为什么人类进军太空的速度被高估了？ 第1页

因为火星是全宇宙人类最容易到达的行星，而就这，人类对火星的探索也还门都没摸清。

咱们不妨从这个角度重新认识一下太阳系八大行星。

好大的太阳系

第一颗，水星。

1973 年发射的美国「水手 10 号」，飞掠水星，相当于路过，拍下了人类第一张近距离的水星照片。2004 年发射的美国「信使号」，是唯一绕着水星转圈的环绕探测器。2018 年发射的欧洲和日本合作的贝皮科伦布号探测器，预计 2025 年到达水星，目前还不算数。这仨就是目前为止人类探测水星的全部，一个早已远离，一个已经坠落，最后一个还在路上。

第二颗，金星。

这是苏联表演的舞台，从 60 年代开始连续向金星发射了多个 Venera 系列探测器。1966 年的 3 号尝试登陆金星，最终坠毁，成为人类第一个落到另一个行星的航天器。1967 年的 4 号在金星大气层里工作了 93 分钟，还没落地就失联了，只传回部分数据。1970 年的 7 号降落金星表面，但受损严重，仅微弱工作了 23 分钟，传回了温度气压等数据，成为第一个传回金星内部数据的探测器。1975 年的 9 号登陆后工作了 53 分钟，是第一个从金星传回黑白照片和科学数据的探测器。1982 年的 13 号登陆后工作了 127 分钟，传回了第一张金星地表的彩色照片。苏联一直干到了 16 号，就像自杀式冲锋似的，为人类获取了大量金星资料。

相比来说，美国要逊色的多，水手 2 号、5 号、10 号只是飞掠金星，在几千公里外一闪而过，只有 1978 年发射的两个先锋金星号才算得上正宗的金星探测器，其中一台还释放了着陆器在金星表面工作了 68 分钟。

进入 80 年代末期，美苏争霸结局已定，金星探测开始回归科研属性。1989 年美国发射的「麦哲伦号」探测器，对金星进行了详细探测，于 1994 年到期坠毁，成果丰硕，被誉为最成功的金星探测器。2005 年欧洲发射了首个金星探测器「金星快车」，于 2015 年 1 月寿终正寝，同样收获满满。
2010 年日本发射了首个金星探测器「拂晓号」，也是亚洲首个金星探测器，虽然一路故障，几经折腾，延迟五年后终于还是进入了金星轨道，成为目前唯一在轨的金星探测器。

不算美苏争霸的面子工程，金星探测器主要就这仨。不过有好消息，2021 年 6 月美国宣布在 2028 年-2030 年发射两颗金星探测器，欧洲不甘人后，没隔几天也宣布 2030 年后发射金星探测器。此外，人类就没有更多的金星探测计划了。

最后说个小知识，金星是天空中最亮的星星，经常出现在月亮旁边，肉眼就能找到。

第五颗，木星。
可能因为对金星用力过猛，导致冷落了木星。不算 70 年代飞掠木星的几颗美国深空探测器，人类第一个真正的木星探测器是 1989 年美国的「伽利略号」。2003 年伽利略号到期坠毁，然后直到 2016 年，美国朱诺号探测器进入木星轨道开始接班，成为人类第二个木星探测器，目前计划延期服役至 2025 年 9 月，是当前唯一的木星探测器。

不过未来木星会比金星热闹。先是欧洲的木星冰月探测器，计划 2022 年 6 月发射，接着是美国欧罗巴快帆号木卫二探测器，计划 2025 年前发射，再后面是中国 2030 年木星探测计划，都是十年内的事。朱诺号拍摄了大量壮观的木星照片，有兴趣的同学可以上网找找。

第六颗，土星。

土星比木星还要冷清，不算一掠而过的探测器，真正的土星轨道探测器只有 1997 年美欧 17 国合作的卡西尼号，堪称人类最豪华的地外行星探测项目。卡西尼号前后二十年提供了详尽的土星资料，最终于 2017 年耗尽燃料，坠入土星，结束了辉煌的一生。

