【题解】以地球为偶像，把太空中的行星改建成为阳光煦和，气候宜人，适于地球生命居住的世界，原本是科幻作家的笔底之物，然而这种大胆得令人拍案叫绝的科学幻想，已经悄然钻入到科学家的思索之中……

在空间时代所有想法当中，最大胆、最冒险的莫过于到太空去建造人造地球了（Terraforming）*，即为了造福于人类而改建遥远的行星。建造人造地球需要一些规模壮烈的，在远离我们这个母体行星的银河系里进行的工程技术。这一设想展望在别的行星上创造河流和海洋，“用套索套住”小行星以开发它们的矿产，甚至企图使整个行星解体，重新定位和重新聚合。有了这样的“空间工程”，有朝一日我们就可以重新摆布地球外的天体，改变它们的运动和辐射平衡，并使它们先解体继而又拼合在一起。这一设想的目的是创造像地球这样的，能养育起源于地球的生命（包括人）的世界。

建造人造地球的想法（但过去还不曾认识到会濒临实现）实在不是什么新东西，其至少可一直回溯到十七世纪John Milton的叙事诗《失乐园》，诗中说到天使曾把地轴倾斜，使得它从上北下南的直立位置变到了现在的倾斜23°，因而引起了地球的四季循环。

法国幻想小说家Jules Verne在他的一本书中流露过相同的思想，相反的只是：他笔下的巴尔的摩火炮俱乐部的工程师们，刚刚把人送到月亮周围，就决定用建立在月球赤道上的一门巨型火炮来不使地球倾斜。

小说中最早提及行星工程的一部重要文献是Olaf Stapledon的雄心勃勃的人类“将来史”——《最后的人和最早的人》。Stapledon在陈述这个问题时说：“显然，人类必须离开它的本土——地球，因此有必要改造人的特性以适应另一个行星，或者改变另一个行星的条件来适应人的特性。”然后，《最后的人和最早的人》生动而详细地叙述了地球移民前往金星的惊险活动。在此期间，如所预料的那样，地球毁灭了。

“Terraforming”这个词本身是由科学幻想作家Jack Williamson在四十年代发表的一系列小说（以Will Stewart作笔名）中创造的。Williamson描述了使用“准重力发电机”（paragravity generator）的“空间工程师们”把月亮、火星、金星、木星的卫星，最后是许多小行星改建成了地球。

完全以建造人造地球这一想法构思的第一篇科幻小说是Robert Heinlein的《空中农夫》（1950）。这部描写移民们在改建过的木卫三（木星的一个大卫星）上既经历千辛万苦又赢得胜利喜悦的故事不失为文学名著，如今已第八次印行了。从Stapledon笔下的一群远古英雄发展到Heinlein的第一人称记述是同人们对行星工程的看法上的变化一致的。开始，它只是对不可想象的未来的虚无幻想；然后，它才变为明天或者后天就可能得手的东西了。

随着人类向核时代进军和火箭技术的发展，建造人造地球的想法开始超越小说范围。如在1948年，卓越的Caleoh星系研究专家Fritz Zwicky博士就曾说到，“毫无疑问，在实现了大规模的核聚变之后，通过改变行星天体的固有特征，改变它们与太阳的相对位置，而使它们供人类居住的计划将会接踵而至。”

因撰写电视系列片《宇宙》而闻名的作家Carl Sangan也是一位热衷于建造人造地球的倡导者。他在1961年的《科学》杂志上写道：“如果金星确实没有生命，那么微生物学行星工程的前景将是乐观的。”

另一位倡导者是普林斯顿发展研究会的费利曼 · 地松（Freeman Dyson）。他在1965年的一次讲演中说：“使行星解体是可能的，可以想出几种有希望办到的分解行星的方法。”

到1975年，国家航空与航天局已自动把建造人造地球看作一种合法的咨询项目，并于1979年，在休斯敦举行了一次有关行星工程的正式会谈。真实的工作还会远吗？

但是“真实”建造人造地球会像什么呢？比方说要给月亮包上一个含氧的大气圈。斯坦福研究所的理查德 · 冯特拉克（Richard Vondrak）博士写道：“如果有意要创造一个人造月球大气圈，可以通过蒸发月亮土壤来获得气体。......产生气体的一种有效手法是用核炸药进行地下开采。”

如果要使一个小行星改变位置，以便开发它的矿产或蒸发它的冰，该怎么办呢？大概可采用三种技术。第一是用太阳作动力的日光船（或太阳船），它能顺着长而牢固的空间交通索拖引物体。其次，可用质量策动器（mass driver），它们实质上是使用机械装置的电磁弹射器。这些装置向后抛出大块大块的物质，从而产生一股带动整个组织的前冲力。大块大块地起推进作用的物质可从小行星本身掘取，因此，在漫长的行程中，被移动的小行星有60%会被用掉。最后还可用核爆炸技术把小行星碰撞到所期望的轨道。

在空间，任何来源的放射性污染物都易于蜕落。因此，如何用今天所能想到的技术来使大物体在空间安全运行想起来倒颇感讨厌。

空间运载货物可用空中挂钩，它备有超强度的绳索，可从距行星大约25,000英里环绕行星运行的卫星上一直放落到行星表面。由空间发的电驱动的电车能在这种绳索上跑上跑下，把人和货物运入空间而无须太多花费。空中挂钩还能吊下挖掘机，这种机器可“开采”行星的大气，使其压实并运送到另一个行星的表面。

