恐惧。&&&&看起来，我们的太阳是一片更庞大的事物中的一小部分。这个更庞大的事物是一片由数十亿个太阳组成的巨大而美丽的星云。万物皆在其中。&&&&最终，我们得出了上图所示的结论。然而，后来我们又发现，真实的情况是下图这样：&&&&一片黑暗。&&&&随着工具和知识的进步，我们的视野更加开阔，更多的事物呈现在我们眼前。在敢冒风险解决"我们在哪里？"这个问题时，我们发现，我们居然是孤独的。我们身在孤岛中的孤岛，深埋在隔离层中，找不到其他可以交谈的生物。&&&&这就是我们的宇宙。&&&&人类产生至今只有 200 万年左右，与地球历史相比是十分短暂的，在最近 2 万年里，，我们成为了地球上第一个了解到宇宙的生物，而从那一刻起，集体的生存危机问题就一直萦绕在我们心中。&&&&这并没有什么好责怪的。从对宇宙一无所知到发现宇宙的存在，要接受的信息量何其庞大。&&&&我们中的大多数人都安于生活在错觉中，欺骗自己我们所在的地球会一直生机盎然和充满温暖。我们就像这个&&&&新视野号名列首位，因为它刚刚大显身手。2006年，新视野号发射，开始了长达十年的冥王星之旅（2007年 飞越木星时借助其引力得到了大幅加速），最终于 日 抵达冥王星。它并未登陆冥王星，但飞得离它很近，首次向我们清晰展示了冥王星的庐山真面目：&&&&接下来，新视野号将继续向柯伊伯带飞去，以发回彗星和矮行星的图片。你可以在此处追踪新视野号的位置。&&&&尴尬的是，由于冥王星在新视野号发射时还属于行星，因此在冥王星降级之后的这些年里，大家都不敢与新视野号团队有眼神接触。虽然我很理解大家对于冥王星降级的伤感情绪，但事实上，冥王星可能应该庆幸自己竟然冒用了 76年 行星的名号，在此期间掩盖了大量柯伊伯带天体的身影，使得同级别的柯伊伯带矮行星阋神星一直寂寂无名，直到 2005年 才被发现。&&&&2）好奇号（火星，NASA）&&&&好奇号现在是一台非常著名的探测器。好奇号是一台汽车大小、可爱的自动登陆设备，2012年 降落在火星表面，目前正在一个大型陨坑中研究各种事情，而它的首要目标则是弄清楚火星上是否存在过生命。早前的两台火星探测器，机遇号和勇气号，带着为期 90 天的任务计划在 2004年 实现了登陆。这两台火星探测器都超期服役了很久，而且机遇号目前仍在运行。表现太优秀了。&&&&另外还有许多环绕火星运行的探测器，但是好奇号才是重点。&&&&在研究过程中，我看到了一段视频，它来自于一部叙述勇气号探测器从地球发射到火星表面全过程的影片，我认为这是有史以来最精彩的视频。但我后来又发现了这段讲述好奇号登陆火星的视频，竟然更精彩。&&&&3）朱诺号（木星，NASA）&&&&2011年，朱诺号离开地球，绕了一大圈后，在 2013年 又回到地球以获得重力助推（过程中它拍摄了一段月球环绕地球的精彩视频），目前正在前往木星，并将于 2016年7月 抵达。&&&&一旦抵达之后，朱诺号将环绕木星运行，拍摄照片并利用传感器来探究所有氤氲云带下到底在发生着些什么。它将坠向木星自行销毁，而且有望在燃尽之前迅速拍下木星在大气层内的模样并将照片传回，以便人们能制作出虚拟现实视频，让你可以体验降落木星表面的过程。&&&&4） 卡西尼号（土星，NASA / 欧洲航天局 / 意大利航天局合作项目）&&&&1997年，卡西尼号发射前往土星，土星是太阳系唯一有芭蕾舞短裙般光环的行星。2004年，卡西尼号抵达土星，成为有史以来首个环绕该行星运行的探测器，并发回了一些让人惊叹的照片，例如这张：&&&&还有这张：&&&&这张靠近光环的照片：&&&&这张太阳在土星背后的超精彩照片：&&&&2005年，卡西尼号投下的惠更斯号登陆器降落在土星最大的卫星土卫六上。以下为惠更斯号拍摄的一张土卫六表面的实景照片（能看到像土星卫星这样遥远神秘天体的真实表面，感觉非常奇妙）：&&&&5、6）旅行者 1号、2号（木星、土星、天王星、海王星，NASA）&&&&这两颗旅行者号探测器发射于 1977年，是首批采集太阳系四个巨大带外行星图像的探测器。旅行者 2号目前仍是唯一探访过天王星和海王星的探测器，并分别拍下了以下这些神奇的照片：&&&&旅行者号有一点特别棒，就是即使最初的任务已经过去很久了，但它们现在仍在向外飞行。它们现在都已经离地球非常遥远了，并且速度非常快。旅行者 1号在两者之中速度较快，其速度高达 38000 英里 / 小时（61000 公里 / 小时），这意味着它五分钟即可飞越大西洋，而且它是离地球最远的人造物体，目前离地球 131 天文单位。它也是首个飞出太阳系的人造物体。按照这个速度，旅行者 1号将在约 73000年 后抵达离太阳系最近的恒星比邻星（Proxima Centauri）。&&&&旅行者号还有一点也特别棒，就是在发射前，卡尔？萨根（Carl Sagan）领导的一个 NASA 委员会在每个探测器上都搭载了一个时间胶囊，胶囊上面带有许多符号、声音、地球的图片（以及播放和观看的符号指南），因此这两个探测器哪天可以告诉外星生命我们在做什么。或许是浪费大家的时间，但谁知道呢。&&&&7）罗塞塔号（彗星，欧洲航天局）&&&&罗塞塔号（Rosetta）于 2004年 发射，2014年8月 抵达彗星 67P，并在数月之后成功在彗星上投下了菲莱号（Philae）小型登陆器，引起广泛关注。探测结果表明彗星 67P 差不多就是一块大岩石（长 2.7 英里 /4.3 公里），但罗塞塔号拍摄的照片非常精彩：&&&&8）黎明号（灶神星和谷神星，NASA）&&&&黎明号很难相信自己会上榜。我让它上榜的原因是因为我不确定人们是否知道小行星带中存在大小几乎与行星相当的巨大天体。小行星带是数百万小行星组成的环状区域，包含 750000 多颗直径 1 公里以上的小行星，位于火星和木星轨道之间（切勿与环绕外太阳系、远大于小行星带的柯伊伯带混淆）。在小行星带众多小行星中，谷神星是一颗矮行星，直径为月球 27%、质量占小行星带总质量三分之一，而灶神星则是该小行星带中的第二大天体，仅次于谷神星，是夜空中最明亮的小行星带天体。过去我并没有真的觉得谷神星和灶神星有什么。总之，黎明号2007年 发射，2011年 环绕灶神星运行了 9 个月，随后前往谷神星，并于 2015年3月 抵达（因此成为首个环绕过两个不同天体的探测器）。&&&&太空中还有其他少数探测器。例如，信使号，该探测器环绕水星运行了七年，最后于 2015年4月 自行撞击水星结束使命；拂晓号，这颗日本探测器本来预计于 2010年 开始环绕金星，但尝试失败，今年将再次进行尝试；许多波澜不惊环绕月球运行的探测器，包括中国的嫦娥 3号，该探测器在月球上投下了 1976年 以来的首颗登陆器；以及其他一系列观测太阳的探测器。以下是过去和现在所有探测器的详细清单，以及各国探测器总数的形象化示意图（点击图片可放大）：&&&&观察了解手段 2：望远镜&&&&17 世纪早期就已经出现了望远镜，接下来的 400年，随着其功能越来越强大，它们成为了人们阅读《我们在哪里？》的首要手段。&&&&但是地基望远镜后来还是遇到了观测能力的极限，无论它有多么先进。你知道，透过玻璃杯中的水看灯，灯是多么扭曲奇怪吧？这就是星星一闪一闪的真正原因，只不过我们不是透过水，而是透过地球大气在观察。大气对光线的扭曲没有水那么厉害，但恒星和星系在天空中只是微小的光点，因此任何程度的模糊都会是巨大的问题，这就好像从游泳池水底往上看，想观察天上飞翔的鸟群一样。&&&&20 世纪 60年 代，人类拥有了将望远镜发射到太空的能力，在太空中，望远镜可以向我们展示完全清晰的恒星图像，这是有史以来的首次。1990年，NASA 发射了首个牛哄哄的太空望远镜――哈勃。&&&&哈勃太空望远镜重 13 吨，长度相当于一辆校车，其直径 7.9 英尺（2.4 米）的主镜非常精确，足以将激光束投射到 200 英里外的一毛硬币之上，观察能力也非常强大，可以从波士顿看到东京的一对萤火虫（如果地球是平的）。哈勃望远镜位于地球上空 340 英里的轨道上，在那里没有任何大气或光污染，正如 NASA 所言，处于"终极顶峰"之上。这一切赋予了哈勃望远镜前所未有的宇宙视野，让它在最近 25年 内不断发回极其震撼的观测照片，这些照片带给人梦幻般的感觉。例如，这个壮丽的星系：&&&&或者，这两个正处于缓慢融合进程中的星系：&&&&或者这个无比巨大的"创造之柱"（Pillars of Creation）（左侧的柱子非常庞大，从顶端到底部的距离是四光年，也就是说，如果你坐飞机从下往上飞行，需要450 万年才能到达顶端）：&&&&或者在哈勃望远镜将主镜对准方框内的天空时（下图通过与月球的对比显示矩形的大小），似乎空无一物：&&&&你将发现成千上万的星系：&&&&哈勃望远镜和其他太空望远镜观测到的图像展现了与我们在哪里、我们如何来到这里这两大问题有关的全新信息世界，从暗能量到宇宙的起源、年龄与大小，到与地球相似、可能也拥有生命的行星的数量，在各方面不断扩展着我们的认识。&&&&40 多年来，支持地球产业以及持续观察了解这两大目标始终是我们与太空关系的全部。&&&&由于这两大目标都最适合用无人太空旅行器来完成，因此人类与太空的故事最近阶段的主角都是太空探测器，而人类的戏份都发生地球上或者离地球很近的地方，只是用操纵装置进行控制而已。&&&&自阿波罗 17号1972年 返回地球以来，人类需要上太空的唯一原因就是，有时我们才需要送人上太空，完成机器无法胜任的某些任务。在进入过太空的 550 人之中，400 多人都是在后太空竞赛时代进入太空。但自从阿波罗计划以来，上太空的原因都非常实际，科学家和技术人员上太空就是为了完成某些工作。因此，近 40年 来，每次载人航天任务都在紧贴地球薄薄的一圈太空――近地轨道中进行。