另外，木星土星是气态行星，登陆就别想了，不如欣赏一下本人用手机加镜头改装的土装备拍摄的土星照片吧。

第七、八颗，天王星、海王星。

大名鼎鼎的旅行者 2 号，1977 年发射后就一路往太阳系外面跑，沿途经过了木星、土星、天王星、海王星，随后奔向太阳系边缘。非常惭愧，旅行者 2 号是人类唯一到访过天王星和海王星的探测器，这匆匆一瞥还是三十年多前的事情。

第九颗，不是冥王星。

冥王星虽然已经不是行星了，但旅行者 2 号还是去看了一眼。此外，2006 年美国发射的「新地平线号」探测器，以人类有史以来创造的最快速度冲向太阳系边缘，2015 年飞掠冥王星，首次捕捉到了大量冥王星的细节，拍下了迄今为止最为清晰的冥王星照片。

以前认为过了冥王星就算出太阳系了，但现在的太阳系和曾经小学课本上的太阳系大不一样。冥王星待的地界叫「柯伊伯带」，那地方发现了大量的小行星，居然还找到一颗质量比冥王星多 27% 的小行星，于是冥王星就被九大行星开除了，成了一颗矮行星。

人类对这里的世界所知甚少，柯伊伯带到底有多少小行星还是个未知数。有意思的是，2016 年科学家发现那里有 6 颗天体运行轨道异常，它们拥有相同的倾角，且朝向太阳的角度相近，这种情况自然形成的几率只有 0.007%，99.993% 的可能是受到附近一颗大质量行星的影响。经过计算，这颗未知行星有地球质量的 10 倍，公转周期 1~2 万年，极有可能是太阳系的第九大行星。

但因为离太阳太远，几乎没有反光，在一片漆黑而宽广的柯伊伯带，找到这颗 10 倍地球质量的行星，比大海捞针还难，就目前的技术水平看，是没啥指望的。虽然太阳光照不到这里，但太阳引力仍能支配这里，所以柯伊伯带依然属于太阳系，因此太阳系应该长这样才对：

这还没完，你可能还听说过柯伊伯带外面还有一个「奥尔特云」，面积大的吓人，得用光年做单位，居然也归太阳系管！

扯远了。

总之，太阳系大的离谱，疑似有九大行星，但去老九那串门，想都不敢想。老八、老七的地盘，也只有中美敢吹个牛，说二十年内去看看。老六、老五热闹些，至少排上时间表了。老二、老大脾气太倔，如今门前冷落，偶有访客。老三在你脚底下。只有老四，集万千宠爱于一身。

顺道嘲讽一下那些吊打外星人的电影：就这情况，外星人若有能力来到地球，人类还打啥打？另外，既然人家都跨越星系了，还占领地球图啥？地球上这点石油够他们飞一趟的油费吗？

独得恩宠的火星

我们把前面提到的探测器分三类：第一类是在太阳系里乱跑乱窜的，居无定所，比如小行星探测器。这哥们儿顺路也能探测行星，但毕竟是兼职，停留时间短，干活少，不在讨论范围之列。第二类是围绕行星转圈的，相对固定，一般叫环绕探测器、轨道探测器等等。想深入研究行星，就得靠这个，天天干活。第三类是直接把家伙式儿送到行星表面，贴身干活。为了方便称呼，咱们粗暴地把不能移动的叫着陆器，比如在火星打洞的美国「洞察号」，把能移动的叫巡视器或火星车，比如好奇号、毅力号、祝融号。

从实施难度来讲，巡视器>着陆器>环绕探测器。我们来统计以下：水、金、木、土、天、海六大行星，再加冥王星，仍在运行的只有 2 个环绕探测器。而火星呢？不好意思，仍在运行的有 8 个环绕探测器、3 辆火星车、1 台着陆器。你说，地球人是不是太偏心了？

