《征服宇宙》第六章 木卫二和木卫四的开发利用以及柯伊伯带的探测

杨振高

人类征服木卫三之后，科学家、哲学家、工程师等又聚集一堂研究怎么开发利用木卫二和木卫四，一些科学家说：“木卫三轨道上的人造太阳在木卫二运转接近的时候可以照射到木卫二，木卫二上的冰开始融化，空气开始增多，如果我们在木卫二轨道上多发射几个人造太阳，木卫而表面上的冰可以完全融化，到那时候木卫二就成为一个以海洋为主的水球，我们可以在木卫二上大量养鱼、养虾蟹与贝类。”一些科学家笑说：“有了海洋又有大量的鱼，我们可以在看得到极少的数百米高的地形海岛上建设房子和海水氢氧分离工厂，如果岛屿的土地不够用的时候我们还可以在木卫二上建设大量漂浮的房子居住，每家每户都配备有小型的氢氧分离机器，以氢和氧做为能源。”另外一些科学家说：“这个主意不错！以后木卫二海洋中至少应该存在几千万吨甚至几亿顿鱼类生物，以后人类太空旅行和太空探险经过木卫二可以到木卫二拿几十箱鱼或者鱼干、贝肉干、螺肉干到飞船和航天飞机上吃。”

    说干就干，人类于是在木卫二发射了几个人造太阳，木卫二表面的冰开始融化，于是形成了大面积的海洋，一些稍微高的地形变成了岛屿，由于木卫二温度的升高，海水之中出现了大量的有机生物，人类于是把大量的珊瑚、硅藻、海藻、海带等投放到木卫二上，几年以后，木卫二出现了大量单细胞生物，又过了几年木卫二的海里又出现了大量多细胞生物，人类于是从木卫三上运送大量的鱼苗、贝苗与虾蟹苗投放到木卫二海中，又在木卫二岛屿上建设海水氢氧分离工厂以方便大量养殖户、科学家、工程师民居，几年后人类又在木卫三上建设大量的人工浮屋和氢气驱动轮船投放到木卫二上，不少勇敢的人类于是在木卫二海面上定居。人们以海藻、虾蟹、贝螺和鱼类为食物，生物过得美滋滋的。人类于是把海上小型核聚变设备从木卫三上运送到木卫二，以解决晚上的照明和电器用电问题。于是到了晚上木卫二海面上不少地方都有灯火通明，人们聚集畅饮，烧烤鱼类，用虾蟹与贝类海鲜煮汤，每晚娱乐生活都很丰富。当然也有不少人在海上建设大面积的光伏发电站来吸收人造太阳的光能，这样可以实现循环节约又环保。

    科学家和工程师又在木卫四表面建立基地，从而为太阳系更深空间的探索提供燃料支持。同时木卫四基地还可以进一步做为木卫三和木卫二的后援基地，也是在木星系中设置前往更远的外太阳系空间飞船的维修站的理想地点——在离开木卫四之后，飞船可以通过近距离飞掠木星获得重力助推。

    人类先是在木卫三上建设大量的人工浮屋和氢气驱动轮船投放到木卫四上，不少勇敢的人类于是在木卫四海面上定居。人们于是把大量海上小型核聚变设备和众多的太阳能光伏从木卫三上运送到木卫四，以解决晚上的照明和电器用电问题。由于人类从木卫三移民木卫四越来越多，木卫四海上越来越热闹，人类以捕鱼、吃海带、紫菜等为生。当然人类也会过滤海水利用营养液大量无土种植蔬菜和谷物，一些人还会建设海上漂浮的移动牧场，或者像泰国曼谷的水上集市一样用木船和轮船贩卖各种商品和生活必需品。这样人类在木卫四上各种食物都解决了。人类于是把大量钢铁运送到木卫四上组建大型的钢铁陆地来建设大型商业设施和娱乐设施，于是在海上人口聚集的密集区出现了海上城市，人类纷纷从地球、火星、谷神星和木卫三前往木卫四旅游、休闲，度假，当然木卫四最大的娱乐活动是钓鱼以及潜水，主食也是鱼、海藻和贝类。