&&&&国际空间站&&&&现在，每次载人航天任务的目标几乎都是到国际空间站（ISS）接送宇航员。&&&&国际空间站是 16 个国家参与的合作项目，始于 1998年，建设了十年。空间站在近地轨道底层环绕地球运行，高度在 205 到 255 英里（330 到 410 公里）之间，约等于冰岛的宽度，空间站离地面如此之近，因此在夜晚用肉眼就能轻松看到。空间站比人们印象中要大，其重量相当于 320 辆汽车，长度相当于一个美式橄榄球场：&&&&宇航员在国际空间站到底做些什么？蓝色部分&&&&开始写这篇博文时，我发现自己并不真正了解设立国际空间站的目的或者宇航员在其中做些什么。每次我观看空间站内部状况的视频时，印象都是某个成年人漂在空中玩耍。&&&&幸好还有国际空间站大会这样的东西，正巧上个月就在波士顿召开。于是我就去了。大会由美国空间科学发展中心（CASIS）主办，该机构负责管理美国在国际空间站中的工作。我在大会了解到以下几点：&&&&国际空间站是一个科学实验室。它跟其他实验室没什么区别，只是飞翔在太空而已，因此它是一个可以在零重力状态下进行测试的实验室（实际上并非零重力，而是微重力，关于这一点，我将在本文稍后进行解释）。&&&&大多数国际空间站实验都有一个共同点，那就是为了获得理想的重力条件，但除此之外，它们还有各种各样的目的，从了解表现为宇航员骨骼萎缩的骨质疏松症（因为他们不需要对抗重力），到测试设备如何承受太空环境，到分析流体在没有其他任何外力影响下的表现以及相互作用，到利用重力变化诱导细菌显现是哪些基因使其对特定药物免疫等等，不一而足。&&&&国际空间站的宇航员一周的时间安排都非常紧张有序。总的说来，他们不是在睡觉（8.5 小时）、吃饭（早餐 / 晚餐 1.5 小时，午餐 1 小时）、锻炼（强制规定每天 2.5 小时），就是在做实验（每天 9 小时），我拿到的这张照片就是目前国际空间站三位宇航员的时间安排表。周末会放假，但可能也不会太有趣，你只能一直飘来飘去，看着窗外。&&&&并非只有我非常想去国际空间站玩，因此 NASA 挑选人员进入国际空间站的过程极具竞争性。成千上万人申请，只有 100 人入选最终面试和体检，而最后只有一两个人能获得通过。极少数情况下，私营企业或个人可以花钱进入空间站待上几天，但费用约为 6000 万美元。&&&&如果你想更加了解在国际空间站生活的感觉，请观看一位飘浮宇航员的国际空间站导览视频。&&&&到目前为止，共有 15 个国家的 216 人上过国际空间站：&&&&如何将东西送上太空&&&&我们已经大致了解了太空中的情况，但是要如何才能让东西上太空？你是否问过自己，GPS 卫星这样的东西最初是如何上天的？答案就是，共有九个国家具备将物体发送到轨道的能力：俄罗斯、美国、法国、日本、中国、印度、以色列、伊朗以及朝鲜，另外还有一个非国家性组织――欧洲航天局。如果一颗卫星能进入太空，那是因为有人付费给以上十大实体中的某个实体，让其在巨大、昂贵的火箭顶部携带卫星升空（或者因为国家为了自身用途而发射卫星上天）。&&&&至于送人上太空，有史以来只有三个国家完成过――俄罗斯、美国以及中国（在太空领域发展迅猛的后起之秀）。自 60年 代以来，俄罗斯利用联盟号飞船将人送到太空，美国继 1972年 完成阿波罗计划之后，在 1981年 利用航天飞机计划恢复了送人进入轨道的能力。&&&&接下来的 30 多年里，美国总共向近地轨道发射了 135 架航天飞机，其中成功了 133 次。两次意外事故是美国历史上非常惨痛的回忆――1986年 的挑战者号以及 2003年 的哥伦比亚号。&&&&2011年 航天飞机计划结束。现在，只有两个国家能将人送入轨道――俄罗斯和中国。由于自身没有能力，美国，这个曾经在全世界面前成功将人送上月球的国家，现在不得不看俄罗斯的脸色，利用俄罗斯的火箭送宇航员进入太空。&&&&___________&&&&我们应该如何看待人类与太空的故事？这个故事有点奇怪。1970年，这个故事是这个样子：&&&&按照推测，故事应该这样发展：&&&&但到了 2015年，结果故事是这样发展的：&&&&当我审视今天人类与太空的故事的发展状况，还是会觉得难以置信。仅在苏联发射首个人造物体进入轨道 58年 之后，我们现在就拥有了大量环绕地球运行的高科技设备，在观测和通信方面获得了神奇的能力。而且还有一系列探测器，它们的足迹遍布太阳系，不断向我们发回它们的发现。巨大的太空望远镜高悬在地球上空，向我们展示可观测宇宙的真实面貌。我们头顶 250 英里之上是一个橄榄球场大小的科学实验室，宇航员在里面工作。&&&&我说的这一切都非常棒。&&&&要是人类与太空的故事真是这个样子――&&&&――那么我会对我们目前在宇宙大环境中的表现赞不绝口。&&&&但不幸的是，60年 代来了。因此后来它发展成了这样：&&&&好的魔术表演应遵循一个简单的准则――渐入佳境。如果你无法调动审美疲劳度不断上升的观众，那么他们很快就会舍你而去。&&&&在部分领域，人类与太空的故事这场魔术表演持续稳步升温。例如，在寻求知识与了解的过程中，我们不断超越自我，每隔十年，我们对宇宙的认识都得到了显著的加深。人类的探索精神经久不衰，并且自阿波罗计划以来，在太空领域日益发扬光大。&&&&然而，虽然我们对探索很着迷，就像我们渴望了解《我们在哪里？》一书中隐藏的所有秘密一样，但对于获得真正的激励和鼓舞、激发肾上腺素而言，探索无法与冒险相提并论。探测器和望远镜可以让我们大开眼界，激发我们的好奇心，但是没有什么能像看到自己物种进入人类从未到达的领地一样触发我们的内在野性。在这个领域，过去四十年让我们感到空无一物。看惯了人类登月之后，后来穿梭国际空间站的载人航天任务，正如罗斯？安德森所说："感觉就像看到哥伦布在家门口的地中海航行。"&&&&正因为如此，在当今的世界，人类与太空的故事已经淡出了我们的关注焦点。这个本应让我们感动得五体投地的主题结果变成了枯燥的杂耍。如果你问 10 个自己认识的、受过良好教育的人，太阳系探测器、国际空间站、NASA 或者 SpaceX 都在做些什么，大多数可能都无法告诉你多少东西。有些人甚至不知道人类上过太空。人们之所以不知道，是因为不关心。由于后来每况愈下的表现，人类与太空的故事让人感觉很失望。看看现在我们周围的世界，人们很容易根据直觉预测太空故事未来的发展将继续像今天这样得过且过：&&&&许多人并不认为这是一件坏事。他们会问："地球上的问题这么多，我们为什么还要花那么多钱把人送到遥远的太空？"马萨诸塞州议员巴尼？弗兰克三十年来都在美国预算决策方面扮演关键角色，对于宏伟的载人航天计划，他认为"充其量只是一种国家不宜涉入的奢侈行为"、"完全、彻头彻尾的金钱浪费"以及"纯属无用之功"。自太空竞赛结束以来，NASA 预算的大幅削减，这就说明弗兰克并不是唯一持这种看法的美国政治人物。&&&&关于第一次评估，弗兰克非常理性，毕竟，面对医疗、国家安全、教育、贫穷等诸多问题，我们是否真的要为"冒险预算"腾出空间？因此，上图中人类与太空未来的发展趋势极有可能延续目前的方向。&&&&最近几个月，我几乎不停地阅读、讨论和思考这个故事未来可能的发展状况，现在我对于未来的预测已经有了巨大改观。&&&&我认为我们都在等待一个巨大的惊喜。&&&&第二部分：马斯克的任务&&&&与大家一样，埃隆？马斯克也有一些人生目标。与大家不太一样的是，他的目标中有一项是将 100 万个人送到火星上去。&&&&最近几个月，在我向朋友说明这一系列博文在探讨什么的过程中，只要我提到这件与火星有关的事情，总会遇到一种截然不同的情形。他们的反应从"什么――"，到"太糟糕了，听你说之前，我一直都觉得埃隆？马斯克非常了不起，都不知道他原来是一个古怪愚蠢的亿万富翁"，到"我可以笑吗，蒂姆你没开玩笑吧，他会生气吧？"，什么都有。&&&&就是没见过这样的反应："太酷了，非常有意义。"&&&&现在我明白了――但直到最近我一样也是这么想的。通常，带有火星这个词的语句都是关于某种深奥的天文学知识或者某个枯燥的科幻故事。而殖民这个词通常都是出现在与历史有关的语句中。这两个词不大可能在现实中出现在一起。&&&&为了解释为什么马斯克想要送一百万人上火星，我先说说银河系另一边某类地行星上生活的两个外星人――Zurple 和 Quignee：&&&&Zurple 和 Quignee 所在的行星 Uvuvuwu 形成比地球晚 12 亿年，但是因为 Uvuvuwu 上简单单细胞生物进化到复杂单细胞生物只用了 3 亿年（地球上用了 16 亿年），因此 Uvuvuwu 上的生命已经后来居上，在 1100 万年前就进入了人类程度的智慧阶段。今天，Uvuvuwu 上的生命远比我们在地球上能想象的任何东西先进。&&&&Zurple 和 Quignee 自从 240 万年前读研究生认识起就一直是朋友，他们最喜欢的一项活动就是观察银河系中的新兴智慧生命，并且打赌这些生命是否将会灭绝或者"通关"（凭借我们无法理解的先进技术，他们有办法实时观察到所有行星）。&&&&最近， Zurple 和 Quignee 迷上了行星 143-Snoogie（他们为地球取的名字）上发生的事情。他们对 143-Snoogie 的兴趣始自约 350000年 前，当时 Zurple 从 IntelligenceWatch 应用程序上得到了一条警示：&&&&143-Snoogie 上的生命已经进入了胎儿智慧阶段。&&&&当时他在和 Quignee 吃午餐，当他提起这条警示时，Quignee 说道："我用 1 赔 2 的赔率赌他们会灭绝。"于是 Zurple 立刻握手成交。为什么不赌？找一些物种来追踪和支持总是很好玩的。&&&&但最近，从约 100年 前开始，这两个外星人一直在密切关注 143-Snoogie 上的生命形式，而现在，地球上发生的事情深深地吸引了他们。