【摘要】太空探索不僅推進了人類對宇宙的認識,擴大和深化了人類的認知對象,而且改變了人與宇宙關系的人類太空探索,創新了人的思維方式和科研方法,進一步印證了世界的智慧。
太空探索對科技、社會和生態有積極影響。 但必須注意的是,太空探索在給人類帶來豐富認識和豐富資源的同時,面臨的困難和挑戰也如影隨形。 對此,人類必須給予更多的關注和巨大的努力。
樹立國家利益與人類利益和諧的觀念,推動構建人類命運共同體。
自古以來,人們對天文乃至宇宙的探索進程從未停止。 來自仰望星空自由入洞的古希臘哲學家泰勒斯,
到文藝復興時期,以哥白尼、開普勒、牛頓等為代表的科學家對宇宙探索的認識——從工業革命時代光學成像、光譜學等技術的應用促進了天體物理學的誕生,
直到20世紀初射電天文學的創立為現代宇宙學研究注入新活力宇宙事物時時刻刻都在變化,人類認識和探索宇宙經歷了漫長的過程,遇到了非凡的困難和挑戰。
但是,這段歷史也對科學技術和哲學的發展,進而對人類社會的進步產生了巨大的影響。
如果說好奇心是人類認識宇宙的永恒動力,那么現實的需要就是探索宇宙的第一動力。 “太空探索和開發的過程是人類實現其自由價值的具體過程之一,對于擴大人類積極的物質生活擺脫消極的苦難生存具有巨大的價值。
它既是滿足人類探索未知、欣賞自然美等精神需要的最深層無限資源,又是人類最終逃離最后毀滅的唯一希望。 “人類要開拓宇宙的新空間,無非是生存需要與生存空間的不一致性。 與此同時,
科學技術的迅猛發展為人類認識和探索地球、地球生命及地球經濟活動乃至地球周邊空間提供了相當充足的信息資源,這為人類探索宇宙提供了新的可能性。 太空探索在給人類帶來豐富認識和豐富資源的同時,
其面臨的困難和挑戰也如影隨形。
人類太空探索的歷史自古以來不斷突破和推進。 古代太空探索工具匱乏,用肉眼粗略觀察天空,太空探索也成為神話,人們用來寄托對美好生活的向往和對崇高理想的信仰。 中世紀以來,科學認識不斷成熟,
人們對宇宙的探索逐漸深入,“地心說”、“日心說”、“星云假說”等相繼被提出和創新。 同時,太空探索的倫理性也越來越明顯。 現代以來,社會生產力迅速發展,電子計算機、遙感技術、材料技術等新技術層出不窮,
將人們對宇宙起源與演化、結構與屬性的認識擴展到數、理、化、天、地、生等基礎科學方面。
事實上,太空探索不僅推動了人類對宇宙的認識,擴大和深化了人類的認知對象,而且改變了人與宇宙的關系,創新了人的思維方式和科研方法,進一步證實了世界的智慧。 總之,
太空探索對科技、社會和生態有積極影響。
首先,太空探索推動了人類對宇宙的認知進程,擴大了人類認識宇宙的時空范圍,豐富了認知對象和認知方式。 一千年前人類只能深入了解地球表面的東西,
現在人類可以在地球之外了解外層空間中的事物。宇宙探索改變了人與宇宙的關系,宇宙從原本可以觀察到的對象變成了更具象化的探索對象,這為地球哲學向宇宙哲學的轉變提供了可能性; 宇宙探索正在進行,
推進科技創新,提高基礎科技水平,促進醫學、農業、生物學等領域深入發展太空探索拓展了科研方法,徹底改變了人類科研方式特別是系統科研方法的開創
把天、地、人、生物的困難和挑戰、航天器作為一個系統整體來研究,是方法論上的重大突破和創新。