对于大气层较厚的行星，科学家预见到可以建造浮空器——一种比空气轻，宽一英里，能在行星上空盘旋的飞艇式车辆，用太阳能加热密封在这种车辆里的空气，它就能够承担同它本身结构的基本重量相当的负荷。这一切的关键是车身要用轻材料制成。最有希望的设计是用Buckminster Fuller测地圆顶室，上面涂有一层0.001英寸厚的浓浓的Tedlar薄膜。

一面置于空间的简单的镜子可能是用来改变行星能量流动的一种最管用的装置。它们能把太阳光集中在行星的特定区域，或者把射入的过热的太阳光反射掉。

德国空间工程师Krafft Ehricle已提出了—项用于地球上的空间发光体或叫“人造小太阳”（soletta）方案。该方案考虑建立一排空间镜子，每个为三英里宽。通过把炽热的阳光导入选定地区，这种“强大的人造小太阳”系统能对地球上局部地带的温度产生重大影响。

在空间，这些薄而轻的镜子用链子串起在特定的轨道上，借助于落在它们上面的太阳光的压力（光压），它们几乎能“航行”到太阳系内的任何地方，却耗费较少的燃料。

最后，关于建造人造地球的一个最大胆的建议是有关整个行星的重新定位问题。至此已讨论的那些技术——太阳船，质量策动器以及核爆炸在此是无用武之地的。

但另有两种可使行星移动的方法。一种可称为“多次借力”（multi-swing-by），把一个易于操纵的物体——比方说有几英里宽——置于目标行星附近的偏心轨道上，于是，它每年几次从这个行星身旁高速度擦过，结果每一次都对这行星产生一个轻轻的推力。或许有1000个这样的绕轨道飞行的“弹子棒球”最终就能使这行星的轨道发生改变。

另一个可使行星移动的方法是“水龙喷射”法，它要用一系列徘徊在行星上空2000英里处的巨型推进器，把水喷射到行星的背面。在推进器的相反方向要施加一个同样大小的推进力，以保持推进器有适当的位置。同时，必须想出一种方法运走由于喷射浇水而积聚起来的多余的水。一种做法也许是使用空中挂钩把过量的水吊离行星而运送到其他地方。

从理论上讲，行星是可以被推来推去的，但需要惊人的时间和能量。建造人造地球过程的最初几百年里，使太阳光聚敛或起阳伞作用的空间镜子也许是我们控制温度的最实用的空间工程装置。

在此以后的一千年中，建造人造地球可以采取什么形式呢？可以设想我们在巧妙地重新塑造我们的月亮和木星的那些卫星，可以设想我们在把地狱般的行星——金星的使人窒息的大气安全地贮藏起来或发散到空间，可以设想我们在给最靠近太阳的行星——水星（已给它遮住了晒得物体起泡的太阳射线）供水，以备用作人类居住的地方。

可以设想在任何一个行星都相距六千万英里的浩瀚空间充满了人造新住宅区，那里居住着无数的我们之后并不太远的子孙。可以设想为了得到它们的精华，木星的可怕而巨大的气云在被蒸馏掉，其中的岩石将形成地球，而气体将启动三十世纪的机器。最后，可以设想，地球——这个我们诞生的世界而不是人类长期监禁的世界，在从容地变成人们一直向往着但总是仅在想得要命的永久性想象之中出现的天堂。

在地球之外，有着许许多多的行星，比行星多得多的卫星和数不清的小行星、彗星、流星群以及类似的碎块。这些天体中，有一些是由岩石和金属物质组成，而另一些大部分由易挥发的气体和冰组成，当然，还有各种各样的混合体。所有这些天体都被太阳的核火照亮和加热，但其中一些也具有它们自己的内部热源。

当然，这个太阳系改建方案中的主要对象将是我们要在其上创造居住环境的大行星。火星和金星显然是我们首先选择的对象，随后便是月亮和水星。木星的卫星大小倒适合一个足够大的重力场，但它们的成分未必适宜；像木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六及海卫一这类候选者需要一一考虑。

显然，建造人造地球是可能的。只要有适当的能源、资源和时间，就能把当今太阳系的许多凄凉世界改建成为新的地球。

这并不否定这种行星工程计划面临着种种非常性的技术问题。在行星地质学，矿物学和土壤化学，农业和生态学，生物学和遗传学，大气物理学、气象学和气候学方面都存在着急需解决的问题，这些问题我们还只是刚刚开始问及。毫无疑问，还有许许多多的其他问题还没有认识到。

但是为了扫除这些绊脚石，人类的创造性才能将会高度激发出来。这份写给二十世纪末的东西不敢推断21或22世纪人类所能达到的智能威力。我希望今后一百年里，读者会鉴于我的无可限止的信念而宽恕我的过于有限的想象。

（Science Digest，1982年2月）

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* Terraforming—词意指把太空中的行星改建成为像地球这样的适于生命居住的星体，这儿简译作“建造人造地球”，但这儿的“人造地球”与平时所指的在地球上建造而发射到太空中去的人造天体例如人造地球卫星是不同的。——译注