&&&&为了找出原因，让我们想想他们的赌局，想想什么会导致他们中的一个人赢得赌局。Quignee 希望人类灭绝。这很糟糕。Zurple 则希望人类能够"通关"，不管这意味着什么。稍后我们将回来继续这个话题。&&&&他们可能在关注的就是整个 143-Snoogie 生命史中灭绝事件的模式。我们也来看一看吧。&&&&宇宙中的恐怖事件&&&&物种灭绝有点像人类死亡，缓慢而又稳定。但是对于物种来说，大灭绝事件就像人类的战争或者大规模流行病，一次异常事件就能消灭大量人口。人类从未经历过大灭绝事件，如果一旦发生，很有可能会导致人类灭绝，这要么是因为事件本身导致人类灭绝（例如与足够大的小行星产生碰撞），要么是因为事件的影响导致灭绝（例如某件事严重破坏食物供应或者大幅改变温度或大气构成）。下面的灭绝图显示了历年来的动物灭绝情况（以海洋生物灭绝为指标）。我标出了五次重大灭绝事件，以及每次事件中损失物种的总百分比（此图未包括许多人认为由人类影响导致的、正在形成、正在发生的新一轮大灭绝）：&&&&许多原因都可以导致自然发生的灭绝事件。宇宙是一个充满暴力和敌意的地方，我们是一群在精确条件下形成的微妙平衡之中生活的脆弱生物。现在我们还存在，那是因为宇宙目前允许我们存在。以下是一些可能会导致我们灭绝的事件：&&&&附近出现超新星。超新星是宇宙中规模最大的爆炸，会在巨星死亡时发生。如果在距离我们 30 光年之内的地方出现超新星，这种事情大概每 2.5 亿年会发生一次，可能就会要了我们的命。&&&&伽马射线爆发。伽马射线爆发是宇宙中亮度最高的物理现象。如果大质量恒星内核聚合成越来越重的元素，直到最终无法继续聚合，恒星就会坍塌成黑洞，产生极其狂暴的双向爆发，从而在几秒内释放出相当于太阳在 100 亿年生命期中所释放能量总和的巨大能量，这就是所谓的伽马射线爆发。伽马射线爆发比超新星要罕见得多，每个星系一百万年只会发生几次，但是与超新星（在像银河系这样的星系一个世纪大概会发生两次）不同的是，伽马射线爆发从很远很远的地方就能严重摧毁我们的生活，无论在银河系的任何地方，只要发生时方向正好对着我们。据推测，上图五次大灭绝中的第一次可能就是由伽马射线爆发所导致。&&&&太阳超级耀斑。太阳耀斑随时都在发生，只是地球磁场一般会替我们挡掉（因此产生了北极光），但是我们观察到在其他类太阳恒星上，偶尔会发生强度超过普通太阳耀斑数百万倍的超级耀斑。如果我们的太阳发生超级耀斑，会非常可怕。既然说到地球磁场――&&&&地球磁场反转。只要地球磁场想要得到关注，这种事情随时都可能会发生，平均而言，大概每 50 万年会发生一次。反转本身并不是问题，但问题是转移过程非常危险。如果磁场处于反转过程中，那么在 100 到 1000年 的时期内，磁场会减弱到只有正常强度的 5%左右。由于我们需要磁场提供保护，因此这可能给生命带来毁灭性打击。科学家说明了磁场反转与大灭绝之间存在关联。&&&&流氓黑洞。偶尔，这种奇怪的东西会不请自来地光临太阳系并带来浩劫。即使流氓黑洞不经过地球附近，只要在 10 亿英里远的地方出现，就会将地球拉入一个极其椭圆的轨道，导致我们的夏季温度升高到约 150 华氏度（65 摄氏度），冬季温度下降到约-50 华氏度（-45 摄氏度）。这可不行。&&&&外星人的破坏。我引用已故物理学家杰拉德？奥尼尔（Gerard O'Neill）的话来概括："先进的西方文明曾经对其接触到的所有原始文明造成了破坏性影响，即使过程中人们想尽一切办法来保护捍卫原始文明。我找不到任何理由来证明同样的事情不会发生在人类身上。"&&&&全球性流行病。如果全球性流行病爆发，但没有出现好莱坞大片式的皆大欢喜结局。&&&&小行星。呃。在这个要点中说不完，因此下面提供了一段蓝色背景的说明：&&&&小行星撞击很可怕（蓝色部分）&&&&太阳系中到处都有小行星和彗星，大小从卵石到矮行星不等，但大部分都在三个地方：-1） 火星与木星轨道之间的小行星带（本可以自己聚结成行星，但由于附近木星重力能量的影响而无法实现），2） 海王星轨道之外、规模大得多的柯伊伯带，3） 规模远远大于前者的奥尔特云，这是包围太阳系的物体所组成的一个巨大云团。&&&&天体大小快速入门：如果太阳系是一分的硬币（直径=2 厘米），海王星是环绕硬币边缘运行的一个小点（地球轨道太小，因此看起来就像中心一个微小的点），那么小行星带就是用削尖的铅笔在硬币中心画出的一个细小的圆圈，直径仅约 2 毫米。柯伊伯带是硬币外侧很平的一个圆圈（像土星光环），粗细大概就像你用指尖画出来那样。奥尔特云并不像以上两者一样属于碟形，而是球形，从距离硬币 30 厘米（1 英尺）开始向各个方向伸展，一直向外延伸到 30米（100 英尺）的地方，因此略大于地球号飞船。我们在这里，但最近的恒星也离硬币 90 米（295 英尺），略小于硬币到奥尔特云外侧距离的三倍。因此，如果太阳系硬币在橄榄球场一端的球门区，那么最近的恒星也在另一端的球门区，运动速度最快的人造物体旅行者 1号已经离开我们 38年 了，但也仅从硬币飞出了 4 厘米，即使这样，也是有史以来跑得最远的人造物体。我得打住，回到博文，但这很难，因为我很想在这段多说点。&&&&无论如何，还是继续讲小行星吧。&&&&我们可能会被偏离正常轨道的小行星或者彗星撞击（本文接下来用"小行星"代指这两种天体），它们偏离轨道是因为受到碰撞或者某种重力摄动（可能由木星或者经过的恒星所导致）。&&&&小行星不需要太大，便可毁灭一切。1908年，一个直径 60 米的小型小行星在西伯利亚上空 3 到 6 英里（5 到 10 公里）处爆炸。即使从那么高的地方，它还是荡平了 8000 万颗树。如果它坠落到地球，爆炸能量将会超过 1000 颗广岛原子弹。直径仅半英里（0.8 公里）的小行星就能让大量灰尘飞到空中，足以让地球温度在许多年间大幅下降，而这会带来各种严重影响。1989年，一颗这样大小的小行星从六小时前地球所处的位置穿过地球轨道。如果小行星体积更大，撞击会产生怎样的影响？只需要记住，每个这样的小行星都会在木星产生大小约相当于地球的撞击痕迹：&&&&导致恐龙灭绝的著名小行星直径约为 6 英里（10 公里）。如果我们被这样的小行星撞击，首先会遭受到一波炽热的热浪，这种热浪在撞击点附近温度比太阳表面温度高十倍，它以 100 倍于子弹的速度从天而降，猛烈压缩下面的空气。然后几乎在一瞬间，震波会向外传播，荡平数百英里范围内所有方向上的一切东西。此时，凭借超过10 亿颗广岛原子弹的能量，爆炸将把一千立方公里的岩石从小行星和撞击点抛向天空，在那片区域中每个人面前竖起一堵高耸入云的黑墙。当这些岩石通过大气层落下时，会变成成千上万颗巨大的火球，使得地球上到处的城市和森林都陷入火海。很快，整个地球会烧得滚烫，一连串地震将会爆发，到处都会有火山喷发，不可思议的巨大海啸将会冲击每段海岸。随之而来的将是全球各地尘雾四起，可能会遮挡太阳数月甚至数年，使得地球温度大幅下降，而且气候 1000 多年都不会恢复到现在的样子。&&&&所有这一切都源自一次撞击，而且如果地球如同一栋三层楼房般大小，则撞击物的大小只相当于一颗豌豆。&&&&地球本身不会因为撞击而受到太大的影响，但地球表面的状况会受到巨大的影响，因为地表状况无比脆弱。这段压抑的视频演示了我刚才所说的过程。&&&&格外恐怖的是小行星在太空中几乎看不见，很难探测。航天机构和业余天文爱好者都在太空中追踪一些存在潜在威胁的小行星，但许多情况下，在小行星从天而降之前，我们不会知道它在向地球逼近。&&&&因此，即使看起来我们像是住在宁静宇宙中一个安全的小星球之上，但实际上更像是在一片眼下还算安静平和的森林之中，偶尔树林中会跳出一只可怕的嗜血猛兽，对大量生命进行蹂躏，将其消灭。上面的大灭绝事件图告诉了我们过去五段恐怖的历史，在那些时期，我们宁静的地球已经成为为当时生活着的所有生命制造噩梦的环境。并且它还会再次发生――就在这里，就在你坐的地方。唯一的问题是什么时间发生。&&&&我们完整地来看一下 6 亿年来动物和大灭绝事件的历史：&&&&看着时间轴，我们可以发现，虽然未来肯定隐藏着可怕的事情，但疑似发生点的时间尺度非常大，因此在不久的将来发生危及人类生存的自然灾难的概率很低。会有多低呢？&&&&为了弄清楚这个问题，我们可以根据历史推测，未来 5000 万年内很有可能会发生一次大灭绝事件，这意味着未来 1000年 内发生一次大灭绝事件的概率大约是五万分之一。如果把时间尺度缩小一下，这可以比作一个人在地上画了一个叉，然后告诉你下一个月内某个时间闪电很有可能会劈到这个地方。一个月的五万分之一约等于一分钟，因此下一分钟闪电劈中这个地方的概率与未来 1000年 内地球上发生一次大灭绝事件的概率相同。也就是说，未来 1000年 待在地球上的安全性在感觉上就如同在知道闪电这一个月内某个时间会劈中这个地方的情况下，下一分钟还是就站在这里。&&&&如果说在这个闪电的比方中，1000年 相当于 1 分钟，那么人的寿命大概就是 5 秒钟。那么问题就变成，你在这个地方站 5 秒钟是什么感觉？在这个地方待多长时间我都不会特别害怕，那 5 秒钟可能会有一点紧张，但我也知道自己基本上不会有什么事。这大概就是面对危及人类生存的自然灾难时，我们有生之年生活在地球上的感觉。&&&&无论你只是考虑自己的生命，还是考虑到未来十代子孙的生命，待在地球上都没有什么问题。&&&&但如果把人类作为一个物种来看待，你就必须换个角度来思考。如果人类要作为一个物种永远待在地球，就相当于一个人计划要在画叉的这个地方站上好多个月。由于上面的灭绝图告诉我们，闪电每两个月就会劈中这个地方一次，那么这可不是一个好的长期计划，对吧？