从六十年代至今，人类一共发射了 49 次火星探测器(包括失败的)，其中 41 次是美苏的杰作，虽然苏联的 18 个全部失败了。
美苏之外的 8 次发射分别是：

俄罗斯：1996 年发了一个，掉回地球，没成。2011 年又发了一个，顺带捎上了中国首个火星探测器「萤火一号」，掉回地球，没成。

日本：1998 年发了一个，直接打飞，没了。

欧洲：2003 年用俄罗斯火箭发了一个，成一半，丢一半，成的那半运行至今。2016 年再用俄罗斯火箭发了一个，再成一半，再丢一半，成的那半运行至今。

印度：这位哥可得好好说道说道。2013 年印度成为亚洲第一个成功发射火星探测器的国家，对印度而言确实是很大的突破，至少超过了外界预期，西方媒体纷纷捧场，甚至被《时代周刊》评为年度最佳发明。一时间，印度航天事业大有吊打中国的势头。

实际上，印度火星探测器的科学载荷只有 15 公斤，就这点设备，你就不能指望干出什么大事，属于典型的网红景点打卡，抢个头彩。对比中国天问一号，光是一台高分辨率相机就有 43 公斤。可即便火星打卡，美国人也是出了大力气帮忙的，印度探测器的深空测控全是 NASA 做的，相当于印度造了车，美国帮忙开到了火星，而后者才是火星探测的主要门槛。

航天虽然是高科技，但在美欧玩熟的领域，只要你舍得出钱，沾点光还是没问题的，印度就是凭这个屡次抢在中国前头，不亦乐乎。印度不但摘下了亚洲第一个探测火星的帽子，探月也撵着中国脚步追，为了拿下一箭多星世界记录，一箭 104 星，就好像向太空撒了一筐土豆，还打算赶在中国前头于 2020 年发射太阳探测器，后来据说是因为疫情导致外国专家进不来，黄了。

你们这么说印度实在太过分了，得反驳几句：「承认印度领先有这么难吗，如果自身没有实力，你以为有钱就可以为所欲为吗！」

阿联酋：2020 年也成功发了一个火星探测器，大小和印度差不多，探测器从设计到制造均在美国且由美国人包办，发射在日本，用的日本火箭，阿联酋参与了研制过程以及后期的形象大使工作。可见，有钱真的可以为所欲为。

中国：2020 年「天问一号」绕火星成功，携带的「祝融号」火星车登陆火星成功。

看得出来，在「绕火星」这事儿上，中美欧是靠谱的。不过在「登火星」这事儿上，欧洲人就只有一半靠谱了。

2003 年丢的那一半就是一台着陆器，猎兔犬二号，降落时砸懵了，四个太阳能电池板没有完全打开，导致天线无法展开，失联。2016 年丢的那一半也是一台着陆器，下降速度过快，直接坠毁，炸了。欧洲人民不信邪，决定 2018 年再发一个，后来推迟到 2020 年，再后来推迟到 2022 年……原因是降落伞不给力，担心又把着陆器砸坏了。没办法，最后还是求助美国老大哥吧，美国 Airborne Systems 公司接下了这个活，终于，2022 登火星可以放心了。

目前为止，人类成功把 10 个探测器送到火星地表，其中 9 个是美国的，包含 4 台不会移动的着陆器和 5 台可移动火星车，还有 1 个是中国的。这里说的着陆器不包括送火星车下去的着陆器，而是指单独送到火星干活的着陆器。

新人报道

七大行星罗列得差不多了，最后按国别重新捋一捋，感受一下中国在行星探测领域的地位。

• 美国：咱就不比了，妥妥老大哥。
• 欧洲：2 个火星环绕探测器，仍在轨，2 台火星着陆器，均失败；1 个欧日合作水星探测器，在路上；1 个金星快车，已退役；1 个美欧合作土星探测器，已退役。
• 日本：1 个欧日合作水星探测器，在路上；1 个金星探测器，仍在轨。
• 中国：1 个火星环绕探测器，1 辆火星车。
• 印度、阿联酋：到此一游。
• 俄罗斯：计划中。

