幾乎在同一時間點(diǎn),中國與美國分別拋出了對人類未來的不同設(shè)想。
中國宣布要在茫茫星海中尋找一顆與地球大小相近、位于宜居帶之內(nèi)的“地球2.0”,這將可能成為人類夢寐以求的第二家園。而大洋彼岸,美國總統(tǒng)特朗普簽署行政令,啟動被稱為“AI創(chuàng)世紀(jì)計(jì)劃”(Genesis Mission)的國家工程,意圖以人工智能重塑科學(xué)研究體系,其決心與力度堪比當(dāng)年造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”。
兩條路線并不對立,卻都在回應(yīng)同一個問題:當(dāng)我們重新審視人類文明的未來,該把賭注押向哪里?
這種“巧合”讓不少網(wǎng)友想起《流浪地球》中的經(jīng)典設(shè)定:中國堅(jiān)持推進(jìn)“移山計(jì)劃”,試圖把地球推向新太陽;美國保守派占了上風(fēng),社會內(nèi)部則更傾向于“數(shù)字生命計(jì)劃”。
至少在這一刻,中國給出了自己的答案:繼續(xù)向更深的宇宙追問,尋找地球之外的第二種可能。而正是在這一刻,人們才意識到,現(xiàn)實(shí)往往比科幻更加科幻。
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圖自央視新聞
從“天問”到“問天”
尋找第二顆地球只是中國更大規(guī)模探索宇宙奧秘的一環(huán)。將這四項(xiàng)任務(wù)放在同一坐標(biāo)系下觀看,才能真正意識到它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了公眾想象的上限。
過去十年,中國航天的亮點(diǎn)主要集中在工程突破上:火箭能力的提升、載人航天的成熟、月球與小行星的深空探測等。而這一次公布的四顆科學(xué)衛(wèi)星,卻首次將國家級資源明確瞄準(zhǔn)“宇宙三大起源”——宇宙的起源、恒星活動的起源、生命潛力的起源。它們不是四條孤立的技術(shù)路線,而是四條指向終極問題的科學(xué)路徑,彼此之間構(gòu)成了連續(xù)而完整的知識鏈條。
“鴻蒙計(jì)劃”將前往月球背面,這里被認(rèn)為是太陽系最安靜的電磁環(huán)境。十顆衛(wèi)星組成的星座將在那里聆聽宇宙“黑暗時代”的低頻信號——那是大爆炸之后、第一批恒星尚未點(diǎn)亮前的幾億年空白。這段歷史至今幾乎沒有任何直接觀測,而要理解宇宙的整體演化,沒有哪一段比這段更關(guān)鍵。中國選擇從最難的入口打開這扇門。
“夸父二號”的核心科學(xué)目標(biāo),是探測人類從未直接觀測的太陽極區(qū)。理解太陽磁場的演化、太陽風(fēng)暴的周期性加劇,以及由此產(chǎn)生的空間天氣效應(yīng),均離不開對極區(qū)的直接觀測。這一關(guān)鍵視角在過去半個世紀(jì)的太陽探測中始終缺失,“夸父二號”使命正在于補(bǔ)全這塊至關(guān)重要的拼圖,以提升人類對日地關(guān)系的認(rèn)知與預(yù)報(bào)能力。
第三顆——系外地球巡天衛(wèi)星——是公眾關(guān)注度最高的一項(xiàng)。但它的意義并不僅限于尋找第二個地球的浪漫。若要理解生命是否可能存在于地球之外,就必須先認(rèn)識什么樣的行星系統(tǒng)具備孕育生命的條件;而要理解行星系統(tǒng),又必須理解恒星如何誕生、演化。這與前兩顆衛(wèi)星構(gòu)成了清晰的科學(xué)鏈條。
最后的eXTP,目標(biāo)直指物理學(xué)的最邊界區(qū)域——黑洞周圍的時空、中子星的超高密度物質(zhì)、極端磁場環(huán)境。那里不僅會檢驗(yàn)廣義相對論的極限,也可能揭示物質(zhì)在極端條件下的全新行為。它是整個體系中最硬核的基礎(chǔ)科學(xué),從理論物理到高能天體物理,都在等待它的精確觀測。
四顆衛(wèi)星放在一起,體現(xiàn)了中國強(qiáng)大的系統(tǒng)性布局能力——這是中國第一次主動構(gòu)建的宇宙科學(xué)全景圖。從宇宙最初的寂靜,到恒星的劇烈活動;從生命潛力的外延,到物理規(guī)律的極限,這些任務(wù)共同指向一個目標(biāo):在超越人類生命尺度的時間與空間中,描繪宇宙運(yùn)行的真實(shí)秩序。
從工程突破的“天問”,到探索自然奧秘的“問天”,這才是真正令人屏息的轉(zhuǎn)型:中國第一次用國家級的系統(tǒng)工程能力,去主動構(gòu)建人類共同的知識版圖,而不是被動填補(bǔ)別人的空白。
當(dāng)中國啃下硬骨頭
尋找第二顆地球不光是一件浪漫的事情,也是一個艱難的旅程。
2009年3月,NASA發(fā)射Kepler太空望遠(yuǎn)鏡,開創(chuàng)了人類第一次大規(guī)模統(tǒng)計(jì)系外行星的時代。它盯著天鵝座—天琴座方向15萬顆恒星,連續(xù)四年不眨眼,用凌日法捕捉恒星亮度0.01%的微弱抖動。9年半時間,Kepler確認(rèn)2662顆系外行星,占當(dāng)時全球總數(shù)的近三分之二。更重要的是,它第一次給出了統(tǒng)計(jì)答案:銀河系每5顆類太陽恒星,就可能擁有1顆位于宜居帶的地球大小行星。Kepler-452b(2015)、Kepler-186f(2014)、Kepler-1649c(2020重新挖掘)……這些名字至今仍是“最像地球的行星”榜單常客。正是Kepler,把“有沒有第二地球”從哲學(xué)爭論變成了天文學(xué)可以回答的問題。