也许技术能让我们被闪电当头劈上几次也没事，但这种经历仍然会很不愉快，而且每次闪电都有把我们从地球上抹去可能性。&&&&我们换一种方式来看看吧。我们想象地球是一个硬盘，上面的所有物种，包括我们自己，都是硬盘上一份份装满数万亿行数据的微软 Excel 文档。使用缩小的时间尺度，那么 5000 万年=1 个月，于是我们得出以下几点：&&&&现在，时间是 2015年8月&&&&硬盘（即地球）诞生于 7.5年 前，也就是 2008年 初&&&&一年前，2014年8月，硬盘加载了 Excel 文档（即动物起源）。从那时起，新的 Excel 文档不断创建，而一些旧的文档则发出错误信息并且无法打开（即灭绝）。&&&&2014年8月 以来，硬盘已经崩溃了五次（即灭绝事件）：2014年11月、2014年12月、2015年3月、2015年4月、2015年7月。硬盘每次崩溃后，都会在几个小时后重启，但重启后大约 70%的 Excel 文档都消失了。2015年3月 的那次崩溃除外，因为那次 95%的文档都消失了。&&&&现在是 2015年8月 中旬，而智人 Excel 文档约创建于两小时前。&&&&现在问题就是，如果你有一块硬盘，上面有一个特别重要的 Excel 文档，而且你知道这块硬盘几乎确定每一两个月就会崩溃一次，而最后一次崩溃就发生在五周前，那么你接下来显然要做什么？&&&&你会把文档复制到另一块硬盘上。&&&&这就是埃隆？马斯克想送一百万人上火星的原因。&&&&为什么是一百万人？因为根据马斯克的粗略估算，这是创造一个完全自我维持的人类群体所需的最少人口数量。在这里，自我维持的定义非常简单，它意味着如果地球消失了，火星上的人类仍将有能力生存并且繁荣发展。他们什么事都不需要依靠地球。需要采矿？火星上的人类需要知道如何建造矿井的人才和采矿的矿工。需要建设新的医院？需要发射火箭修理出故障的互联网卫星？需要扩大农业生产来处理食物短缺问题？需要应急措施来应对战争爆发？火星上的人类需要自己解决所有以上问题。马斯克认为一万人或者十万人不够，但一百万人应该足够。&&&&让人类以自我维持的方式在多个行星上生存，这种概念通常被称为"行星冗余"。马斯克称之为物种人寿保险。我称之为硬盘备份。&&&&当然，火星这块硬盘并不比地球这块硬盘更可靠。它也容易遭受地球上发生的大多数灾难，它也会每一两个月就崩溃一次。但大多数情况下，两块硬盘不会同时崩溃。如果一块发生了非常严重的崩溃，而且上面的 Excel 文档丢失了，那么另一块硬盘仍然存在，很可能还有足够的时间安排一次新的备份。&&&&现在你已经把珍贵的 Excel 文档保存在两块硬盘上。你的感觉会好很多。但如果这份文档对你足够重要，你可能还不会满足于只保存在两块硬盘上。你会希望将它复制到更多硬盘上。但我们还有哪些选项？不妨来看看蓝色背景中的说明：&&&&哪些行星适合人类生存？&&&&我们来逐一检视一下。&&&&水星&&&&很不幸，水星是离太阳最近的行星，它就好像是坐在一个重达 450 磅、冲动好斗的壮汉旁边。如果你在水星上，白天将会处于 800 华氏度（430 摄氏度）的气温之中，在如此高的温度下，如果你放一块铅在地上，它就会熔化成液体。水星上几乎没有大气，因此在你要烧死的过程中，你会处于近乎真空的环境中，这会导致你肺中的空气迅速被抽干，皮肤中的水分开始蒸发。缺少大气还意味着，太阳辐射会对你造成严重的伤害（太阳在天空中看起来比地球上看起来大 2.5 倍）。好的一点是，水星重力仅为地球的 38%，因此你在立即死去的过程中可以傻乎乎地跳来跳去。这时候，你会非常迫切地期待夜晚来临，但你会很失望地得知水星昼夜周期竟然长达 58 个地球日。&&&&一个月后，当夜晚终于来临时，你会无比沮丧地发现温度低达-280 华氏度（-170 摄氏度），比地球有史以来有记载的最低温度（南极沃斯托克站）还要低 152 华氏度。这是因为没有大气来保存太阳的热量或者将热量分散到行星上的每个地方。而且你仍然很不舒服地待在真空里。你不得不一个月都处于要冻死的环境之中，然后在日出后，又再次进入要烧死的境地。&&&&在水星上你最好的办法就是待在极点附近，在那里，虽然极度寒冷而且常年黑暗，但至少有冰，因此可以获得水分。理论上，可以在那附近建造人类基地，但意义不大。&&&&我向马斯克问起水星时，他称之为"地狱"，这段对话也随之戛然而止。&&&&金星&&&&与金星相比，水星可谓小巫见大巫，在水星上生活简直就像坐在夏威夷海滩上吃烤虾。&&&&与金星上完全相反的状况相比，真空竟然显得可爱了，因为金星的大气密度高得令人难以置信。以下开始金星之旅：&&&&首先，大气 96%为二氧化碳，不可呼吸。&&&&其次，在金星气压是地球表面气压的 90 多倍，瞬间就能将你压扁的时候，谁会去关心空气是否可以呼吸呢。这个气压与海面下 1 公里深处的感觉相同，但这个深度比潜水器潜水深度纪录深三倍。如果你还能站起来，由于空气阻力太大，你抬胳膊时会感觉就像在水中。&&&&第三，在知道温度高达870 华氏度（465 摄氏度）时，谁还会去关心前两条呢。想象一下，将烤箱烧到炽热得能熔化铅的温度，还得再加热 138 度，才到达整个金星的温度。在夜晚（也得要等一段时间――金星上一天比一年还要长），金星的温度与白天完全一样，因为浓密的大气将热量保存在里面。&&&&白天，在橘红色云层的笼罩下，你在体验上述一切时只能照射到暗淡的光线。太阳看起来只是天空中一块朦胧、偏亮、偏黄的区域。夜晚，你会生活在星光全无的黑暗之中，同时又在一个咝咝作响的熔炉里被不断压扁。至少那里不会有任何虫子。&&&&由于存在上述那么多恶劣条件，因此我超级佩服苏联探测器金星 13号投下的那个非常厉害的登陆器，它于 1982年 径直降落在金星表面，并竭力存活了 127 分钟，这段时间已经足以拍下以下两张照片，也是我们仅有的两张金星表面照片：&&&&金星表面不存在风的问题，在那里你只会感觉到极其轻柔的微风，但如果你通过大气层上升，情况会迅速改变。金星的上层大气是一种新的地狱，风速为地球最强飓风两倍的大风不断地吹，硫酸液滴（与通下水道的强酸相同）到处都是，高速扑面而来。典型的金星环境。&&&&然而奇怪的是，如果你直接上升到金星痛苦大气层的顶部，就会惊喜地获得舒适宜人的环境。金星云层顶部的温度和压力正巧与地球上相似，因为氧气和氮气都会在金星浓密的大气中上升（就像氢气在地球上一样），该层中的空气可能实际上接近于可以呼吸的水平。这让一些科学家开始认真探讨人类如何移民金星高层大气，建造"漂浮在金星大气层中约五十公里高处的城市"。&&&&我向马斯克问起金星时，很惊讶地听到他认真地提出，"通过极其艰苦的努力"，这颗行星可以变得适合人类居住。他表示，很久以后，凭借足够先进的技术，人类可以有办法把金星的大部分大气清除掉，并且可能使其成为遥远未来的一个移民去处。&&&&火星&&&&如果火星是地球上的一个地方，那么永远没有人想去。但探讨移民地外行星时，所有行星都是噩梦，唯有移民火星的前景听起来特别靠谱。&&&&火星基本上就是一个更加寒冷的南极洲，看起来像亚利桑那州的沙漠，空气无法呼吸，如果长期间暴露在阳光下，辐射会致人死亡。火星上任何地方的宜居性都远低于地球最不宜居的地方。但其条件足以让你凭借一个人造"居住舱"，一个小的温室菜园，以及一套足够好的太空服，就能真正在火星上存活下来。火星上甚至还有水，并且非常多，就封存在火星两极，而且如果你在一年之中合适的时间在这个行星上合适的地点，还能享受到70 华氏度（21 摄氏度）的美好天气。或者，至少在你透过居住舱窗口向外看时，会知道外面还不错。&&&&一个火星日（太阳日）约为 24.5 小时，非常适合人类和植物。重力为地球的 38%，你的生理功能大体上可以正常运转。你会获得一些有趣的低重力特殊技能，例如在 15 英尺高的篮筐上灌篮，或者早晨从公寓二楼窗口直接跳下来去上班（约 1/3 的重力意味着，从地球上 X 英尺高的窗台上跳下来的感觉等于在火星上从 3X 英尺高的窗台上跳下来的感觉）。&&&&太阳系最酷的旅游景点也在火星上――太阳系最高山峰，奥林帕斯山（Olympus Mons）：&&&&这座山可以覆盖亚利桑那州，让珠穆朗玛峰看起来像个小山丘：&&&&更别说火星峡谷，它让地球上的大峡谷看起来像个小划痕：&&&&我们稍后将会继续深入这个话题，但是理论上，凭借艰苦的努力和先进的技术，人类可以地球化火星，而且未来某个时间就会有一个比较舒适的行星可以居住，有树林和海洋，在室外也无需穿着太空服。&&&&行星相对距离（深蓝部分）&&&&我们接下来要前往的行星距离太阳要远得多，因此我们来对距离打个比方。为此，你可以将太阳系分成大致相等的三段，每段长约 10 亿英里，或者 10 天文单位（一个天文单位为太阳到地球的距离）：&&&&第 1 段：太阳到土星&&&&第 2 段：土星到天王星&&&&第 3 段：天王星到海王星&&&&因此，如果太阳系长度为 1 码，那么土星、天王星和海王星分别位于每英尺的末端。木星距离太阳 6 英寸（约 5 天文单位），正好平分第一段，而另四颗行星全都挤在第一英尺的前两英寸之中：&&&&木星、土星、天王星、海王星&&&&我希望之前脚踏实地的感觉你还喜欢，因为接下来的行星根本连地面都没有。下面将说明这四颗遥远的行星如何变得如此怪异：&&&&46 亿年前，太空中存在着一团巨大的气体云，某种扰动触发了它的坍缩过程。宇宙中的物质非常清楚这意味着什么――这就是一场突发灾难，就是一场看谁吸纳到最多物质的疯狂竞赛。所有恒星和行星都会告诉你，关键在于先下手为强。如果你一开始就拥有最多的质量，就会更容易聚集更多质量，越变越大，进一步扩大优势。一旦领先优势确立，就很难追赶。&&&&恒星才是最终的赢家，其他的都会变成只能干瞪眼的行星小跟班，得绕着恒星转上 100 亿年，直到最后恒星渐渐衰退，新的一轮游戏才会开始。