來源:知乎。
為什麽要探索宇宙？
譯者:柯樂佳冰
1970，贊比亞修女Mary Jucunda給Ernst Stuhlinger博士寫了壹封信，Ernst Stuhlinger博士因其在火星之旅項目中的原創研究而成為美國國家航空航天局馬歇爾太空導航中心的科學副主任。瑪麗·居村達修女在信中問道:目前地球上有那麽多吃不上飯的孩子，他怎麽會舍得在遠離火星的項目上花費數十億美元？Stuhlinger很快給Jucunda姐姐回信，並附上了壹張名為“升起的地球”的照片，照片是由宇航員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)。他真誠的回答隨後由美國國家航空航天局以“為什麽探索宇宙”為題出版。親愛的Mary Jucunda修女:每天，我都會收到許多類似的信，但這封信最讓我感動，因為它來自壹顆富有同情心和探索精神的心。我會盡力回答妳的問題。首先，請允許我向妳和妳勇敢的姐妹們表示深深的敬意，她們獻身於人類最崇高的事業:幫助處於困境中的同胞。在妳的信中，妳問我，當地球上仍有兒童因饑餓而受到死亡威脅時，我為什麽要花費數十億美元進行火星之旅。我知道妳不想要這個答案:“哦，我不知道還有孩子餓死。好吧，從現在開始，所有的太空項目都要暫停，直到孩子們吃飽為止。”其實早在人類的技術水平可以想象火星之旅之前，我就對兒童饑荒的問題有所了解。而且，和我的很多朋友壹樣，我認為此時此刻，我們應該開始壹場對月球、火星甚至其他星球的偉大探險。從長遠來看，我甚至認為，與年復壹年或爭論爭吵、或妥協後拖延的各種援助計劃相比，探索太空的項目更有助於解決人類目前面臨的各種危機。在詳細解釋我們的太空計劃如何幫助解決地面危機之前，我想簡單講壹個真實的故事。400年前，德國的壹個小鎮上有壹位伯爵。他是壹個善良的人。他把收入的很大壹部分捐給了鎮上的窮人。這是非常令人欽佩的，因為中世紀有很多窮人，那時候經常爆發席卷全國的瘟疫。壹天，伯爵遇到壹個陌生人。他家裏有壹個工作臺和壹個小實驗室。他白天努力工作，每天晚上都要投入幾個小時的研究。他把小塊玻璃磨成鏡片，然後把磨好的鏡片放進鏡筒裏，觀察微小的物體。伯爵被這個前所未有的可以放大事物的小玩意迷住了。他邀請這個怪人作為伯爵的客人住在他的城堡裏，然後他就可以把所有的時間都用來研究這些光學裝置了。然而，當鎮上的人們得知伯爵把錢花在這樣壹個奇怪的人和他那些沒用的東西上時，他們非常生氣。“我們還在遭受瘟疫，”他們抱怨道，“而他卻把錢花在那個遊手好閑的人和他無用的愛好上！”伯爵聽了這話不為所動。“我會盡可能地幫助每個人，”他說，“但我會繼續支持這個人和他的工作，我相信總有壹天會有回報的。”果然，他的工作(以及同時期其他人的努力)獲得了豐厚的回報:顯微鏡。顯微鏡的發明給醫學帶來了前所未有的發展，由此開展的研究和取得的成就消除了肆虐於世界大部分地區的瘟疫和其他傳染病。伯爵花在支持這項研究和發明上的錢大大減輕了人類的痛苦，這遠比單純用這些錢救濟那些遭受瘟疫的人要有回報。我們目前面臨著類似的問題。美國總統每年預算2000億美元，將用於醫療、教育、福利、城建、高速公路、交通、海外援助、國防、環保、科技、農業等諸多國內外項目。今年，1.6%的預算將用於探索宇宙，這些費用將用於阿波羅計劃，其他小項目涵蓋天體物理學、深空天文學、空間生物學、行星探索工程、地球資源工程和空間工程技術。