人类的历史,可以由我们所使用的能源来讲述。最初,我们依靠自身的肌肉,后来学会了控制火。
我们用煤炭和石油让世界走向工业化,又在掌握原子核裂变的方法后,进入了原子时代。每前进一步,我们所能获取的能量都达到了前所未有的规模,人类作为一个物种也因此不断进步。
当前,我们正在缓慢地向可再生能源过渡。如果幸运的话,聚变能源将在未来变得切实可行,这条能源阶梯并不是随口一提。
随着人类进一步发展,如果我们没有毁掉自己或赖以生存的家园,就有可能全面掌控这颗行星的资源。
到那个阶段,我们大概会开始向外张望,寻找新的扩张之地。
然而太空环境极为严酷,要在太阳系建立起真正意义上的人类存在,将需要极其庞大的能量。仅靠地表那点风、水、化石燃料,甚至连聚变堆里的等离子体,都难以支撑跨行星尺度的活动。所幸,我们知道到哪里去寻找这种能量——太阳,那个终极的能量之源。
它是一座熔炉,其功率是我们最高效核反应堆的一百的十八次方倍。它每秒钟释放的能量,相当于一万亿颗核弹同时爆炸。
那么,我们要如何获取这些能量?不是其中一部分,而是全部。
如果想要收集物理上可能收集到的最大能量,我们就必须建造宇宙中最庞大、最雄心勃勃的结构——戴森球。这是一种把整颗恒星包裹起来,以捕获其全部输出功率的巨型结构。
对一个智慧物种而言,建造戴森球,其意义堪比祖先发现火种,是从行星物种迈向星际物种的关键跨越。它将开启一个探索与扩张的时代,其规模是我们如今几乎无法想象的。
用一层实心外壳把太阳整个包起来,大概不是可行的方案。这样一个庞大而刚性的物体,很容易受到撞击而破碎;它还可能发生漂移,甚至一头撞进太阳。
更加可行的戴森球方案,或许是所谓的戴森群——由数量巨大的轨道面板组成的集合,收集太阳的能量并将其传送到别处。这样一个装置,将为人类提供近乎无限的能源。
但要建造它并不容,太阳非常庞大,因此需要海量的卫星。如果每颗卫星的面积是一平方公里,那么把太阳包围起来大约需要三千万亿颗。
哪怕把它们建造得尽可能轻,也需要大约一百的十八次方吨材料。此外,还需要能量把这些部件组装起来,并将其送到围绕太阳的各自位置上。
除此之外,还需要在太空中建立起长期性的基础设施,才能开始施工。在此不妨假设,人类的后代会把这些前置条件一一解决。
当基础设施铺开之后,第一步并不是直接冲向太阳,而是先解决材料的来源。地球是不可能被拆的,而距离太阳最近、金属含量最高、又几乎没有大气阻挡的水星,才是理想的原料仓库。
所需的设备可以浓缩成四大类:太阳能收集器、采矿机、精炼设备,以及发射装置。
太阳能收集器为拆解行星提供所需的能量,作为起步,可以先部署大约一平方公里的收集器,形式可以是镜面,也可以是传统太阳能电池板。它们为采矿机提供动力,采矿机对水星表面进行露天开采,再由精炼设备提取出有价值的元素,制造成戴森群的卫星。
要把它们送入太空,需要一种富有创意且高效的方案。火箭过于昂贵,也难以处理和回收。
取而代之的,可以是一种类似轨道炮的装置——一段长长的电磁轨道,把卫星以极高的速度弹射出去。这些戴森群卫星在发射时会紧紧折叠打包,进入轨道后,再像一件巨大的折纸艺术品那样徐徐展开。
从这一步开始,就可以借助指数增长的力量。已建成的星群部件所产生的能量,可以用来在水星上扩建更多基础设施,让新面板的发射速度越来越快。
每一块面板都为下一块面板的建造提供能量。两块面板协同工作,造出接下来的两块;四块变成八块,八块变成十六块,如此循环下去。
仅需大约六十次翻倍,太阳就会被太阳能面板彻底包围。而且这个过程可能进行得相当迅速。
假如每一平方公里的太阳能收集器只需一个月就能建成,那么整个工程有望在十年内完工——前提是行星表面的基础设施能够跟上迅速增长的能源预算。哪怕只截取太阳能量的百分之一,也是人类能源格局中一次难以置信的飞跃。
仅从物理原理来看,这不仅是可能的,甚至可以说是容易的。这个过程如此简单,又是任何物种走出母星、向外扩张所必须迈出的一步。
人类眼下所处的0.73这个数字,既是差距,也是空间。从只会控火的祖先到掌握裂变的现代人,我们已经走过了不可思议的一段路,而下一段路的落脚点,很可能就写在水星的岩层与太阳的光斑之间。
人类是否能走到那一步,还远远说不准。我们的注意力太过频繁地聚焦于短期的政治得失,以及从长远看毫无意义的冲突之上。
但如果我们能挺过自己给自己设下的种种难关,就有可能成为宇宙中第一个建造出恒星尺度结构的物种。如果我们真的做到了,那么剩下的唯一限制,就只有我们自己的想象力。
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