【摘要】宇宙探索不僅推動了人類對宇宙的認識，擴大并深化了人類的認知對象，而且改變了人與宇宙的關系，革新了人的思維方式以及科學研究的方法，并進一步印證了世界的可知性。宇宙探索對科技、社會、生態(tài)均有積極影響。但需要注意的是，宇宙探索在給人類帶來豐富認識和充沛資源的同時，其面臨的困難和挑戰(zhàn)也如影隨形。對此，人類要給予更多的關注和極大的努力，樹立國家利益與人類利益相協(xié)調(diào)的觀念，推動構建人類命運共同體。
【關鍵詞】宇宙探索 宇宙學 科技探索
【中圖分類號】B016.8 【文獻標識碼】A
自古至今，人們對天文乃至宇宙的探索進程從未停歇：從仰望星空而自由“入坑”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的探索認識；從工業(yè)革命時代光學成像、光譜學等技術的應用促進天體物理學的誕生，到20世紀初射電天文學的開創(chuàng)為當代宇宙學研究注入新的活力……宇宙事物總是瞬息萬變，人類認識與探索宇宙經(jīng)歷了漫長的過程、遭遇了非凡的困難和挑戰(zhàn)，但這一歷程也對科學技術和哲學發(fā)展乃至人類社會的進步產(chǎn)生了巨大影響。
宇宙探索在給人類帶來豐富認識和充沛資源的同時，其面臨的困難和挑戰(zhàn)也如影隨形
如果說好奇心是人類認識宇宙的永恒動力，那么現(xiàn)實需求則是探索宇宙的第一動力。“太空探索與開發(fā)過程，是人類實現(xiàn)其自由價值的具體過程之一，既對擴展人類積極的物質(zhì)生活擺脫消極的苦難生存具有巨大的價值，也是滿足人類探索未知、欣賞自然之美等精神需要的最深遠的無限資源，還是人類最終逃離最后毀滅的唯一希望所在。”人類之所以要開拓宇宙新空間，無非是因為生存需求與生存空間的不匹配性。與此同時，科學技術的迅猛發(fā)展為人類認識和探索地球、地球生命以及地球經(jīng)濟活動甚至是地球外圍空間提供了相當充分的信息資源，這也就為人類探索宇宙提供了新的可能性。宇宙探索在給人類帶來豐富認識和充沛資源的同時，其面臨的困難和挑戰(zhàn)也如影隨形。
人類的宇宙探索歷程從古至今不斷突破與推進。古代的宇宙探秘缺乏工具，人們單憑肉眼對天空進行粗略觀察，宇宙探索也就內(nèi)化為神話，被人們用來寄托對美好生活的向往和崇高理想的信仰。中世紀以來，科學認識不斷成熟，人們對宇宙的探索逐步加深，“地心說”“日心說”“星云假說”等不斷被提出和革新。與此同時，宇宙探索的倫理性也日漸展露?，F(xiàn)當代以來，社會生產(chǎn)力迅猛發(fā)展，電子計算機、遙感技術、材料技術等新技術層出不窮，促使人們對宇宙起源與演化、結構與屬性的認識向數(shù)、理、化、天、地、生等基礎科學方面延伸。
事實上，宇宙探索不僅推動了人類對宇宙的認識，擴大并深化了人類的認知對象，而且還改變了人與宇宙的關系，革新了人的思維方式以及科學研究的方法，并進一步印證了世界的可知性?？傊?，宇宙探索對科技、社會、生態(tài)均有積極影響。
首先，宇宙探索推動了人類對宇宙的認知進程，擴大了人類所能認識宇宙的時空范圍，豐富了認知對象及認知方式。千年以前人類只能深入認識地球表面的事物，而現(xiàn)今人類可以身處地球之外去認識外層空間中的事物；宇宙探索改變了人與宇宙的關系，宇宙從原來只可以觀察的對象變?yōu)楦呦蠡奶骄繉ο?，這為地球哲學向宇宙哲學轉(zhuǎn)變提供了可能性；宇宙探索的不斷深入，還會帶動科學技術的創(chuàng)新，提高基礎科技水平，促進醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、生物學等領域的深層次發(fā)展；宇宙探索拓展了科學研究方法，從根本上改變了人類進行科學研究的方式，特別是系統(tǒng)科學研究方法的開創(chuàng)，把天、地、人、生物、航天器作為一個系統(tǒng)整體來研究，這是方法論上的一個重大突破和革新。
其次，宇宙探索能夠帶動社會相關產(chǎn)業(yè)的不斷革新發(fā)展，促進全球經(jīng)濟發(fā)展、政治合作，并在以科技為依托不斷探索宇宙的過程中發(fā)展探索真理、不畏艱險的人類倫理精神。哥白尼沖破萬難提出了“日心說”。正是“日心說”的創(chuàng)立，使自然科學正式成為一門獨立學科。雖然人類早已知道地球與太陽都不是宇宙的中心，但我們必須認識到今天人類對宇宙的所有了解，都是來自于前人的不斷求知與探索，來自于人類的不斷試錯。將理論探析與實踐觀察相結合，進一步感知宇宙未知文明，在宇宙探索中形成可貴的人文精神，能夠為人類認知領域注入新的精神力量。