这么按数量粗粗一算的话，美国第一梯队，欧洲第二梯队，中日第三梯队，其他人就不用排队了。注意，这说的是行星探测，不包括其他空间探测、月球探测和地球卫星。

听到还在「第三梯队」，都没能把欧洲摁下，很多人心里要犯嘀咕了。没事，咱有办法混到第一梯队：按体重算。

连本带利还历史债

体重对航天器而言，就像一个国家的 GDP，体量在很大程度上决定了很多事情。在火星这事儿上，谁是胖子，谁是瘦子？

欧洲，两台。2003 年的「火星快车」，总重 1120 公斤，开荒之旅，功能比较齐全，带了 7 台设备，合计 113 公斤，外加一台失联的着陆器 60 公斤。2016 年的「微量气体轨道器」，总重 4332 公斤，着重分析火星大气的甲烷和微量气体，功能非常专一，设备合计 113.8 公斤，外加一台爆炸的着陆器 577 公斤。

美国，实在有点多。先说在火星落地的：2011 年发射的火星科学实验室飞船和 2020 年发射的毅力号飞船，总重都在 4 吨左右，这俩就是单纯送货的，分别把 899 公斤的好奇号和 1025 公斤的毅力号送到了火星地面，尤其是毅力号，降落姿态极为潇洒。再就是绕火星转圈的：2014 年的 MAVEN，2.5 吨；2005 年的 MRO，2180 公斤；2001 年的 Odyssey，725 公斤。这仨虽然不重，但目前都还在运行。

下面轮到中国新人登场了。

天问一号，总重 5 吨，其中着陆器 1.3 吨，包含火星车 240 公斤。这份量，算是连本带利把历史债一次性还清了。同样是开荒之旅，天问一号任务比较全面，带了 13 台设备，天上 7 台，地上 6 台，研究火星的地形地貌、土壤特征、地质构造、磁场情况、大气环境等。这 13 台设备的参数都是公开的，不满足于单纯比体重的同学，可以和欧美挨个比设备，不过这活有点累，我就不代劳了。

总的来说，个别技术世界领先是没问题的，但全面吊打美国是不现实的。

超欧赶美

很多人称赞天问一号首次实现了「绕-落-巡」三大目标，这个说法对外行来说实在不容易理解到底有多厉害。咱换个简单点的：天问一号是人类有史以来最大的火星探测器，这样听着是不是更威风？

欧洲原计划是「绕-落」，探测器飞到火星后，一部分继续留轨道上绕圈，一部分扔火星上，而扔下去的着陆器不能移动，所以没有「巡」。美国人是「落-巡」，飞船是专程送火星车的，到火星就一头扎下去了，所以没有「绕」。

从这个角度讲，天问一号怎么算都是「超欧」了，但「赶美」仍然不容易。中国是把火星车和环绕器一块送，所以总体块头大。美国是把火星车和环绕器分开送，块头虽然小点，其实单论环绕器并没有比天问一号小，火星车更是中国的四倍，领先程度自是不用说。

补充一个例子：

公元982年，挪威人发现了格林兰——新大陆的一角

套用现代的思维：我们登上了月球！未来是太空时代！

然并卵，发现了个格林兰没什么卵用，后人也没把这当回事，直到500年后哥伦布到达古巴。

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我谈一下我的观点吧

这个确实是高估，之所以高估是因为冷战期间远远脱离实际需求的疯狂发展。

与人类其他时代的类似的探索行为类比。发现新大陆时所用的远洋帆船在当时已经运用在了远洋贸易上，航海这件事本来就有着坚实的需求和长期技术积淀。飞机发明之后几乎立刻找到了其在军事上的重要用途。

而太空探索，需求大吗？

近地轨道的需求非常大，但是深空需求几乎为零。深空探索在目前可以预见的收益是绝对的负值，和飞机、新航路完全不一样。

至于技术积累，这个并不是太大。一个是当年太猛，另一个是需求不振。

如果说推力变态级别的F1引擎纯粹是美国人莽的产物，那么70年代的RD170在20世纪初期仍然是十分先进的煤油引擎，60年代的NK33到现在在关键性能上都非常优秀。作为一个参考，正儿八经的太空探索也就是五十年代才开始。