&&&&在我们太阳系，太阳胜出，吸纳了气体云所有物质的大约 99.8%。此时，争抢残渣的血战开始了。能获得足够多物质的至少会有幸成为行星。而失败者将会作为行星的小跟班――孤独的卫星，屈辱地渡过 100 亿年。&&&&那些既没成恒星，又没成行星，甚或连卫星都成不了的倒霉蛋将注定成为小行星（太阳系的无家可归者）或者被吸入较大天体，从而彻底丧失身份。这是一个很残酷的世界。&&&&在这场激烈的竞赛中，会发生一件很可笑的事情。有时有些物质经验不足，不知道太阳系形成的黄金法则――认输。水星、金星、地球和火星早早地看清了形势，明白太阳已经独霸天下，便缴械投降，弃暗投明。它们洗心革面，开始争当行星。&&&&另一方面，这四颗气体巨星还在继续徒劳无功地吸纳气体，悲剧地想要反败为胜。一旦你这样做，结局就会很悲惨，只会成为怪异的"伪恒星"。木星的成分是氢和氦，和太阳一样，但与太阳不同的是，木星没有足够的质量来启动聚变，只能永远提醒大家它是争夺恒星名号的输家。&&&&当然，这些气体巨星不会承认这一点。一旦无法成为恒星这个形势完全明朗，所有这四个输家都会迅速改口，假装自己一直都在争当行星。现在，它们被甩在恒星和正常行星之间的沉闷荒原，将作为没有地面的浮肿行星渡过漫长的 100 亿年。没有谁愿意成为没有地面的行星。&&&&我们不确定木星这样的气体巨星内部在发生什么。如果你想前去弄清楚，随着强大的重力（地球重力的 2.5 倍）将你越拉越快，你会急速穿过外部的云层下坠。随着你不断下坠，周围会越来越黑，越来越热，压力会越来越大。最后，你会身处一片漆黑之中，温度将会超过太阳表面，而由于你头顶上存在大量大气，因此你周围的气体会被严重压缩，以至于你无法分辨那是气体还是液体（这被称为"超临界"状态）。由于氢受到如此强烈的压缩，因此电子会开始在原子间流动，从而形成导电金属氢的液态海洋。木星最内部是否为固体内核尚存在争议。&&&&毫无争议的是人类永远都不会移民木星。也不会移民土星。同样不会移民天王星。更不会移民海王星。&&&&人类可能会移民的是环绕木星和土星运行的大型冰封岩质卫星。但是这种卫星不可能暖和。我们或许可以移民到自己的卫星，但它只是一个温和版的水星环境――白天温度可以将水蒸发成气体，夜晚温度可以将氧气凝结成液体，并且没有阻挡太阳辐射的保护层。28 天的自转周期意味着植物需要连续忍受两周的黑暗，这可不容易。&&&&我向马斯克问起火星之外具有移民潜力的地方时，他表示只要技术发展得足够先进，就还有一些可行的地方――几颗卫星，一些最大的小行星，如果你真想拼命，甚至可以选择水星和金星，但他最后说道："我的意思是，火星目前是最佳选择。"&&&&在回到非蓝色的博文正文之前，我们现在能否承认生活在地球上有多么幸福？？能生活在室温天气、一个大气压、一个 g的重力、微风、丰沛的雨水、充足的液体海洋、阻挡太阳伤害的磁场和大气层、遍地食物以及可呼吸空气组成的理想环境中，是多么幸运。你需要一大堆不同的条件都得到精确满足，才能不穿太空服在室外散步。因此，我们大家来向地球赐予的奢侈生活致敬七分钟吧，反正以后我们永远都不会再去在意这回事了。&&&&我们来复习一下。现在，我们已经确认：&&&&备份人类硬盘是一件必须要在某个时间去做的重要事情――如果我们把所有鸡蛋都放在一个行星篮子里，那么就很容易遭到灭绝。&&&&火星目前是备份人类硬盘的最佳地点。&&&&但只要科技足够发达，我们还可能在太阳系的十个或者更多的卫星、小行星、行星上殖民，从而创建更多的备份。&&&&另一个有意思的选项：科学家已经探讨过大量外形有趣的人造宇宙殖民地的构想。虽然现有构想都受到了我们目前想象力的限制，但我能预想未来会有一天，在未来的人类看来，居住在行星上显得非常原始，就像今天的我们看待史前人类居住在洞穴中一样。在过去几千年里，人类发明了"室内"这个概念，现在几乎所有人都觉得家就是在室内――或许在未来，巨大的人造宇宙殖民地里面有山，有河，有树林，居住着数百万人，这种殖民地将会相当于过去"室内"概念的发明，只是它适用于一个完整的世界。担心天气、地震以及被小行星撞击的想法就会像穴居人担心睡觉时被狼群攻击一样。或许。&&&&无论哪种方法，只要能有数百万人生活在几个不同的天体或者宇宙殖民地上，Excel 文档就会相当安全，人类应该就能在宇宙中生存相当长、相当长的时间。&&&&不利的一面&&&&当然，所有这些硬盘仍然位于同一个太阳系内，如果文件备份都在同一所房子里，要是房子烧毁，那问题就大了。我们很不幸在使用一个注定要崩溃的硬盘，同样，我们也生活在一座某天必定会烧毁的房子里。太阳的生命已经过半。这是第二幕的剧本：&&&&在吞噬掉地球之后，太阳会继续向外膨胀，一颗接一颗，使得我们的其他潜在家园都变得不再宜居。幸运的是，我们还有绿色时间窗，让我们有机会采取措施。马斯克指出，从地球开始形成到海洋蒸发、温度变得不再宜居、所有复杂生命灭绝，这整个进程目前大概走了 90%――"如果智慧生命只能剩下 10%的发展进程，那当初根本就没必要发展。"对于我们的进化来说，我们已经来到最后关头，到了千钧一发的时候――现在我们必须赶在被永远消灭之前，想办法冲出地球，并最终冲出太阳系。&&&&在所有坏消息中，还是有一条好消息，那就是这里涉及到的时间尺度非常大。太阳的暴行在极长的时间内都不会实施，我假设如果我们在绿色时间窗结束之前取得成功，那么到那时我们的技术将让我们有能力 A） 根据需要移居到太阳系的安全地带，B） 成为多星系物种，散播到银河系其他适合生存的恒星系中，和 / 或 C） 建造宇宙殖民地，这种殖民地不需要恒星就可生成能量――利用核技术，或者更有可能是我们现在无法想象的先进技术。&&&&因此，我们的任务清单内容如下：&&&&1） 赶在某次事件将我们灭绝在地球上之前具备"地球灭绝防护能力"（通过多行星生存）。这将让我们有充分的时间执行下一项任务：&&&&2） 赶在太阳摧毁太阳系之前具备"太阳系灭绝防护能力"。&&&&对于第 1 条，的确，下一次大灭绝事件可能在任何时间发生，但如果我们利用未来几千年的时间来想办法冲出地球，我们就有机会在严重灾难发生之前对人类世界进行备份。&&&&因此这看起来可以合理掌控，但现在还是先继续说说 Zurple 和 Quignee。如果我们距离任何恐怖事件的发生仍然有数千年，或是数百万年，那么为什么现在143-Snoogie 上发生的事情如此吸引他们？&&&&人类的恐怖事件&&&&为了突显成为多行星文明的意义到底有多重大，马斯克经常指出，拉开距离观察历史很能显现所有事件真正的重要性。距离拉得越远，事件的转折性就只有"更加重大"才能在更大的尺度上继续显现其重要意义。&&&&你可以用现实世界来试一下这个拉开距离的游戏。从你坐的地方看过去，街道、房子和汽车都是比较明显的物体。但如果从飞机上看，它们都消失了，只有更大的事物，如城市、湖泊和山峰依旧明显。从国际空间站上看，只有大洲和大洋比较明显。从更远的地方看，就只有行星和恒星了。从更远更远的地方看，只有整个星系。&&&&拉开距离观察生命历史时，也依然是这样的概念（本文中我们进行过一次）。从日常新闻的尺度上说，所谓"事件"可以是丑闻的最新发展、金融市场的动向、抢劫、抗议、体育活动、两位政治人物的会面。这些事件其实相当小，但日常新闻的"重要性过滤器"上的滤孔也不大。&&&&如果我们从一年的时间跨度来看，就像从地面跃升到飞机上，我们的观察距离太远，就不再看得到每天的新闻事件，大多数此类事件都消失在背景之中。从这个距离只看得到每年最具影响力的事件，近距离时很难看清的事件主线开始更加清晰地显现出来――穷凶极恶的恐怖攻击、大选、风靡全球的新产品或服务。&&&&如果从一个世纪来看，可能就像从国际空间站观察地球。一个世纪的大事件就像从飞机上无法窥其全貌的大洲和大洋――大规模的文化或政治变迁、战争与其他大型悲剧及其带来的变化、开创性的科学突破、改变世界的科技进展。&&&&如果我们继续拉开距离，从几千年来看，更大的事件主线就会显现出来――帝国的兴衰、世界性宗教的走向、科学认识的更新或者技术上的进步、影响世界数百年的重大现象，如帝国主义时代、工业革命、单一民族国家的诞生。&&&&如果距离拉开到从 10 万年来看，我们就只能看到我们物种的事件主线。我们会看到大规模移民、语言文字和农业的发展、工业化世界的最终诞生。&&&&然而，即使在这个史诗级的尺度上，我们的观察距离还是太近，无法看清生命的整体发展脉络。生命历史的发展远慢于人类历史。&&&&即使后退到从 1000 万年来看，我们也只能看到生命层面的演进轨迹。在我们自己的进化路线上，我们能看到类人猿的日益多样化，人类与黑猩猩部落的分离以及人属的进化，而这最终促成了人类的产生。但在这 1000 万年的时间跨度里，生命史的其他章节基本也是大同小异的内容――没什么重大转折，大多都只是现有生物体系的微调而已。&&&&如果通过 5 亿年的镜头来看，我们就能看到动物的宏大故事。随着鱼、昆虫、爬行动物、哺乳动物的依次出现，以及恐龙的兴衰，动物的复杂性不断增加。此时，五次灭绝事件在我们眼中鲜活起来。&&&&如果我们把距离一直拉开到第 3 部分：如何在火星上建立殖民地&&&&我们在生活中经常会遇到一些"从 A 到 B"的艰难转变。例如，从 A）我的闹钟刚才居然没响到 B）我现在正忙着工作呢；从 A）我的租约下个月就到期了；到 B）我现在已经搬进了新的公寓，你看，所有东西都挂在墙上了；从 A）哦，该死，其实我很讨厌我现在的妻子；到 B）哦，太好了，我现在有了一个新的妻子，一切都很好。这些转变确实很艰难。&&&&但从 A）我希望将 100 万人带到火星上；到 B）现在已经有 100 万人在火星上，这种转变的艰难程度与上面的例子不可同日而语。&&&&埃隆?马斯克的雄心壮志无人能及。