最后，宇宙探索能夠在一定程度上減輕地球資源壓力，從根本上增強人類發(fā)展的可持續(xù)性。隨著科技的高速發(fā)展，人類急需解決資源短缺和環(huán)境惡化這兩大難題。面對已經(jīng)遭到破壞與浪費的地球環(huán)境和資源，宇宙空間的開發(fā)逐漸成為新出路。探索宇宙可以緩解資源短缺與環(huán)境惡化現(xiàn)狀：地球可容納的人口是有限的，但是人口增長趨勢卻是正向的，這樣的現(xiàn)狀促使人類在宇宙探索中尋找新的空間，從而在空間層面減輕人口劇增帶來的壓力；另外，出于地質(zhì)方面的考慮，人類不得不對突如其來的天災加以防范，有效解決地球現(xiàn)存問題以及未來可能面臨的危險。
不可否認，當前宇宙探索存在著一些問題、困難以及挑戰(zhàn)。所謂宇宙探索的問題，是指宇宙探索中人類所面對的現(xiàn)實缺陷和亟待解決的任務課題，需要人類盡快提出相應的解決方案并加以落實。例如，科技方面，宇宙的未知性和認識工具相對落后的問題；社會方面，有關宇宙探索各個利益體的經(jīng)濟基礎、制度和意識形態(tài)差異問題；生態(tài)方面，宇宙污染、空間資源有限等問題。所謂宇宙探索的困難，是指人類在探索宇宙未知領域或者解決復雜問題過程中遇到的具體障礙。它一般是由匱乏的具體宇宙理論知識、有限的科學技術手段、錯綜復雜的現(xiàn)存利益沖突關系導致的。這種困難會不斷被克服，但又會不斷出現(xiàn)，只能通過人類代際傳遞逐步加以攻克。例如，科技方面，動力能源理論科學和實踐技術方面難以取得突破性進展；社會方面，由于探索成本過高而導致探索主體單一，容易產(chǎn)生宇宙資源歸屬問題；生態(tài)方面，對于太空垃圾、空間碎片等的處理仍然沒有一個合適合理的方法。所謂宇宙探索的挑戰(zhàn)，是指未來宇宙探索過程中可以預見的、無法避免的、就目前而言有待突破解決的瓶頸。例如，科技方面，自然科學和技術的代際更新挑戰(zhàn)；社會方面，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以及可能發(fā)生的“殖民化”問題；生態(tài)方面，共同治理機制的相關問題。
受國家經(jīng)濟基礎、制度和意識形態(tài)差異的影響，當前人類宇宙探索已經(jīng)出現(xiàn)了一些問題
宇宙探索首先面臨科學和技術層面的問題?？茖W方面，要對宇宙有特定認識。人類作為認知主體，對宇宙的認識是通過直接或者間接經(jīng)驗逐步形成的，但在這個過程中總是存在著以當前的認知水平無法認識的知識盲區(qū)和發(fā)生認知偏差的部分。技術方面，要具備特定的探索手段和設備。研發(fā)這類設備對自然科學知識和物質(zhì)基礎有較高的要求，并不是任意一個人或者國家可以做到的。
不可否認，受國家經(jīng)濟基礎、制度和意識形態(tài)差異的影響，當前的宇宙探索已經(jīng)出現(xiàn)了一些問題。一方面，個別國家將霸權主義的勢力范圍擴展至外層空間，憑借成熟的科技手段和扎實的經(jīng)濟實力獲得了利用稀缺資源的先機，而其他國家很難在相同的時間內(nèi)達到發(fā)達國家對宇宙的開發(fā)利用水平，從而可能會引發(fā)宇宙資源無法公平利用的問題。另一方面，如果完全按照平均分配的原則來開發(fā)和利用宇宙資源，雖然表面上是對發(fā)展中國家利益的維護，但實際上是對宇宙資源（在時效性上）的一種浪費，并不符合全人類共同利益。
宇宙探索帶來的太空污染問題也不容小覷。宇宙探索在地球自然災害預警和地球全面監(jiān)測過程中起到了舉足輕重的作用，但同時也給地球、近地空間和太空帶來了環(huán)境污染問題，比如電磁污染、光污染等。值得關注的是，空間碎片在爆炸或碰撞后被遺留在行星軌道上，非常容易與各星體、空間物體發(fā)生碰撞，形成對行星尤其是地球的安全威脅。根據(jù)美國國家航空航天局軌道碎片項目辦公室的報告，早在2018年，近地太空中衛(wèi)星碎片和火箭殘骸的總數(shù)已經(jīng)達到14357個。美國空間碎片研究專家唐納德·凱斯勒的研究結果表明，按照目前太空碎片的增長速度估算，如果不采取任何措施，再過70年左右，太空中的碎片數(shù)量將達到發(fā)生碎片鏈式撞擊效應的臨界值，之后近地空間將無法使用。
宇宙探索之所以存在問題，既是由科技發(fā)展的時代局限所引起的，也是因為各種社會阻礙因素制約而形成的。從科技發(fā)展局限看，從人類開啟宇航時代至今，科學技術的發(fā)展雖然很快，但宇宙是無限的，未知的風險仍會伴隨著每一次探索。從社會阻礙因素看，經(jīng)濟結構和價值觀影響不容忽視。譬如，《關于各國探索和利用包括月球和其他天體在內(nèi)外層空間活動的原則條約》規(guī)定，“探索和利用外層空間（包括月球和其他天體），應為所有國家謀福利和利益，而無論其經(jīng)濟或科學發(fā)展程度如何，并應成為全人類的開發(fā)范圍”。但顯然，這一規(guī)定并沒有真正起到約束作用，個別國家仍然是“宇宙殖民者”，在搶占有限宇宙資源的同時，也霸占屬于其他國家的既得利益。從生態(tài)層面看，太空污染問題的日漸加重愈發(fā)體現(xiàn)了人類環(huán)保意識的局限性。