第二,太空探索可以帶動社會相關產業不斷創新發展,促進全球經濟發展、政治合作,發展以科技為依托不斷探索太空的過程中探索真理、不畏艱險的人的倫理精神。 哥白尼突破萬難提出了“日心說”。
正是“日心說”的創立,使自然科學正式成為獨立學科。 雖然人類已經知道地球和太陽都不是宇宙的中心,但是我們必須認識到今天人類對宇宙的一切理解都來自前人不斷的知識和探索,來自人類不斷的嘗試和錯誤。
理論探索與實踐觀察相結合,可以進一步感知宇宙未知文明,在宇宙探索中形成寶貴的人文精神,為人類認知領域注入新的精神力量。
最后,太空探索可以在一定程度上減輕地球資源的壓力,從根本上提高人類發展的可持續性。 隨著科學技術的高速發展,人類急需解決資源短缺和環境惡化兩大難題。 面對被破壞和浪費的地球環境和資源,
宇宙空間的開發正在成為一條新的道路。 探索太空可以緩解資源短缺和環境惡化的現狀。 雖然地球能容納的人口有限,但人口增加的趨勢是正面的。 這種現狀促使人類在太空探索中尋找新的空間,
既要從空間上減輕人口過快增長的壓力,又要從地質角度考慮,防止天災人禍,有效解決地球現存問題和未來可能面臨的危險。
不可否認,目前的太空探索存在一些問題、困難和挑戰。 太空探索問題是指人類在太空探索中面臨的現實缺陷和亟待解決的任務課題,需要人類盡快提出并落實相應的解決方案。 例如,在科學技術中,
在宇宙未知性和認識工具相對落后的問題社會方面,關于宇宙探索各利益體經濟基礎、制度和意識形態差異的問題在生態方面存在著宇宙污染、空間資源有限等問題。 宇宙探索的困難是,
是指人類在探索宇宙未知領域和解決復雜問題過程中面臨的具體障礙。 它一般起因于缺乏具體的宇宙理論知識、有限的科技手段、錯綜復雜的現有利益沖突關系。 這種困難是不斷克服的,也是不斷出現的。
只能通過人類代際傳遞逐步克服。 例如,在科學技術方面,在動力能量理論科學和實踐技術方面難以取得劃時代的進展的社會方面,在探索成本過高、探索主體單一、容易產生宇宙資源歸屬問題的生態系統方面,
處理太空垃圾和空間碎片等還沒有合適合理的方法。 太空探索挑戰是指在未來太空探索過程中可預見、不可避免、目前有待解決的瓶頸。 例如,在科學技術中,
自然科學和技術代際更新的挑戰社會層面,宇宙資源的劃分問題,國家利益和人類整體利益的矛盾問題,可能出現的“殖民化”問題生態層面,共同治理機制問題。
太空探索首先面臨著科學和技術方面的問題。 在科學上,必須對宇宙有特定的認識。 人作為認知主體,對宇宙的認識是通過直接或間接的經驗逐漸形成的,
但是,在這個過程中,始終存在著以目前的認知水平無法識別的知識盲區和認知偏差產生的部分。 在技術方面,必須具備特定的探索手段和設備。 研制這種設備對自然科學知識和物質基礎有很高的要求,
不是每個人或國家都能做到。
不可否認,受國家經濟基礎、制度和意識形態差異的影響,目前太空探索出現了一些問題。 同時,個別國家將霸權主義勢力范圍擴大到外層空間,憑借成熟的科技手段和扎實的經濟實力獲得了利用稀缺資源的先機。
其他國家同時也很難達到發達國家的航天開發利用水平,可能會引起航天資源無法公平利用的問題。 另一方面,如果按照完全均等分配的原則開發利用宇宙資源,表面上是在維護發展中國家的利益,
但實際上是對宇宙資源“時效性”的浪費,不符合全人類的共同利益。