    木星其它的卫星还有一些含有冰水、土壤和岩石，在这里就不一一介绍了，木星的其它不少卫星还值得人类去开发、改造。如果全部开发利用完木星的卫星系统，木星与其卫星系统将会变成非常热闹的人类生存和发展的梯级巨大空间，狭义来说可以称之为人类小型的太阳系，如果用广义来说可以称之为人类大型的太阳系，因为木星的卫星总数比太阳的卫星总数多得多，也有科学家说：“再过几十亿年后木星可能会自燃，变成新的太阳恒星”。到那时候木星的卫星群可能连人造太阳都不需要了！木卫二、木卫三和木卫四会变成真正的地球，这就是说：“太阳系中有两个太阳。”当然，木星距离地球遥远而且其的直径比太阳小得多，就算木星自燃成为太阳系的第二个太阳，对地球影响也不大。水在太空中是宝贵的，在木星变成新的太阳恒星之后由于其众多的卫星含有众多的冰和水，这反而让它成为太阳系最有前途的星系系统。所以等过了50亿年后太阳的正常寿命结束后，木星又会接力变成新的太阳，给人类和太阳系万物以光明和能量。当然，一些科学家的推断不可能百分百正确，我们人类不应该把全部生命交托给“也许”、“可能”，所以我们就需要人造太阳，需要改造和利用太阳系别的星球，这就是“有备无患”。

    水是生命之源，人类要征服宇宙必须在宇宙中寻找各种水，宇宙中的水有些以干冰的形式存在，如火星的两级、谷神星、木卫二、木卫三和木卫四。有些是以彗星的形式存在，而彗星却是可以移动、漂移，甚至可以在太空众任意流浪，就好像大海中的浮冰，有科学家认为彗星是生命之源“水”的由来之一。中国古代历史书中记载很多的“扫把星”就是“彗星”。

    人类在征服谷神星的同时，不断发射登陆器登陆彗星，研究彗星的各种物质。彗星是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分，彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向形成一条很长的彗尾。彗尾一般长几千万千米，最长可达几亿千米，可见其冰质量的巨大。彗星形状如扫帚，所以中国古人称之为“扫把星”。

    古代把彗星出现视为“不祥之兆”。一些泼妇骂街或者尖酸刻薄的婆婆骂她们的守寡儿媳妇都会用这个词：“你这个扫把星”！彗星的质量、密度很小，当远离太阳时彗星只是一个由水、氨、氰、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等冻结的冰块和夹杂许多固体尘埃粒子的 “雪球”。彗星每秒都会释放出300千克的水蒸气，有科学家认为彗星保存着太阳系早期的原始物质。彗星是人类征服太空和以后太空星际航线的中途水分来源以及宇宙飞船、航天飞机、火箭等的能量来源，因为它含有大量的水、氨、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，甲烷可以燃烧证明其可以作为航天器的推进器的燃料，彗星还可以分解出氢、氧、氮、碳等各种物质。

    宇宙中彗星的数量极大，那就是说水分、甲烷及碳元素在宇宙中数量极大，但人类观测到的彗星仅约有 1600 颗左右。彗星的轨道与行星的轨道很不相同，它是极扁的椭圆，有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边，称为“周期彗星”；轨道为抛物线或双曲线的彗星，终生只能接近太阳一次，而一旦离去，就会永不复返，称为“非周期彗星”(也可以称之为流浪彗星)，这类彗星或许原本就不是太阳系成员，它们只是来自太阳系之外的过客，无意中闯进了太阳系，而后又义无反顾地回到茫茫的宇宙深处继续漫无目的的流浪。所以对于“非周期彗星”我们要懂得珍惜，一旦错过就不会再来。而周期彗星又分为短周期（绕太阳公转周期短于 200 年）和长周期（绕太阳公转周期超过 200 年）彗星。所以人类在地球要和同一颗周期彗星相见最少要等三年以上，一般要等几十年甚至上百年，最多要“千年等一回”。

    随着科技的发展和进步，人类于是加强与彗星的研究和开发利用，2042年，中国等世界各国纷纷发射的登陆舱在彗星表面登陆，一些登陆舱有着像大鸟一样的机械脚和手臂，机械脚像鸟儿一样可以稳稳的抓住彗星的表面，而机械手臂却可以实行取样。随着探测器的机械手臂缓缓伸出，机械手臂抓了几公斤的彗星样品入舱内，登陆器还利用另外一个机械手臂钻入彗星的内部探测器温度和矿物质成分，最后通过吸管把彗星内部的物质吸进登陆舱里。人类的登陆舱完成所有的任务后，于是点火，返回谷神星、火星甚至地球。