不是我们现在太落后，而是当年实在突飞猛进的过头了，以至于现在吃老本都吃噎住了，不得不把当年老本都砸了来缓口气。

而技术进步，本质和需求还是有关的。重型火箭，到目前来说仍然有点运力过剩。到现在，卫星载荷增加到了多少？5、6吨的GTO运力足以摆平所有的卫星，所以任何运力大于这个的火箭都浪费。而登月的话，起码需要100吨朝上的LEO运力，试问正常的商业环境下谁会吃饱了撑的去搞这么大的火箭？

打个比方，目前人们的需求完全可以用木筏子满足，没人需要去搞远洋贸易，在这种情况下哥伦布不可能搞到远洋帆船。

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说是木筏子都言过其实了，其实上连独木舟都算不上。

但是让人惊喜的是，当年有两个国家在殊死的竞赛中拼死建造了一艘艘远洋船舶，并且一个国家成功到达了目的地。

因为幻想中的人类为了梦想为了人类的荣耀而进军太空，但现实世界里的人类并没有找到把进军太空转化为利润的好方法。

因为人类经历过一个类似的历史进程，就是大航海时代。这个时代给欧美几百年关于航海和冒险的集体记忆。人类进军太空不过是这种开拓精神的一种合理外推。

所以当时的人们想象太空旅行就是航海，宇宙飞船就是货真价实的“船”。

《三体》里说未来的太空军应该更像海军而不是空军，这不是天才的洞见，而是人类想象力匮乏的必然结果——只能根据大航海的历史想象未来的太空旅行。

《星际迷航》里进取号的一整套东西，其实都是航海的。里边的职位如导航员、舵手、轮机长，完全就是船上那一套，史波克的职位是什么，大副。。。。

既然是既有历史的外推，那么一旦有一点苗头，就可以被想象到很远，以至于想到没边。这很容易让人们高估技术进步的速度——相似的情形在人类历史上已经有过了呀，为啥你们到了太空你们就弄不出来了？

赛博朋克反而是更高一级的想象。

本质上是当时的人们用当时往前数几十至几百年里面，基础科学领域（其实就是物理和能应用在物理上的数学）的发展速度，预测了之后基础科学在无法想象的未知领域的发展速度。

显然，事实证明，这是个错误预测。

一切工程学奇技淫巧的上限，都是受基础科学所约束的。所以只要基础科学（相比其飞速发展期）相对停滞，一切工程学的成就，都是早晚可以堆出来，但也注定存在意义和功能的上限的。

如领头羊SpaceX。哪怕存在一个上帝，瞬间让SpaceX的工程能力翻十倍，会如何呢？在国家竞争层面，这会很逆天。但在全人类层面，这并不会如何。

但此处，我也不会再去说，如何才能在基础科学领域，人类能重新加速发展。毕竟，这个发展曲线，有相当大的可能，早晚是收敛的；并有并不小的可能，已经开始收敛了。而收敛的机制，或者说限制，恐怕就是人自身的生物属性了。

因为我们的三次工业革命并不是等价的，第一、二、三次工业革命其实并不是同一性质的东西。

只有第一次工业革命是完整的能源革命，人类终于从畜力过度到了机械动力，虽然早期蒸汽机与现代蒸汽轮机的能源利用效率，输出功率乃至环保能力都简直不足一提，但其本质并没有实质的变化，都是燃烧化石燃料，转化为水蒸气热能，再推动机械做功。这使得我们的能源利用能力在数量级上不会有太大的突破。

而第二次工业革命中。内燃机是对蒸气机的改动，同时拓展了石油这个新的化石能源，石油与煤相比，其好处在于它是碳氢化合物，而单位质量的H比C的价电子更多，燃烧放热也就更多，但氢单质是气体不易储存，采用液态碳氢化合物就是最优解。

但石油毕竟比煤炭少，因为煤炭来自古代植物，而石油来自古代细菌和动物，植物的生长和固定碳氢的能力要强得多，综合来说烧煤还是更划算，所以发电厂依然是烧煤的。

第二次工业革命的关键是做了分化，我们人类燃烧化石燃料有2方面的需求，一是集中式燃烧，二是便携式燃烧，而发电机、电力系统和内燃机就是我们人类对这两方面需求做的一次分工，所以第二次工业革命不是能源革命，而是能源利用方式革命。