要解決上述問題，要樹立國家利益與人類利益相協(xié)調(diào)的觀念，推動構建人類命運共同體。其一，以宇宙探索為目標主體，構建合理的宇宙探索理念。這要求人類社會努力轉(zhuǎn)變發(fā)展意識，構建符合全人類利益的宇宙探索理念。其二，努力發(fā)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(zhàn)，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(xù)探索宇宙。
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
一是科學技術攻關難度大。第三次工業(yè)革命以后，科學技術的發(fā)展遇到了瓶頸。以往的經(jīng)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(xiàn)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(huán)環(huán)相扣、齊頭并進、共同深入，這無疑是一個不小的挑戰(zhàn)。
二是容易受經(jīng)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(zhàn)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(chǎn)生直接的經(jīng)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(jīng)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(diào)以犧牲地球自然資源發(fā)展自身，開始強調(diào)自然和社會的交互作用。當前，在缺乏充分宇宙生態(tài)認知和宇宙探索監(jiān)督規(guī)范的情況下，各國如何權衡推進宇宙探索和保護宇宙環(huán)境的關系，尤為重要。一旦太空垃圾積攢到一定數(shù)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(fā)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(tài)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(fā)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(xiàn)），具有非常大的難度；另一方面，生產(chǎn)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(yè)，有的甚至會以各種理由阻礙相關的科技發(fā)展。
缺乏有效的全球監(jiān)督管理機制，是人類宇宙探索遭遇困難的原因之一?，F(xiàn)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(guī)定，但由于各個組織所覆蓋的深度與廣度有限，因而對于現(xiàn)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(xiàn)存國際組織無法發(fā)揮真正的效用。同時，人們對于宇宙生態(tài)規(guī)律的認識以及當前的生態(tài)技術能力尚且存在不足。一方面，宇宙空間尺度無限，其生態(tài)規(guī)律的復雜性遠遠超越地球生態(tài)系統(tǒng)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(diào)整飛行器的相關軌道、額外設置相關功能，經(jīng)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?shù)臈l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(chuàng)新，培養(yǎng)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(fā)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(huán)境原有生態(tài)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。