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Kepler太空望遠(yuǎn)鏡開創(chuàng)人類大規(guī)模統(tǒng)計(jì)系外行星的時代 圖源:NASA
2018年,TESS太空望遠(yuǎn)鏡接棒。它把視野從Kepler的窄深場變成全天廣域,專門挑亮的近鄰恒星下手,方便后續(xù)光譜跟進(jìn)。截至2025年7月,TESS累計(jì)提交7655個候選目標(biāo),已確認(rèn)638顆,其中最著名的TOI-700 d距離地球僅101光年,大小與地球幾乎一致,接收的恒星輻射是地球的86%,落在宜居帶正中央。
2021年底,耗資100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡開機(jī),把游戲規(guī)則從“找行星”升級為“讀大氣”。2025年,它已經(jīng)用紅外光譜在LHS 1140 b上探測到水蒸氣特征,在TRAPPIST-1 e上排除了其存在厚重原始?xì)浜ご髿獾目赡苄裕_認(rèn)其更可能是巖質(zhì)內(nèi)核加二次大氣(可能有海洋或冰蓋)。韋伯的NIRSpec和MIRI儀器,讓人類第一次能夠討論“某顆具體行星上有沒有液態(tài)水循環(huán)”的真實(shí)可能性。
歐洲也沒有停下腳步。
預(yù)計(jì)在2026年發(fā)射的PLATO太空望遠(yuǎn)鏡,是歐洲迄今最雄心勃勃的系外行星任務(wù)。它以多相機(jī)陣列配合超大視場,一次性盯住幾十萬顆明亮的類太陽恒星。它的核心突破在于利用恒星振蕩學(xué)精確刻畫宿主星的年齡和內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而判斷一顆行星是否擁有足夠長的地質(zhì)壽命,以及它的宜居性是否只是“曇花一現(xiàn)”。
這些努力都建立在同一個假設(shè):行星必須剛好在我們和恒星之間掠過,我們才能看到光變。于是,所有長周期、軌道傾角偏離90度的行星天然被漏掉,尤其是類太陽恒星宜居帶的地球大小行星——它們周期長(300-500天)、信號弱、凌日概率低,成為最難啃的硬骨頭。
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歐洲PLATO設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)是多相機(jī)陣列 ESA
2025年,中國團(tuán)隊(duì)啃下了這塊骨頭。
由中國科學(xué)院云南天文臺牽頭的國際研究團(tuán)隊(duì),首次利用凌星中間時刻變化(TTV)反演技術(shù),在Kepler舊數(shù)據(jù)中找到了此前完全漏網(wǎng)的Kepler-725c:質(zhì)量約為地球的10倍,軌道周期約207天,落在類太陽恒星的宜居帶內(nèi)。它從未發(fā)生過凌日,但因?yàn)榕c內(nèi)側(cè)一顆氣態(tài)巨行星存在引力相互作用,使對方的凌日時間出現(xiàn)幾分鐘的提前或推遲,從而暴露自身存在。這是中國團(tuán)隊(duì)第一次在類太陽恒星宜居帶內(nèi),以全球最難的動力學(xué)方法找出一顆隱藏行星。
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中國團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的一顆超級地球Kepler-725c NASA
“系外地球巡天”衛(wèi)星,正是將這次算法突破放大為系統(tǒng)工程。它將搭載高精度光度測量設(shè)備,長期監(jiān)測成千上萬顆類太陽恒星,不僅使用傳統(tǒng)的凌日法,也將利用TTV等動力學(xué)方法捕捉那些“藏在視線之外”的低質(zhì)量、長周期行星,也就是歐美望遠(yuǎn)鏡過去16年里最難覆蓋、最難探測的那一部分區(qū)域。換句話說:在第一階段的全球系外行星大普查結(jié)束后,中國正準(zhǔn)備用自己的方法打開那留給人類的最難區(qū)域。
不是為了流浪
人類尋找“地球2.0”,并不是為了在宇宙中另找一個落腳點(diǎn),而是為了在寂靜的星海里確認(rèn)一件事:我們并不孤單,或者,我們確實(shí)孤單。
要解開這個謎底,就必須看懂億萬光年之外的微弱閃爍,必須知道那些圍繞陌生恒星運(yùn)行的暗淡行星上是否存在與地球相似的故事。當(dāng)中國決定把一顆專門用于系外行星的巡天衛(wèi)星送入太空時,我們已經(jīng)不再只是仰望星空,而是把手伸向了星空深處。
這不是一次流浪地球計(jì)劃,而是一場回望:回望生命從何而來,文明為何出現(xiàn),地球?yàn)楹为?dú)一無二。當(dāng)我們開始追蹤那些遠(yuǎn)方恒星旁邊的微弱光點(diǎn)時,人類理解自己的方式,也在悄悄改變。真正的探索,不是為了離開地球,而是為了知道我們究竟是誰。
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