第三次工业革命则是和能源完全没关系的信息革命。所以三次工业革命并不是阶梯式的，而是分散式的，如果以天赋树来举例，第一次工业革命是点开了一个新技能，而第二次工业革命是后续强化这个技能，第三次工业革命是点了一个完全不同的天赋树。

我们目前的宇航活动，目前都有一个严重的问题，就是烧钱，这导致了只有美苏中等大国强国可以搞载人航天，欧洲人合体再求美爹帮助也能玩玩，但目前来说载人航天都有个问题，就是不赚钱，所以除了冷战和科研等需求，各个国家对此兴趣不大。

为什么宇航这么烧钱呢？因为我们的能源利用能力还没达到宇航的级别，这就好比古代人修皇宫，得拿人命堆，还浪费很多青壮劳力不能种地，最后只有皇帝一个人享受，到了现在虽然房价很贵，但大家都知道和修房子的钱无关，不然同样的房子为什么二环和六环价格不同？这就需要各种土建相关的机械和材料的发展，你能力没到那一步，城市化就是个笑话。

所以要搞宇航，除非下一次能源革命提高我们可以掌握的能量，那一切都免谈。而所有科幻作品都或多或少回避了这问题，毕竟目前最靠谱的可控核聚变还是实验阶段，别说这个，就连氢弹第一次爆炸都还是在1951年才完成，你可以对比一下，蒸汽机发明于1679年，直到1698年萨弗里和1712年纽科门改进后才广泛用于工业，而我们熟知的瓦特改进型要到1765年了，之后1783年诞生了第一首蒸气轮船，而直到1807年富尔顿改进后，才广泛运用起来。这离蒸汽机的发明已经过去了接近130年。

科幻只负责幻想科技，实际上科幻作品中出现的都是些披着未来人皮的现代人，就如古装剧是现代人的cosplay一样，因为想象不同能源获取能力的人的生活是极为艰难的，而可控核聚变的诞生会导致一系列社会、文化、道德等方方面面的变革，这些是我们现代人无法想象的。所以科幻除了认识到未来人一点会更强大这一点，本质上和古人的神话没有太大区别。而可控核聚变的实现实际上一直困难重重，比较可悲的是，如果能源不进步，社会几乎只能原地踏步，就如我国解锁牛耕后，直至被西方列强打进来都没有突破一样。

回到科技革命的话题中来，虽然第三次科技革命是不同的科技树，但显然没有第二次革命的电力是没法实现的，这好比一个冰系天赋非要你把火系点个10层。但之后的后续其实关联性不一定很大，比如我们现在看来应该会点的四个天赋是：

1.可控核聚变：它属于能源革命，是真正第一次工业革命的后继者，人类实际上经历了2次能源革命，即将经历第三次：畜力->化石燃料->聚变核能；

2/3.弱人工智能和量子计算机：这属于信息革命，属于第三次工业革命的后继，可能的天赋线是：

文字->印刷->电子计算机->弱人工智能/量子计算机->强人工智能/量子人工智能（有可能量子人工智能和强人工智能是不可分的）；

4.人造子宫：这是一套全新的天赋，即生物科技革命，我以前是没有把这个考虑为一个科技革命点的，后来发现生育率问题、男女平权等都必须依托于这个，原因是传统家庭和生殖方式不太适合现代工业社会，这造成富裕国家普遍低生育，不解决这个问题，人类将步入发展科技->人口减少->引入低素质外族->文化撕裂->文明倒退的恶性循环，或者直接老龄化崩溃。

这套科技线大概是：农业/畜牧业->杂交/转基因->人造子宫->基因治疗/基因改造

对了第二次工业革命还有后续吗？会有其他的能源利用革命吗？个人认为有这几个点：燃料电池解决烧开水问题，也许还有用光代替电传播能量的后续吧，至于是光纤还是辐射就是两个不同的科技线了。

光纤和现在的电应该区别不大，可能就是负载能力强和能量损失小点。而无线辐射供能就比较玄幻了，比如有个设想就是未来城市通过可控核聚变不断无线辐射能量，各种电器和机器就以这些辐射为动力。