&&&&自从这个项目开始以来，我已经与马斯克聊了六次，是的，我记得很清楚，我们大部分的时间都在谈论如何具体实现这个火星项目。按照马斯克的计划，他只需要两样东西就能实现这个项目：&&&&1）意志&&&&2）方法&&&&传统的观点可能会认为这属于"有志者事竟成"的范畴。四十多年前，我们成功登陆月球，在此十五年后我们才拥有个人计算机――现在看来火星并非遥不可及，缺少的只是我们的意志。&&&&但马斯克不这么认为。如果用我们现在的方法前往火星，所需的费用将是一个天文数字。这样人类是无法在火星上落地生根的。对马斯克来说，现在的问题是如何以一种经济实惠的方式前往火星。他将美国称之为"探险家的国度"、"浓缩了人类的探索精神"，他认为，如果前往火星所需的费用降低很多的话，会有更多的人下决心去火星。但是，由于这看起来像是一件很遥远的事情，现在并没有人去谈论它，人们前往火星的意志处于完全休眠的状态。&&&&如果有人告诉我，曼哈顿有一间配大阳台的复式公寓，它的租金下降了 95%，我可能会第一时间冲过去把这个房子租下来。但现实的情况是，它的租金并没有变化，所以我搬进去的意愿并不是很强烈――我甚至不会去考虑它。我现在没有坐在热浴盆里，一边俯瞰着整个纽约城，一边写这篇文章的原因并不是我不愿意这样做，而是缺少一种方法。&&&&马斯克认为火星的情况也是这样。相比较"有志者事竟成"，他似乎更相信"如果你建造好了，就能水到渠成"。&&&&具体来说，到火星的"航班"成本将由乘客们共同承担，这和地球上的公共交通一样。关键就是把票价大幅降低，使得每一百万人中会有一人可以买一张。马斯克是这样向我解释的：&&&&在想要去火星和负担得起去火星的人之间必须有一个交集，如果这个交集的人数与实现火星自给自足所需的人数持平，那么这就是我们实现这个项目的关键所在。&&&&这种情况就像：&&&&但问题是现在的情况更像：&&&&马斯克认为，想要去火星的人（黄色区域）会随着火星计划变得切实可行而不断增多，真正具有挑战性的是蓝色区域。也就是说，太空旅行价格过于昂贵，这将成为主要制约因素。他认为，降低这一成本是从 A 转变到 B 的关键。&&&&马斯克开展了进一步的探索："我成立了一支团队，让他们持续在几个周六进行有关更高效建造火箭的可行性研究。研究的结果表明并没有什么可以难倒我们。从 60年 代起，火箭技术就没有过任何实质性的进步――它甚至还倒退了！" 1他说的时候有些激动。&&&&让我们先回到现实中。如果你认为彻底改变太空旅行的成本是某项重大事情的关键，那么你不会说："太好了！我要去做！"，而会说："我不知道该怎么做。"为了大概了解马斯克当时是如何考虑这件事的，我虚拟了下面的对话，但提问的顺序是从后往前的：&&&&问：如何才能降低太空旅行的费用？&&&&答：通过几十年的创新，数百次的反复试验，以及数以千计非常聪明的人一起努力工作。这说起来简单直接，但里面颇有文章。这是因为：……&&&&问：究竟从哪里可以弄到这笔钱？如果政府有兴趣资助这个项目，那么它早就自己去做了。而且，没有任何慈善机构会对这样一个耗时超过 30年，而且无法保证一定成功的大型项目捐助数百亿美元。&&&&答：通过让我们的研发项目兼具可盈利的太空运载功能，我们就可以获得这笔费用。为了测试创新技术，我们需要进行大量的发射。只要我们能够在这些发射中将政府和公司的卫星、货物和人带上太空，他们就会为我们支付一大笔的钱。这是一石二鸟之计。&&&&问：但怎样才能将这些东西发射上太空？&&&&答：我们现在还做不到。我们要花几年的时间去学习如何从零开始建造自己的飞行器，并证明我们有能力将这些火箭发射上太空，然后才会有人愿意去付钱使用我们的运载服务。&&&&问：但如果在最初的学习和开发阶段并没有客户，那么谁会支付这个阶段的费用呢？&&&&答：我自己，也就是创始人。&&&&问：你是如何获得这笔钱的？&&&&答：我与其他人合作创办了 PayPal，然后卖了它。&&&&这就是马斯克在 2001年 时的一系列想法，这些想法同时也造就了 SpaceX 的商业计划：&&&&到目前为止，SpaceX 已为此做了 13年 的努力。让我们一起回顾一下已取得的成就和以及对未来的展望。&&&&第 1 阶段：想办法将东西送入太空&&&&主角：猎鹰 1号&&&&目标：在马斯克耗尽资金前，将运载火箭送入轨道&&&&第 1 阶段其实早在 SpaceX 创立之前的 2001年 已经开始，那时候马斯克还在 PayPal 工作。马斯克非常希望转战太空行业，但他没有接受过任何这方面的正规教育，为了在一年内成为世界一流的火箭科学家，他阅读了几本有关这方面的书籍。&&&&他读了这本书、这本书、这本书和这本书，并将其中的内容都背了下来。火箭专家吉姆?坎特雷尔大概就是在那个时候遇到马斯克的，然后他与马斯克一起去了一趟俄罗斯，不过那是一次失败之旅，他是这样形容马斯克的："他会一字不差地引用这些书里面的话。他俨然已成为这方面的专家。"&&&&为了补充书籍以外的知识，马斯克虚心向很多人请教。坎特雷尔将马斯克称为"到目前为止我一起共事过的最聪明的人"，他表示，马斯克"聘用了我在火箭和航天器公司许多愿意为他出谋划策的同事"，"他简直就像要把这些专家的经验榨干。"&&&&马斯克将太空视为他下一个追逐的目标，他开始越来越认真地谈论这方面的话题，但马斯克的朋友却开始为他担心了。这看起来并不难理解。试想一下，如果你的朋友在互联网业务上赚了大钱，然后告诉你，他将花费几乎所有这些钱去成立一家太空发射公司，尝试成为首位在这方面取得成功的企业家，因为他认为多星球的生活模式对人类来说非常重要。或许你也觉得他要疯掉了。马斯克的其中一位朋友还强迫马斯克去观看他自己剪辑的火箭炸毁画面，以说服他放弃这个疯狂的项目。&&&&但马斯克就是与众不同，他不为所动，坚持己见。在自己深入了解这方面的基础知识后，他准备让其他人也参与到项目当中。当我问及马斯克的生意经时，他有点责备地对我说："我并不知道什么是做生意。所有的公司都是一群人为了一个新产品或新服务而聚在一起。并没有什么生意的说法，我觉得就是追求一个目标――一群人一起为一个目标奋斗。"&&&&所以，他开始集结一批他所能找到的最有智慧的人在一起，然后 SpaceX 就诞生了。&&&&然后他开始聘用专业人员，组成他的"全明星"团队，其中包括著名的火箭工程师汤姆?米勒。SpaceX 早期招人的理念是这样的：&&&&不招混蛋。马斯克说，如果你讨厌你的同事或老板，你肯定不会想来工作或者在这里长期呆下去。&&&&招聘（和升职）只看自身的才能，不看经验。马斯克表示，他不在乎他的员工是本科还是大专学历，甚至高中毕业也无所谓――只要有天赋、有个性，对 SpaceX 的计划有热情就可以。我曾与 SpaceX 的飞行器工程副总裁马克?洪科萨见过面，他是个随意的加州男孩，这有点出乎我的意外。他看来就像我那些吃喝玩乐的朋友一样，不太像一名顶尖的火箭科学家。他告诉我，他曾经是一名非常糟糕的学生，当他正以为自己的人生就是那么失败的时候，他的亲戚向他介绍了一份汽车俱乐部内有关赛车的工作，在那里他上了大学。后来他在这方面的才华被发掘了出来，有一次放学后有人将他引荐给马斯克，然后马斯克就雇用了他。洪科萨很快就在公司崭露头角，迅速成长，在 30 多岁的时候就掌管了公司的其中一个主要部门，管理数百名比他更有经验的员工。&&&&诸如此类的故事屡见不鲜，也从一个侧面反映出 SpaceX 不拘一格、任人唯贤的风格。我还曾见过 SpaceX 的发射工程高级主管扎克?邓恩，他看起来乎只有 12 岁。邓恩告诉我，他是在几年前以实习生的身份加入公司的。最初的时候，他以为马斯克根本不知道他是谁，但当马斯克告诉邓恩，他认为他是一个非常厉害的工程师时，邓恩大吃一惊，这让邓恩意识到马斯克对公司的每个人都了如指掌。几年后，邓恩成为了发射工程部的主管，手下有 100 多名员工。&&&&马斯克面试公司的每一个人，甚至门卫也不例外，而面试的方式也很奇特。在 SpaceX 创办的前 8年，这一规矩几乎未曾打破，直到公司雇佣了 1000 名雇员。据马斯克的自传所述，"每名员工在与马斯克见面前都会收到提醒，被告知接下来会接受一段 30 秒到 15 分钟不等的面试。在刚开始面试的时候，埃隆可能会写邮件和忙工作，说话不多。别感到恐慌。这是正常的。最后，他会转过椅子来朝向你。但即使这样，他有时候也可能不与你的目光直接接触，好像并没有注意到你。也不必为此感到恐慌，这也是正常的。等到适当的时机，他会与你交流的。"&&&&SpaceX 与马斯克的另一家公司特斯拉很类似，垂直整合的程度相当高。也就是说，SpaceX 基本上都是自行制造火箭的主要部件，很少将制造流程外包给第三方供应商，从而对大部分的供应链保持着所有权和控制权。这在航空航天工业中是很少见的，阿什莉?万斯解释说："SpaceX 认为工厂就是一座神殿，它主宰着火箭制造竞赛中最主要的武器――内部生产。SpaceX 有 80%和 90%的火箭、发动机、电子设备等都是自行制造的，同时还设计自己的主板和电路、振动检测传感器、飞行计算机和太阳能电池板。"诸如安德鲁?卡内基、亨利?福特等传统企业家，他们一直都采用垂直整合的模式，如今苹果公司在许多方面也都采用这种模式。而如今大部分公司都尽量避免采用大规模的垂直整合模式，但对于像马斯克和乔布斯这样的质控狂来说，这是他们唯一的选择。&&&&在 SpaceX，工厂制造过程的诸多环节高度整合在一起，而且都在同一栋楼里面完成，就像特斯拉一样――工程师带着计算机，坐在设计和制造办公室的中间，或坐在全玻璃办公室内，观察他们周围的整个装配过程。&&&&即使团队在不断成长，公司也成立了众多部门，但马斯克仍然以一种非比寻常的方式关注公司的每一个流程。有些管理者被称为"微观管理者"，而在马斯克的公司，由于他的这种事必亲为的管理方式，大家都称他为"纳米管理者"。