    如果说陨石是“天外来客”，那彗星就是“天外飞仙”。彗星是白色的还拉着一条长长的尾巴。彗星的有些核心是由岩石组成，此时，人类在一些有岩石核心的巨大彗星上把一些核聚变提供能量的观察仪器和探测仪器长长的手脚架钻入彗核岩石里，人类的探测器和观察器借助彗星长久在宇宙空间中飞行、于是人类甚至可以在太阳系以外观察探测者别的星系的空间情况。这就是“借力飞行”。

    经过几十年的研究，人类科学家给可以观察到的每颗彗星命名，把每颗彗星的运行轨道详细记录，以做为人类以后太空旅行的急需能源。而那些插在彗星上的探测器将不仅装有太空望远镜和数据传输器，还安装有超远跟踪无线电波，它会与人类前期发射在大量太阳系以外在探测器相互传播数据、信号和相片，人类也会跟踪定位到它，这样人类可以利用宇宙中的流浪彗星发现宇宙中很多未知区域的广大信息。

    花开两朵各表一枝，仿真机器人驾驶的宇宙飞船此时已经飞到了海王星的轨道，因为海王星离开太阳实在太远，所以仿真机器人只能够收起宇宙飞船太阳能帆板，利用光感应系统自动启动核能，于是利用海王星轨道的引力跳板飞向海王星以外轨道银河系边缘，就在宇宙飞船准备一头飞入这片漆黑宇宙区域的时候(也可以称之为漆黑的太空海域)，宇宙飞船核能灯和激光灯全部打开，一是为了照明，二是未了探测这片黑暗区域。几十艘宇宙飞船个个打开照明灯一排排的飞进去，从一艘飞船看向另外一艘飞船就好像夜空中的星星一样。人类于是打开了征服这片黑暗区域的窗口。

    科学家说：“太阳系的边缘有一个柯伊伯带”。“柯伊伯带”是太阳系在海王星轨道（距离太阳约30天文单位）外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。柯伊伯带的假说最初是由天文学家艾吉沃斯提出，杰拉德.柯伊伯完善了该观点。柯伊伯带被认为包含许多微星，它们是来自环绕着太阳的原行星盘碎片，它们因为未能成功地结合成行星，因而形成较小的天体，最大的直径都小于3000公里。

    仿真机器人在这片黑暗区域真的发现了很多飞来飞去的微星，当然有很多是像彗星和巨大陨石一样的微星。突然，宇宙飞船发现了冥王星，大家看到周围一片漆黑，里面既然有一个巨大的星球，都震惊了，其视觉效果非常震撼。冥王星是柯伊伯带中的矮行星，是太阳系内已知体积最大、质量第二大的矮行星。冥王星在直接围绕太阳运行的天体中，冥王星体积排名第九，质量排名第十。冥王星是以前人类观察到的体积最大的海外天体，其质量仅次于位于离散盘中的阋神星。与其它柯伊伯带天体一样，冥王星主要由岩石和冰组成。冥王星是由70%岩石和30%冰水混合而成的，地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量的固体甲烷和一氧化碳。冥王星相对较小，仅有月球质量的六分之一、月球体积的三分之一。冥王星的轨道离心率及倾角皆较高，因此周期性进入海王星轨道内侧。海王星与冥王星因相互的轨道共振而不会碰撞。

    冥王星有五颗卫星，其中冥卫一是冥王星天然卫星中最大的一颗，直径是冥王星的一半，质量是冥王星质量的八分之一，与冥王星相比，相当于是这个矮行星的一个非常大的月亮。冥卫一有55%左右是"岩石"，45%是冰，这就是人类苦苦寻找的有重大利用开发价值类地小行星。

    冥王星既然是由70%岩石和30%冰水混合而成的，那就证明其也有巨大利用、开发价值。仿真机器人于是放出探测器到冥王星的轨道探索和收集冥王星的数据，有些探测器还下到冥王星的表面探测和研究这颗星球干冰的成分、土壤和岩石的厚度。此时宇宙飞船上的各种探测仪器以及宇宙飞船身上的可见光摄像机不断拍摄照片，通过信号传输不断将所探测到的信息和所拍到的照片传送到海王星轨道上的人类早期发射的接收卫星，海王星轨道上的中转卫星又源源不断的把信息和照片传送到木卫三，又从木卫三传到火星，人类在火星上的基地通过人工智能和大数据拼命接收和分析接收到的信息和照片不断传回地球。地球的人类看到这些以前的未知照片，激动万分，这表明人类将探测清楚柯伊伯带这片黑暗的未知区域。