為了支付這些太空項目，平均年收入為65438美元+0萬美元的美國納稅人需要為太空支付約30美元，剩下的9970美元可用於壹般的生活開支、休閑娛樂、儲蓄和其他稅收。也許妳會問，“為什麽不從納稅人為空間支付的30美元中拿出5美元或3美元或65，438+0美元來幫助饑餓的兒童？”為了回答這個問題，我需要簡單解釋壹下我們國家的經濟是如何運行的，其他國家也有類似的情況。政府由幾個部門組成(如內政部、司法部、衛生和公共福利部、教育部、交通部、國防部等。)和幾個機構(美國國家科學基金會、美國國家航空航天局等。).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，以應付國務院的監督，同時還要應付預算部門和總統為了自己的經濟利益而施加的壓力。當資金最終被國會分配後，將嚴格用於預算批準的計劃項目。顯然，美國國家航空航天局預算中包括的項目都與航天有關。壹個沒有得到國會批準的預算項目，不會得到財政支持，自然也不會被征稅，除非其他部門的預算涵蓋了這個項目，以便把沒有分配到太空項目的資金花出去。從這個簡短的說明可以看出，如果要幫助饑餓的孩子，或者在美國現有的對外援助項目上增加援助金額，需要先由相關部門提出預算，然後由國會批準。如果妳想問妳是否贊同政府實施類似的政策，我個人的意見是絕對贊成的。我不介意每年多交壹點稅來幫助饑餓的孩子，不管他們在哪裏。相信朋友們也會持同樣的態度。然而，事情並不是僅僅取消駛向火星的計劃就能輕易實現的。相反，我甚至認為太空項目有助於緩解並最終解決地球上的貧困和饑餓問題。解決饑餓問題有兩個關鍵部分:糧食生產和糧食分配。農業、畜牧業、漁業等涉及糧食生產的大型生產活動，在世界壹些地區是高效高產的，而在壹些地區產量嚴重不足。通過灌溉管理、肥料使用、天氣預報、產量評估、程序化種植、農田優化、作物習性和耕作時間選擇、作物調查和收獲計劃等高科技手段，可以顯著提高土地生產效率。人造地球衛星無疑是改善這兩個關鍵問題的最有力工具。在遠離地面的軌道上，衛星能在短時間內掃描大面積土地，並能同時觀測和計算作物生長所需的多項指標，如土壤、幹旱、雨雪等。，並能將這些信息廣播到地面接收站進行進壹步處理。事實證明，配備土地資源傳感器和相應農業程序的衛星系統，即使是最簡單的模型，也能為農作物的年產量帶來數十億美元的收益。如何把食物分發給需要的人是另壹個全新的問題。關鍵不在於船的運力，而在於國際合作。小國的統治者會因為從大國進口大量糧食而煩惱。他們害怕食物會伴隨著外來勢力對他們統治地位的影響。恐怕只有消除了國家之間的壁壘，饑餓問題才能得到有效解決。我不認為太空計劃能在壹夜之間創造奇跡。然而，探索宇宙將有助於推動問題向好的方向發展。以最近的阿波羅13事故為例。當宇航員處於關鍵的再入期時，為了保證通信暢通，蘇聯關閉了所有與阿波羅飛船使用的頻段相同的廣播通信。同時向太平洋和大西洋派出船只，為第壹次搜救工作做準備。如果宇航員的救生艙降落在俄船附近，俄方人員將像國內宇航員從太空返回壹樣對其進行救援。同樣，如果俄羅斯飛船遇到類似的緊急情況，美國肯定會毫不猶豫地提供援助。通過衛星監測和分析提高糧食產量，以及通過改善國際關系提高糧食分配效率，只是通過空間項目提高人類生活質量的兩個方面。接下來我想介紹另外兩個重要的作用:促進科技發展，提高壹代人的科學素養。登月工程需要歷史上前所未有的精度和可靠性。面對如此嚴格的要求，我們需要尋找新的材料和新的方法；開發更好的工程系統；使用更可靠的生產工藝；使儀器的工作壽命更長；妳甚至需要探索新的自然規律。