

本文最初发布于 MIT Press Reader。
探索、居住和资源开采都存在对太空造成环境损害的风险,正如在地球上一样。但一些未来学家和太空定居爱好者提出了一种更剧烈的改变太空环境的方法:通过一种称为地球化改造的过程,将行星或卫星的表面转化为更像地球的环境。
人造太空栖息地的大气化学成分、压力和温度都是为了适宜人类居住而设计的,但它需要封闭在加压墙壁内并进行持续维护。地球化改造将影响整个行星表面,而不仅仅是较小的“室内”区域。根据行星科学家克里斯托弗·麦凯(Christopher McKay)的定义,地球化改造行星的环境“必须在很长一段时间内保持稳定,并且几乎不需要持续的技术干预。” 在初步投入能量和精力后,地球化改造后的环境将像地球的自然环境一样,基本上能够自我维持。
例如,1961年,卡尔·萨根 推测 了通过向金星大气中引入蓝绿藻来进行“微生物工程改造”的可能性。这些藻类将利用光合作用将金星丰富的二氧化碳转化为氧气,同时减少温室效应,降低金星的表面温度。萨根后来将注意力转向了“改造”火星的可能性,火星现在被认为是成功地球化改造的最佳候选行星之一。火星与金星的问题相反:金星拥有浓厚有毒的大气层,失控的温室效应导致表面温度和压力极高,而火星则几乎失去了全部原始大气层,导致太阳风剥离,表面压力极低,以至于液态水无法存在。要改造火星,行星工程师需要提高其表面温度和大气压力,同时保护大气层免受太阳风的侵蚀。萨根 建议 在火星的极冠上散布深色物质,甚至种植深色植物,以吸收更多的太阳热量,提高表面温度,同时向大气中释放水蒸气和二氧化碳。其他研究人员 探讨了 进口温室气体或建造巨大的轨道镜来提高火星表面温度的可行性, 建造磁场保护罩 来保护火星大气,以及向火星表面释放 基因工程改造的微生物 来改变大气和地表化学成分。
地球化改造是长期规划的终极范例,即使是最乐观的估计也预测,在人类能够在火星表面 unprotected 行走之前,还需要几个世纪的努力和耐心。火星或其他太空环境地球化改造的倡导者认为,这是建立一个真正的多行星文明的关键一步。火星学会(Mars Society)的创始人兼总裁罗伯特·祖布林(Robert Zubrin)甚至声称,火星成功的地球化改造将证明人类在物理世界之上拥有优越性:“第一批到达火星的宇航员将证明,天堂的世界是人类可以 够到 的。但如果我们能够改造火星,那将表明天堂的世界本身 服从 于人类的智慧意志,”他在1996年的著作《火星主张》(The Case for Mars)中写道。
通过将火星表面转化为地球表面,我们可能在甚至没有发现其存在的情况下灭绝物种或整个生态系统。
每当有人对人类征服宇宙滔滔不绝时,都值得花点时间考虑一下这些提议的伦理问题。关于地球化改造的一个主要考虑因素是,这个过程可能会破坏甚至消灭被地球化改造行星上任何已有的生命。如果火星上进化出了外星微生物,它们很可能无法在更像地球的环境中生存,所以通过将火星表面转化为地球表面,我们可能在甚至没有发现其存在的情况下灭绝物种或整个生态系统。我们对像火星这样寒冷、干燥、几乎没有大气的世界所做的改变,也会引入物理过程——例如风、流动的、新的化学反应——这些很容易抹去或污染任何外星生命曾经存在过的证据。如果我们允许行星工程的研究超前于天体生物学研究,我们可能会错过一个机会,即做出人类历史上最重要的科学发现:发现地球以外演化的生命。我们也有可能灭绝我们梦想发现的生命形式。
地球化改造的伦理困境远远超出了关于着陆器甚至人类定居点前向污染的行星保护问题。地球化改造的目标是故意在全球范围内创造一个完整的生态系统,而这很可能会摧毁任何现有的生态系统。地球化改造技术甚至可能在我们最终确定我们希望改造的行星或卫星上是否存在外星生命之前就已经变得可行。但假设我们确实发现了像火星这样的行星上存在微生物生命的证据。这是否应该取消火星作为地球化改造的目标?我们是否应该完全避免在火星上定居?
卡尔·萨根在他的著作《宇宙》(Cosmos)中,曾著名地主张正是这种立场:“如果火星上有生命,我相信我们不应该对火星做任何事情。那么火星就属于火星人,即使火星人仅仅是微生物。在一个邻近行星上存在独立生物圈是一笔无法估量的财富,我认为保护这种生命必须优先于火星的任何其他可能的用途。” 行星科学家克里斯托弗·麦凯(Christopher McKay)甚至认为,如果要在火星上发现微生物生命,人类不应该仅仅把火星留给微生物,我们应该“采取技术活动,以增强任何本地火星生物的生存能力,并促进火星的全球性变化,从而最大限度地提高这些火星生命形式的丰富度和多样性。” 换句话说,我们应该改造火星的表面,不是为了改善其对地球生命的适居性,而是为了火星生命!
太空伦理学家凯利·史密斯(Kelly Smith)发现,这些认为人类应该避开可能已经存在微生物生命的世界的论点很难辩护。“你首先必须承认,微生物作为一类生物,在某种程度上与人类处于同一水平,”他在2018年 告诉我 。“我并不是说你不能提出这样的论点,但这确实有点牵强。这是一场艰苦的战斗。”毕竟,人类已经证明,我们愿意故意根除导致疾病的病毒,如天花,以防止人类的死亡和痛苦。诚然,病毒并不被明确认为是“活的”,并且在疫苗的开发过程中,有一些伦理上的担忧认为消灭天花代表着一种“新的种族灭绝形式”。但如果有机会,人类可能会抓住机会消灭致命的微生物物种,例如引起霍乱的细菌或引起疟疾的寄生虫。然而,与这些地球微生物不同的是,假设的火星微生物目前不对人类,甚至不对个体人类构成危险。它们可能只是有一天会阻碍我们地外扩张。太空定居倡导者认为,这种扩张对人类的长期生存至关重要,但这种潜在的间接危害是否 justifies 它们的灭绝?
现在就讨论一项尚不存在的技术的使用伦理,以及一项可能根本不存在的生态系统的间接毁灭,似乎还为时过早。但我们可能在开发改造整个行星的技术之前,就有可能无意中灭绝太空中的独特物种或生态系统。到我们就地球化改造和行星保护的伦理问题达成一致时,可能已经太晚了。
埃丽卡·内斯沃德(Erika Nesvold)是一位天体物理学家,曾在美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心和卡内基科学研究所担任研究员。她是“宇宙沙盒”(Universe Sandbox)这款基于物理学的太空模拟器的开发者;非营利组织“JustSpace Alliance”的联合创始人;播客“Making New Worlds”的创作者和主持人;以及《Off-Earth》一书的作者,本文节选自该书。