太空探索造成的太空污染問題也不容忽視。 太空探索在地球自然災害預警和地球全面監測過程中發揮了重要作用,但同時也給地球、近地空間、太空帶來了電磁污染、光污染等環境污染問題。 值得注意的是,
空間碎片在爆炸或碰撞后留在行星軌道上,極易與各星體和空間物體碰撞,對行星特別是地球構成安全威脅。 根據美國航天局軌道碎片項目辦公室的報告,2018年
接近太空的衛星碎片和火箭殘骸總數已經達到14357個。 根據美國空間碎片研究專家唐納德凱斯勒的研究結果,根據目前對空間碎片生長速度的估算,如果不采取任何措施,再過70年左右
宇宙碎片的數量達到了產生碎片連鎖碰撞效應的極限,之后近地空間就不能使用了。
太空探索存在的問題,不僅是由于科學技術發展的時代局限,也是由于各種社會阻礙因素的制約形成的。 從科技發展的局限性看,從人類開啟航天時代至今,科技發展迅速,但宇宙是無限的
未知的風險仍然伴隨著所有的探索。 從社會阻礙因素看,經濟結構和價值觀的影響不容忽視。 例如,根據《關于各國探索和利用包括月球和其他天體在內外層空間活動的原則條約》,"探索和利用包括月球和其他天體在內的外層空間應該為所有國家謀福利和利益,
無論經濟和科學的發展程度如何,都應該成為整個人類的開發范圍。 但這一規定顯然沒有真正起到約束作用,個別國家仍是“太空殖民者”,在侵占有限太空資源的同時,也侵占了別國既得利益。 從生態系統方面來看
宇宙污染問題的惡化越來越體現了人類環境意識的極限。
解決這些問題,必須樹立國家利益與人類利益和諧的觀念,推動構建人類命運共同體。 一是以太空探索為目標主體,構建合理的太空探索理念。 這就要求人類社會轉變發展意識,努力構建符合全人類利益的太空探索理念。
其二,努力發展宇航科學和技術活動。只有不斷提升科學和技術水平,才能有效解決宇宙探索中的困難和挑戰,更好為人類利益服務。其三,摒棄人類中心主義、地球中心主義等狹隘觀念,
在保證后代人宇宙資源的基礎上繼續探索宇宙。
一是科學技術攻關難度大。第三次工業革命以后,科學技術的發展遇到了瓶頸。以往的經驗知識確實給人類認識未知宇宙奠定了比較堅實的基礎,但需要注意的是,我們認識的客體是浩瀚無窮的宇宙,
人類目前掌握的信息還不足以支撐我們深層次挖掘宇宙的秘密。人類宇宙探索遭遇困難,在理論科學方面表現為:缺乏對宇宙的突破性認識,缺乏具有方向性指導的前沿信息,困擾人類已久的科技難題仍未得到很好地解決。
并且深層次的探索需要多學科環環相扣、齊頭并進、共同深入,這無疑是一個不小的挑戰。
二是容易受經濟目的、政治目的影響。其一,宇宙探索耗費的科技成本極大。冷戰時期,美國耗費約250億美元的“阿波羅計劃”在當時沒有為其產生直接的經濟收益。其二,政治力量大舉“進攻”,
一些國家甚至意圖獨占宇宙資源。一方面,空間科技資源如地球軌道、無線電波頻率等在時空上都具有單一性且只能供一方使用;另一方面,星體資源如月球等自然星體存在著所有權爭議。隨著人類探索宇宙進程的不斷推進,
宇宙資源到底是“先到先得”還是“人類共享”,已經成為一大棘手難題。
三是太空污染問題不易解決。新型人類中心主義不再強調以犧牲地球自然資源發展自身,開始強調自然和社會的交互作用。當前,在缺乏充分宇宙生態認知和宇宙探索監督規范的情況下,
各國如何權衡推進宇宙探索和保護宇宙環境的關系,尤為重要。一旦太空垃圾積攢到一定數量且運行到地球附近時,人類將可能停止一切宇航活動;對于不同利益體下的空間碎片發生碰撞后,