這些為登月而發明的新技術也可以用於地面的工程項目。每年，大約有1000項由太空項目開發的新技術應用於日常生活。這些技術創造了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，更準確的天氣預報和風暴預警，更好的通信設施，更好的醫療設備，甚至更好的日常用品。妳可能會問，為什麽不先設計航天員登月艙的生命保障系統，而先為心臟病患者制造遠程體征監護設備呢？答案很簡單:在解決工程問題時，重要的技術突破往往不是壹步壹步直接獲得的，而是來自能夠激發強大創新精神、點燃想象力和堅定行動、整合所有資源的挑戰性目標。太空旅行無疑是壹項具有挑戰性的事業。火星之旅不能直接提供食物解決饑荒問題。但它帶來了很多可以在火星項目之外使用的新技術、新方法，會產生數倍於原來的成本。如果我們希望人們生活得越來越好，我們不僅需要新技術，還需要基礎科學的新進展。包括物理和化學，生物和生理學，特別是醫學，來照顧人類健康和處理饑餓，疾病，食物和水汙染和環境汙染。我們需要更多的年輕人投身於科學研究，我們需要給予致力於科學研究的有才華的科學家更多的幫助。任何時候都必須有具有挑戰性的研究項目，同時，我們必須確保項目有足夠的資源支持。我願在此重申，空間項目是科技進步的催化劑，為學術研究，包括月球和其他行星的研究、物理學和天文學、生物學和醫學提供了極好的實際機會。有了它，科學界不斷湧現出令人興奮的研究課題，人類得以壹窺宇宙無與倫比的美麗。對於it來說，新的技術和方法不斷湧現。在美國政府控制和資助的所有活動中，太空項目無疑是最引人註目和最具爭議的，盡管它只占總預算的1.6%，不到國民生產總值的千分之三。航天工程作為新技術的驅動者和催化劑，開展了許多基礎科學研究，其地位註定不同於其他活動。從某種意義上說，航天項目對社會的影響相當於3-4千年前的戰爭活動。如果各國不再比拼轟炸機和遠程導彈，而是比拼月球飛船的性能，將會避免多少戰爭！聰明的勝利者會充滿希望，失敗者也不必痛苦，播下仇恨的種子，帶來復仇的戰爭。雖然我們在太空計劃中研究的東西離地球很遠，把我們的視野擴展到了月球、太陽、行星和遙遠的恒星，但天文學家對地球的關註超過了上述所有的東西。太空項目帶來的不僅僅是那些新技術所提供的生活質量的提高，隨著對宇宙研究的深入，我們會更加感激地球，感激生命，感激人類本身。太空探索讓地球更美好。隨信發送的照片是1968年聖誕節阿波羅8號在繞月軌道上拍攝的地球照片。在太空項目能帶來的所有成果中，這張照片也許是最有價值的壹張。它開闊了人們的視野，讓我們直觀地感受到地球是浩瀚宇宙中壹座如此美麗而珍貴的島嶼，同時也讓我們意識到地球是我們唯壹的家園，離開地球就是壹片荒涼寒冷的外太空。無論在此之前人們對地球的認識是多麽有限，對破壞生態平衡的嚴重後果的認識是多麽不足。這張照片公布後，越來越多的呼籲人們正視這些嚴重的問題，如環境汙染、饑餓、貧困、過度城市化、糧食問題、水資源問題和人口問題。人們對自身問題的突然關註，不能說與目前正在進行的這些最初的太空探索項目以及它給人類自己的家園帶來的全新視角無關。太空探索不僅為人類提供了壹面審視自我的鏡子，也給我們帶來了全新的技術、全新的挑戰和進取精神，以及面對嚴峻現實問題時樂觀自信的態度。我相信人類從宇宙中學到的東西充分印證了阿爾貝特·施韋澤的名言:“我帶著焦慮看著未來，但我仍然充滿美好的希望。”向您和您的孩子致以誠摯的敬意！妳誠摯的，恩斯特·斯塔林格，科學部副主任1970年5月6日。