&&&&没有什么是埃隆?马斯克不知道的&&&&在特斯拉和 SpaceX，几乎与我聊过的每个人都会强调马斯克在他们的领域是如何的专业，无论是汽车电池、汽车设计、电动机、火箭结构、火箭发动机、火箭电子学（"航空电子学"），还是航空航天工程领域。他之所以能做到这一点，不但是因为他对物理和工程的基础理论有着非常深厚的认识，而且还因为他拥有过目不忘天才般的能力。&&&&正是由于这种对专业知识无人能及的精深程度，让马斯克能够对公司里的一切事务保持着高度控制。关于 SpaceX 的火箭，马斯克曾经如此说过："我对我的火箭里里外外都了如指掌。我可以告诉你表面材料的热处理硬度、它哪里发生了变化、为什么我们要选择这种材料、焊接技术等等，甚至小小一颗螺钉的规格我也知道。"&&&&我向 SpaceX 的软件工程副总裁真纳?侯赛因询问了有关马斯克的纳米管理情况。他这样说道：&&&&对于那些刚加入公司的人来说，他们最惊讶的莫过于 SpaceX 所提出的"纳米管理者"概念，你可能会这样说："好吧，他喜欢把握每一个细节，事必亲为，这很酷"――但其实你对此并不理解。作为公司的 CEO，他拥有令人难以置信的丰富知识――他随时都能调用这些信息，可以深入研究任何一件事情，而且他经常都这样做。他为公司所作的决定和所定的发展方向都是从公司的最底层出发，精细度非常高，我认为其他任何公司没有人能够这样做。一个人的想法对如此多的事情产生决定性的作用，这对于我来说简直不可思议――他能记住所有的事情，而且在需要做出决定时能够及时提取出所需的信息。&&&&好了，现在是 2002年 中期，这个疯狂的想法开始提上日程。他们有了一个明确的使命，一支专业的团队，一个神一般的 CEO。下一步就是制造火箭了。&&&&在我们探索 SpaceX 的第一枚火箭前，让我们先了解一些相关术语：&&&&几乎每次太空发射都是要带些东西上太空。你所带的东西就是有效载荷。有效载荷可以是卫星、货物、人、猴子――什么都可以。&&&&为了经受住太空旅行的严峻条件，有效载荷有时候会装在一个称为"导流罩"的防护壳之内。其他时候则需要对发射到太空的有效载荷进行转向、导航和停泊等操作，甚至还要将有效载荷带回地球。在这种情况下，有效载荷会装在航天器之内，也就是孩子们所说的太空飞船。&&&&然后接下来就是火箭。火箭是发射过程中的主角，它的唯一任务就是要穿过大气层，将有效载荷及其容器送上太空。大部分的火箭就是一个巨大的燃料箱，其底部装有一个或多个极其强大的钟形发动机。这些发动机为火箭提供强大无比的动力（推进力），穿过地球大气层将数以吨计的载重送入太空。有的时候，一枚火箭由多枚称为级的小火箭组成。对了，如果有效载荷是武器的话，那么我上面所说的火箭就成为导弹了。&&&&最后，这世界上并没有火箭飞船这样的东西。火箭飞船是为了让孩子们对生活充满向往而编造出来的。&&&&阿波罗登月计划使用的是一枚名为"土星五号"的巨大火箭。土星五号重达 3000 吨，相当于七架波音 747 的重量，并且有 35 层楼高。&&&&土星五号就像是那些可爱的俄罗斯套娃一样，尺寸逐层递减。这是组成火箭的所有部件：&&&&而航天飞机的任务要简单很多，那就是进入低地球轨道，因此它采用了完全不同的设计。&&&&航天飞机并不是一枚巨大的单级火箭，它使用两枚火箭（称为固体火箭助推器）执行最重要的升空任务，而有效载荷（人和设备）则乘坐在航天飞机的航天器内，他们看起来真的很象一艘典型的太空船。当火箭脱落后，航天器通过橙色（出于某些原因搞成橙色）的巨型燃料箱提供余下时间的助推力。通常情况下，返回地球的航天器通过降落伞降落在海洋上，而航天飞机的降落方式要更"文明"一些――它会像飞机一样降落在跑道上：&&&&当 SpaceX 制造其第一枚火箭时，他们并不想做有史以来最大的火箭，因为他们知道站得越高，摔得越重。相反，他们制造了一枚简单的练习用小火箭，马斯克将它称为猎鹰 1号（Falcon 1，以星球大战中的Millennium Falcon（千年隼号）命名）。这是一枚高 70 英尺（21 米）的两级火箭，在底部装有 SpaceX 自己发明的超强发动机――梅林发动机。&&&&尽管它的尺寸和性能并不是十分突出，但在猎鹰 1号的身上却凝聚了大量创新科技。公司初衷是降低成本，先将小型有效载荷送上太空，不仅是因为马斯克将降低成本视为送人类到火星的方法，更是因为他认为这是目前太空旅行中唯一一个能够得到积极改进的方面。他说："火箭的速度永远都是差不多的。方便性和舒适性也大致相同。至于可靠性，这方面并没有太大的改善余地。因此，现在就只剩下一个可以用来判定技术是否进步的关键参数，那就是成本。"&&&&马斯克列举了两个导致成本高企的原因：&&&&1）航空航天领域的公司都是大公司，而大公司不愿承担风险。他说："这些公司总是尽可能的规避风险。每一家公司都力求明哲保身……即使有更好的技术可用，他们仍然使用以前的部件，而且经常是那些 60年 代研制的部件……[很多公司] 还在使用俄罗斯 60年 代制造的火箭发动机。我不是说他们用的是 60年 代的设计，我的意思是他们根本就是直接使用 60年 代制造的火箭发动机，比如说，将它们从西伯利亚的某个地方直接打包运回来。"&&&&2）垂直整合度不够。我们在上文提到 SpaceX 的垂直整合和完全控制模式，这让马斯克能够掌控 SpaceX 内的所有大小事务，但马斯克还认为，垂直结构是降低成本的关键，对于业内其他公司并没有采用这种模式，他提出了批评："大航天公司似乎喜欢将一切都外包给其他公司……他们外包给分包商，然后分包商又外包给子分包商，层层向下。你必须向下跨过四、五层才能找到做金属切割、原子造型等实事的人。上面每增加一层都会加大成本――管理费用因此翻了五番。"&&&&SpaceX 没有背负"历史悠久的大公司"这个包袱，因此能够"从一张白纸开始从头到尾设计和开发 [猎鹰 1号]"，这是早期加入 SpaceX 的员工马克斯?沃索夫所说的话，另外你可以从下面的对话了解马斯克的"白纸"理念：[我问]"火箭是用什么做的？" "航天级铝合金，加上一些钛、铜和碳纤维。" [然后我又问]："这些材料在商品市场上的价值如何？" "我们发现火箭的材料成本大约只是其典型售价的 2%――对于大型机械产品来说，这个比例实在是很疯狂的……所以我认为，考虑到这种材料成本，我们应该有能力制造出更便宜的火箭。"&&&&所有这一切看起来都不错――但不要忘记，这并不是一家正常的公司，它没有正常的预算和开发周期。没有几个理智的投资者敢投资这项事业，而这家公司之所以能够存在，有很大程度是依赖于马斯克的个人财力。到了 2006年，马斯克下定决定要彻底改变汽车行业，他从 PayPal 资产中拿了 7000 万美元投资特斯拉，留下了 1 亿美元给 SpaceX。马斯克表示，这笔钱足够进行"三到四次的火箭发射"。SpaceX 需要多次尝试发射火箭，才能证明它是付费客户的明智选择。由于付费客户对 SpaceX 的要求是将他们的有效载荷送入轨道，因此这就是 SpaceX 所需做的――将某样东西成功送入轨道，向世人证明他们是动真格的。&&&&因此，游戏规则其实很简单――尝试发射火箭三到四次，最终将有效载荷送入轨道，不成功便成仁。那时候，在众多尝试将物件送入轨道的私营公司中（参见此表所列的为数不多的"在营"企业），只有一家公司曾经成功过（Orbital Sciences）。&&&&要弄明白这件事情为何如此困难，我们必须先了解一下什么是轨道。&&&&什么是轨道？&&&&你可能会直觉认为，将一个物体送入轨道的难度就在于将其推上轨道，就像我们直觉认为国际空间站的宇航员漂浮在空中是因为他们所在之处没有地心引力一样。现在是时候停止相信你的直觉了。&&&&让我们时光倒流到高中时代。下面是我们用来计算引力的公式：&&&&G 是重力常数，这次我们可以忽略这个非常讨厌的参数。&&&&m1 和 m2 是两个物体的质量。有两个物体是因为引力并不是单向的――两个物体之间以相同的力相互吸引。以你和地球为例，你的重量就是你与地球之间的引力，而作用在你和地球上的力是相同的。由于两个质量参数是分子，因此当质量增加时，引力也会增加（与其乘积成正比）。因此，如果你的质量是原来的两倍，那么你的重量将变为原来的两倍。如果你的质量不变，但地球的质量是原来的两倍，那么你的重量将变为原来的两倍。如果你和地球的质量都是原来的两倍，那么你的重量将会是原来的四倍。就本文而言，我们可以忽略质量。&&&&我们关心的是 d2 的部分。d 是两个物体之间的距离，更具体地说，是两个物体质心之间的距离。对于地球来说，质量是均匀分布的，因此，其质心就是星体的中心。地球的半径是 3959 英里（6371 公里），所以当你在地球表面时，这就是你用来计算你所受引力的距离。由于d在等式的分母处，因此当d增大时，引力将减小。&&&&为了说明这一切，我要将地球缩小至其原来尺寸的 1300 万分之一左右，也就是直径为一米：&&&&如果我们将地球推离半米（一个半径的距离），使d变为原来的两倍，d2变为原来的 4 倍，那么引力、你的重量就会变为原来在地面时的四分之一。如果推远到一米，即你与地球之间可以放得下一个地球，那么d将变为原来的 3 倍，你的重量将变为原来在地球时的 1/9。&&&&那么换成国际空间站的话情况会怎样呢？&&&&国际空间站与地球的距离在 205 到 255 英里之间，折算到我们那个直径一米的地球就是 2-3 厘米左右，也就是距离地表面 1英寸多一点点。如果在这个地球的表明贴着一个乒乓球，那么国际空间站（以及许多卫星）就会撞到它。（世界上普遍公认的"太空"起始高度是卡门线，即 62 英里（100 公里）的高度，而在我们上面所说的那个"地球"上，这相当于地表面上方 7.8 毫米的高度――大约是一支铅笔的宽度。