究竟歸屬于國際政治糾紛事件還是單純劃分為生態問題,也尚無定論。
如前所述,宇宙作為人類認識客體具有顯著的復雜性特征,人類目前為止還沒有能力全面深入地認識自己的生存家園地球,更何況比地球復雜萬倍的宇宙。作為認識和實踐工具的科技發展受到一系列因素的影響與制約。一方面,
自然科學和技術工藝水平的巨大飛躍,要求參與宇宙探索的全部學科共同前進(需要人類社會各方面的共同努力以及時代人才的不斷涌現),具有非常大的難度;另一方面,
生產制造宇航器等先進宇宙交通工具所需的“高精尖”原料極其珍貴,并不易得。此外,需要指出的是,并不是所有的利益主體和集團都無條件支持宇宙探索事業,有的甚至會以各種理由阻礙相關的科技發展。
缺乏有效的全球監督管理機制,是人類宇宙探索遭遇困難的原因之一。現存的宇宙管理機構雖然對于人類宇宙探索事務進行了部分管理與規定,但由于各個組織所覆蓋的深度與廣度有限,
因而對于現存的宇宙探索問題并不具備全面深刻處理的條件與權利,這也使得現存國際組織無法發揮真正的效用。同時,人們對于宇宙生態規律的認識以及當前的生態技術能力尚且存在不足。一方面,宇宙空間尺度無限,
其生態規律的復雜性遠遠超越地球生態系統的復雜性,需要人們付出極大努力去認識和適應。另一方面,各個利益主體探索宇宙的根本目的是利益。宇航活動成本高昂、回報微薄,
如果為了回收太空垃圾而調整飛行器的相關軌道、額外設置相關功能,經濟收益更難以保證。
對于宇宙探索過程中面臨的具體困難,人類需要給予更多的關注和極大的努力,逐步進行解決。其一,在適當的條件下,各國通力合作開展宇宙探索科技攻關。各國可以互通宇宙探索信息與技術,開展更多航天科技合作。同時,
可以鼓勵科技創新,培養更多科技人才。其二,應致力于構建良性競爭意識。各國應明確共同發展理念,建立健全相關制度、機構。要在競爭中求合作,在合作中謀共贏。其三,禁止破壞太空環境原有生態平衡的行為。
目前一些國家正在密切跟蹤宇宙垃圾并研究其運行軌道,以保證飛行器免遭這些垃圾的威脅。
一是科學技術領域存在許多挑戰。首先,宇宙探索本就充滿挫折,人類要實現光速航行、可控曲率航行等,才能做到探索太陽系和臨近星系。并且又有研究表明多重宇宙的存在。如此一來,人類宇宙探索的難度又陡然上升。
其次,科技發展的速度很難跟上宇宙更新的頻率,且人類目前對于宇宙的認識相當大一部分是出于自身的主觀認識,在一定認知范圍內遵循“提出猜想利用科技設備觀察檢測觀察結果與猜測符合”這一邏輯進行。
該過程本身就充滿了不確定性。設備觀測范圍以外的情況如何,非觀測日期情況如何等,未知性極大(這涉及到的是未來科技發展走向的問題)。最后,未來社會的科技是否符合人類社會倫理要求。
如果科技已經成為毫無倫理價值的工具,那么探索宇宙也就沒有任何意義了。
二是社會領域存在許多挑戰。這里特別突出強調的是未來世界各國政治制度理念的沖突和利益調和情況未知帶來的多重挑戰。一旦地球資源消耗殆盡,尚且沒有能力開發宇宙資源的利益個體該如何自處,
宇宙資源劃分歸屬問題成為不可回避的重要問題;相應地,國家利益和人類利益之爭一旦失衡,就會引發全球戰爭,造成國家和人類的傷亡,或者出現某種程度的“宇宙殖民化”,
如何保證在開拓宇宙空間的同時杜絕地球殖民史重演?