    人类其它的仿真机器人和宇宙飞船还在相对比较大的微型星体的轨道上不断发放核聚变动力小型卫星，做为长久探测柯伊伯带的工具，这些小型卫星安装有各种矿物与金属探测仪器，当然这些小型卫星还安装有微生物活动探测仪，同时这些卫星安装有超强的导航系统，可以发射超强的光波射线，作为未来太空航线的信号器和指明灯。

    探测完冥王星及其轨道的各种信息后，仿真机器人驾驶着宇宙飞船纷纷向冥王星轨道飞去，进入冥王星轨道后宇宙飞船利用引力跳板飞到离太阳系边缘更远的区域，无奈还是一片漆黑，但是却发现了不少的中小型星球。又飞了一段时间后，突然，大家发现了妊神星，妊神星是柯伊伯带第三亮的天体，仅次于冥王星和鸟神星，是一颗新近发现的大型柯伊伯带天体，是太阳系的第四大矮行星，它的质量是冥王星质量的三分之一。妊神星的主体由岩石构成，而表面覆盖有一层相对较薄的冰，存有冰水，与冥卫一的相似。妊神星表面有甲烷冰，表面有66%至80%的区域被纯结晶水冰覆盖。这也是一颗非常有潜力开发利用和改造的星球。仿真机器人又释放了大量的探测器探测妊神星，探测器在妊神星表面找到甲烷冰，意味着它从未曾接近太阳。妊神星的最长直径跟冥王星一样，质量是它的三分之一，但是形状“却像一根被压扁的雪茄”。妊神星有两颗卫星，分别是妊卫一和妊卫二。

    探测完妊神星及其卫星后，仿真机器人驾驶着宇宙飞船纷纷向妊神星轨道飞去，进入妊神星轨道后宇宙飞船利用引力跳板飞到离太阳系边缘更远的区域，结果还是一片漆黑。仿真机器人驾驶着宇宙飞船继续前进、飞行、探测，它们的运气不错，不久他们发现了“鸟神星”。鸟神星是太阳系内已知的第三大矮行星，亦是经典柯伊伯带天体中最大的两颗星之一。鸟神星的直径大约是冥王星的四分之三。鸟神星有一个小卫星鸟卫一，鸟卫一比鸟神星暗1300倍，距离鸟神星大约20900公里，直径大约160公里。仿真机器人释放探测器到鸟神星表面探测，发现鸟神星的平均温度极低（约30 K（-243.2 ℃）），这意味着它的表面覆盖着甲烷与乙烷，并还存在固态氮。甲烷与可能存在的氮、意味着鸟神星上可以短暂地存在大气，这一现象与冥王星靠近其近日点时相似。如果鸟神星存在氮物质，那么氮气将成为鸟神星大气中的主要物质。大气的存在也为鸟神星氮的流失提供一种合理解释：由于鸟神星的引力弱于冥王星、阋神星与海卫一，鸟神星可能会因为大气逃逸作用，而损失大量的氮；而甲烷虽轻于氮，但在鸟神星表面处于常温（30～35 K）时，甲烷的蒸汽压却会明显低于氮气，这会抑制甲烷的逃逸；此过程的结果便是让甲烷的相对含量不断升高。

    探测完鸟神星及其卫星后，仿真机器人驾驶着宇宙飞船纷纷向鸟神星轨道飞去，进入鸟神星轨道后宇宙飞船利用引力跳板飞到离太阳系边缘更远的区域，无奈还是一片漆黑，但是又发现了不少的中小型星球。突然，大家发现了“阋神星”。阋神星是一个已知第二大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，阋神星比冥王星大，远处看阋神星呈现出灰色，有一颗卫星阋卫一。仿真机器人释放探测器到阋神星表面探测，发现阋神星的表面与冥王星很相似，大小和冥王星左右大，表面有甲烷冰，阋神星是除了冥王星外，第二个含有甲烷的海王星外天体的天体。仿真机器人在阋神星上多放几十个核聚变动力卫星作为标志和以后人类寻找这些类地行星的导航信号。于是驾驶着宇宙飞船纷纷向阋神星轨道飞去，进入阋神星轨道后宇宙飞船利用引力跳板飞到离太阳系边缘更远的区域，无奈还是一片漆黑。仿真机器人在这片空间里找到了不少含有大量干冰的类地小行星如创神星、亡神星和赛德娜等等。仿真机器人又释放小卫星探测和观察这些类地小行星。探测和观察完这些类地小行星后，仿真机器人驾驶着宇宙飞船又飞了几十年后，终于飞到传说中的“奥尔特云带”。