而飞机的飞行高度是地表面上方 0.84 毫米，大约相当于一粒沙子的高度。）&&&&那么这对于国际空间站所在之处――低地球轨道内的引力来说意味着什么呢？&&&&以国际空间站的平均高度（230 英里）为例，这个高度仅比地球表面上的正常d增加了 5.8%，在该高度，表面引力只减小了 10%左右。&&&&因此，国际空间站的宇航员应该几乎感觉不到重力的差别。但他们却漂浮在那里。&&&&这是因为他们处于自由下落的状态。&&&&我曾搭乘过一架小型飞机，飞机的驾驶员才不管上面那些什么理论，他先将飞机拉升到 4000 英尺，随后又快速下降到 2000 英尺。在下降前，他递给我一支笔，叫我张开手掌放在上面。在降落过程中，尽管我吓得半死，但我还是看到了面前的那支笔悬浮在空中，并缓慢飘向一侧，然后在飞机到达 2000 英尺的高度开始平飞时，突然落在了我的腿上。这是国际空间站内所发生的事情。&&&&让我来解释一下其中的原因：设想一个比地球小、光滑且无大气层的星球，你站在这个星球的一个悬崖上，用尽力气投出一只棒球。&&&&这只棒球的行进轨迹将会是这样的：&&&&现在设想一下如果这个动作是由一名美职棒的投手做出的，情况会怎样。这只棒球的轨迹可能是这样的：&&&&那么，如果用一支大炮喷射出这只棒球，情况又会怎么呢？它会走得更远。&&&&在这些棒球撞击地面前，它们都是沿曲线轨迹飞行的。现在，让我们在这些轨迹上叠加三个曲率与它们吻合的圆圈：&&&&然后我们弄到一支威力更强大的大炮，它能够喷射出这样的轨迹：&&&&这看起来很正常，但注意，弧线的轨迹刚好与这个星球的形状吻合。因此最终会发生这样的事情：&&&&棒球将围绕星球一周，然后撞到大炮的后面。如果没有东西挡住它，它将继续无休止地"降落"，永远不会落地。由于棒球的飞行轨迹曲率与这个星球的曲率是完全吻合的，因此在棒球尝试降落到星球地面的同时，星球也会朝相反的方向远离棒球。这样，你就成功将棒球送入轨道了。&&&&如果你拥有一个任意大小、完美光滑且没有大气层的星球，那么理论上你可以在地面的正上方将某样东西送入轨道。但由于地球覆盖着厚厚的大气层（还有山地形成的不平整表面），不管你如何努力在表面附近发射棒球，大气层都会减慢它的速度，使其飞行轨迹的曲率越来越小，最终脱离轨道，落在地面上。这就是为什么我们送入轨道的所有物体都是处于一个很高的高度，因为那里的大气非常薄，不会减慢物体的速度。在没有摩擦力干扰的情况下，牛顿的惯性定律就会发挥作用，让它永远环绕星球运行。&&&&为了落入环绕地球的轨道，物体必须以非常高的速度运行。但又不能太快。为什么呢？因为如果速度太快的话，物体运行轨迹所对应的圆的半径就会过大，超过了地球的半径，从而出现这样的情况：&&&&这就是我们平时所说的某个物体达到了可以停留在轨道上的"轨道速度"，以及可以脱离地球引力、进入太空的"逃逸速度"。逃逸速度指的就是运行轨迹的曲率大于星球的曲率。&&&&那么，在国际空间站所在的大约 230 英里高度处，所需的轨道速度是多少呢？ 17150 英里 / 小时（27600 公里 / 小时）。即 4.76 英里 /秒（7.66 公里 /秒）。这就是让物体保持在该高度轨道上运行的黄金速度。&&&&这个速度究竟有多快？想象一下你在海滩上以这个速度扔出一个球，那么它将呼啸而出，穿过地平线，在半秒的时间内消失无踪。在这样的速度下，国际空间站每 90 分钟就可以环绕地球一圈（但由于速度是相对的，国际空间站内的宇航员并不会感觉到他们在移动，这跟你在飞机上是一样的道理）。&&&&让我们回到 SpaceX。了解了上面的专业知识后，那么 SpaceX 所面临的主要挑战自然就是如何将有效载荷向上"扔"入轨道。人们认为火箭是向上发射的，但其实它是横向快速射出的，这就是为什么火箭的轨迹看起来是这样的：&&&&这类似于我们上面所说的例子，火箭就像是一个扔出有效载荷的巨人的手：&&&&现实世界与之不同的是，火箭公司发射有效载荷用的并不是一只胳膊和一只手，而是用一个七层楼高、40 吨重的金属塔，它通过爆炸的方式将火箭推离地球，并需要用精密的设备计算出适当的高度和适当的速度。&&&&更困难的是，火箭是从海平面的大气层开始发射的，这里的大气密度很高，并且充满了流动的大气（例如天气）。这种情况就像是在几英尺的流水下用手精确扔出一只球一样。SpaceX 的飞行器工程主管马克?洪科萨这样描述引导火箭穿过大气层的难度："火箭就像是一条湿的面条，而你试图将它推入太空。它会拼命地扭动。仅仅通过测量火箭上的任一点的轨迹，你是无法计算出它朝哪个方向前进的――你必须测量好几个点才行。"&&&&而在这样的复杂情况下――火箭的重量、速度，还有厚厚的大气层，即使是一个微小的设备故障，也可能直接毁掉整个任务。而其中的关键问题是，你只有在实际发射时才能知道这些设备的可靠性如何。&&&&SpaceX 付出了惨重的代价才学会了这一切。&&&&2006年：首次发射――失败&&&&2007年：第二次发射――失败&&&&2008年：第三次发射――失败&&&&这真是糟糕透顶了。&&&&这些失败都是由一些很小的事情造成的。这些原因分别是，一颗腐蚀的螺母在压力下无法保持稳定，液体在火箭内晃动的幅度太大，第一级发动机在级间分离的过程中晚了几秒停止。你可以做到 99.9%正确，但最后的 0.1%却可能让火箭爆炸，酿成灾难性的失败。航空真不是一件容易的事情。&&&&所有发射火箭的政府和公司都经历过失败，无一例外。这是火箭发射的必经之路。通常情况下，你只要深呼吸一下，卷起袖子，找出什么地方出了错，然后就可以继续准备下一次发射了。但 SpaceX 的情况比较特殊――公司的钱只够进行"三到四次发射"，他们已经失败过三次了，现在就只剩下唯一的第四次发射了。这次发射被安排在第三次发射失败后的不到两个月之内。而且这是最后一次机会了。&&&&马斯克的一位朋友阿德奥?雷西这样写到："一切都取决于发射……如果发射成功了，这次成功将载入史册。如果发射失败了――即使是一件事情出了差错，导致发射失败――这次失败也将载入史册。不成功便成仁，没有丝毫回旋的余地。他已经失败了三次。这一切本该结束了。我们先做所说的是哈佛商学院的案例分析――一名富翁试图进军火箭市场，但他为此失去了一切。" 13&&&&日，SpaceX 进行了第四次发射――并且成功了！他们顺利将试验用的有效载荷送入了轨道，成为第二家完成这一创举的私人公司。&&&&猎鹰 1号也是迄今为止所发射的最具性价比的火箭――其价格为 790 万美元，成本仅为当时美国可提供的最佳替代方案的三分之一。&&&&这次成功引起了美国宇航局（NASA）的注意。第四次成功发射向他们充分证明了 SpaceX 是值得信赖的。2008年年 底，美国宇航局致电马斯克告诉他，他们希望向 SpaceX 提供一份 16 亿美元的合同，让 SpaceX 为他们运载货物到国际空间站，一共是 12 次。&&&&马斯克的钱完成了它的使命。SpaceX 现在有了自己的客户，他们的前景一片光明。&&&&第 2 阶段：彻底改变太空旅行的成本&&&&主角：猎鹰 9号、龙飞船、重型猎鹰&&&&目标：将前往火星的成本降低至每个名额 50 万美元&&&&如今，很多人都听说过 SpaceX。但鲜有人知 SpaceX 是干什么的。更不用说知道 SpaceX 的真正目标是什么。&&&&SpaceX 干的是商业运载太空物资。&&&&随着公司不断走向成熟，SpaceX 开始着手实现它的真正目标：成为一部创新的机器，致力于解决太空旅行成本过高的难题，因为这是让人类实现多星球航天文明，为自己寻找替代居所的关键所在。通过商业运载太空物资，SpaceX 才能够筹集资金。&&&&我们将在后面部分再详细说明这个真正目标。现在先让我们来看一下，商业运载太空物资到底是怎么回事。&&&&猎鹰 9号&&&&2008年，猎鹰 9号发射成功，吸引了大量新客户前来签约使用 SpaceX 价格低廉的太空运载服务。SpaceX 是时候开始挣脱束缚，振翅高飞。来，与猎鹰9号打个招呼：&&&&先跑题吐槽一个事实――猎鹰 9号是世界上最大的男性生殖器状雕塑。公司员工已经学会忍受这个职业生涯中挥之不去却又不能提及的事实。&&&&回归正题，猎鹰 9号也是世界上最先进的火箭，相比猎鹰 1号，9号有了巨大改进。火箭体型巨大――高 224 英尺，比三枚猎鹰 1号还要高，相当于 20 层楼的高度，侧边延伸占地四分之三个足球场。猎鹰 1号只能搭载 1 吨的有效载荷，而猎鹰 9号却能够搭载 13 吨。无论从哪方面看，猎鹰 9号都能让 SpaceX 跻身顶级玩家的行列。&&&&随着你对火箭的了解，你会对火箭佩服得五体投地。火箭不仅需要无坚不摧――这是一个重 1000 吨的家伙，体内充满了爆炸材料，能够在飓风级的风力下以极高的速度一飞冲天，但它的设计也要精确到毫米，因为火箭还要装载脆弱无比的东西，例如计算机电路板、纤弱的卫星还有活人。标准制造技术不一定能切割出如此特殊的物件――在 SpaceX 工厂，我看到了猎鹰 9号各种奇形怪状的部件，它们必须通过3D技术打印出来，因为实在没有别的更好方法能够生产出合适形状的部件。&&&&不过这些都不是我们要关心的问题。所以，细节方面我们不用过多理会，简单化就好：&&&&第一级&&&&火箭的第一级承担着一个非常重要任务――在脱离、坠入海里前，通过爆炸助推第二级以及有效载荷升至海拔 100 公里的高空，整个任务持续三分钟。&&&&和猎鹰 9号的绝大多数部件一样，第一级也是由 SpaceX 位于加州的总部研制的（这是一个有关制造过程的快进视频）。&&&&大部分第一级都是一个巨大的燃料箱，其中分为两个主要部分：一个是巨大的液态氧箱，另一个是旁边的火箭级别煤油箱。火箭无法