三是生態領域存在許多挑戰。人類絕不會停止宇宙探索,那么其所帶來的生態問題就會一直存在。諸如如何更好地解決空間碎片問題,如何將宇宙生態污染預防轉為預防加有效治理,
如何針對常態化生態問題建立相應的責任分治制度和監督約束機制,生態治理機制建立后能否充分發揮作用人類社會未來仍然面臨很大的挑戰。
綜上所述,宇宙探索面臨科技挑戰的原因主要在于科技自身的代際更迭問題。其中一個重要維度就是能源的更替史。目前的宇宙科學和宇航技術要想突破瓶頸,需要能夠提供持久動力的全新能源。
宇宙探索面臨社會挑戰的原因主要在于規范和經驗之間的鴻溝日益加劇。宇宙規范制度的欠缺限制了各國的合作,宇宙資源之爭又加劇了各利益主體爭端,導致宇宙探索規范與權力結構越來越難以匹配。
宇宙探索面臨生態挑戰的原因主要在于科技水平和經濟實力的不足。從太空垃圾的產生來講,以目前的技術水平,星體和飛行器的碰撞爆炸是不可避免的。
作為人類最尖端的高科技活動,宇宙探索要確立一套科學合理的方法策略。一方面,要結合宇宙探索進展狀況和現有科技、社會及生態活動方式進行方法開拓。其一,開拓應對宇宙探索的科技方法手段。
宇宙探索最必不可少的就是宇宙科學和技術工藝,可以以現有方法為基礎進行拓展。要緊密結合現有各種實證科學范式不斷對宇宙探索的科學、技術、工程方法進行創新,并嘗試解決宇宙探索重大理論和技術問題,
不斷積累經驗;要重視相關學科建設,努力培養專業人才。其二,開拓應對宇宙探索的社會方法手段。在解決宇航資源分配不均和安全治理這兩個難點的前提下,制定具備聯合法律效力的宇航行為準則,是相對可行的辦法。
可以采用國際公認的準則,約束有關國家的宇宙探索行為,最終為形成有效的國際宇宙條約奠定基礎。其三,開拓應對宇宙探索的生態方法手段。目前,
應對太空垃圾最有效的方法是以預防為主:從根源上減少太空垃圾的產生;改進飛行器設計,防止其在運行過程中爆炸解體;優化飛行器遠程遙控操縱,及時將失效的航天器送入“太空墳場”;積極監測正在運行的各類航天器,
防止其在運行過程中產生碎片垃圾。
另一方面,推動宇宙探索各個層面活動方式實現協調合作。其一,實現宇宙探索活動方式規劃協調。其二,實現宇宙探索活動方式整體機制協同。
包括各基礎學科相關領域的協調發展以及技術與工程科學的協調發展;宇宙探索與人文關懷的協調發展;等等。中國科學院和工程院院士、系統工程專家宋健強調航天宇宙探索中科技協同方法的重要性。他認為,
各學科為航天提供知識基礎和技術支撐;反過來,航天技術進步又推進基礎科學發展;航天工作者與各基礎學科建立協同關系,對未來發展十分重要。“中國航天之父”錢學森在《星際航行概論》 一書中指出,
星際航行技術有高度綜合性,“幾乎包括了所有現代科學技術的最新成就”,“星際航行技術的基礎也還是眾所周知的基礎學科,如數學、物理、化學等”。其三,確立宇宙探索與社會各部分乃至全人類通力合作的方式。
人類宇宙探索活動的不斷發展,必須極力克服自然及科技上的鴻溝,也要突破思想及制度上的障礙,這就要求社會各方面乃至全人類的通力合作。總之,宇宙探索活動本質上是全人類共同的事業,需要各國共同努力、密切合作。
習總書記在黨的二十大報告中強調,要加快建設航天強國。“人造太陽”持續“燃燒”,“羲和號”探日實現太陽探測零的突破,神舟十五號航天員乘組漫步太空,
中國空間站全面建成后首次出艙活動圓滿成功不僅創造著新的歷史,也激勵著我們繼續奮勇前行。星空浩渺無垠,探索永無止境。“敢于戰勝一切艱難險阻,勇于攀登航天科技高峰,讓中國人探索太空的腳步邁得更穩更遠,
早日實現建設航天強國的偉大夢想”,我們有這個信心和決心。
(作者為北京航空航天大學人文與社會科學高等研究院教授;北京航空航天大學人文與社會科學高等研究院碩士研究生李斯涵對本文亦有貢獻)
《中國“新太空計劃”吸引國際關注!將著手組建近地小行星防御系統“保衛地球”》 ,新華網,2022年4月25日。


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