未來人類宇宙探索面臨的挑戰(zhàn)是巨大而無窮的
一是科學技術領域存在許多挑戰(zhàn)。首先，宇宙探索本就充滿挫折，人類要實現(xiàn)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(fā)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(nèi)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(fā)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(jīng)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(zhàn)。這里特別突出強調(diào)的是未來世界各國政治制度理念的沖突和利益調(diào)和情況未知帶來的多重挑戰(zhàn)。一旦地球資源消耗殆盡，尚且沒有能力開發(fā)宇宙資源的利益?zhèn)€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(fā)全球戰(zhàn)爭，造成國家和人類的傷亡，或者出現(xiàn)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(tài)領域存在許多挑戰(zhàn)。人類絕不會停止宇宙探索，那么其所帶來的生態(tài)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(tài)污染預防轉(zhuǎn)為預防加有效治理，如何針對常態(tài)化生態(tài)問題建立相應的責任分治制度和監(jiān)督約束機制，生態(tài)治理機制建立后能否充分發(fā)揮作用……人類社會未來仍然面臨很大的挑戰(zhàn)。
綜上所述，宇宙探索面臨科技挑戰(zhàn)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(zhàn)的原因主要在于規(guī)范和經(jīng)驗之間的鴻溝日益加劇。宇宙規(guī)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(guī)范與權力結構越來越難以匹配。宇宙探索面臨生態(tài)挑戰(zhàn)的原因主要在于科技水平和經(jīng)濟實力的不足。從太空垃圾的產(chǎn)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。
人類宇宙探索問題的總體應對策略
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(xiàn)有科技、社會及生態(tài)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(xiàn)有方法為基礎進行拓展。要緊密結合現(xiàn)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(chuàng)新，并嘗試解決宇宙探索重大理論和技術問題，不斷積累經(jīng)驗；要重視相關學科建設，努力培養(yǎng)專業(yè)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(lián)合法律效力的宇航行為準則，是相對可行的辦法?？梢圆捎脟H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(tài)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(chǎn)生；改進飛行器設計，防止其在運行過程中爆炸解體；優(yōu)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(jiān)測正在運行的各類航天器，防止其在運行過程中產(chǎn)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(xiàn)協(xié)調(diào)合作。其一，實現(xiàn)宇宙探索活動方式規(guī)劃協(xié)調(diào)。其二，實現(xiàn)宇宙探索活動方式整體機制協(xié)同。包括各基礎學科相關領域的協(xié)調(diào)發(fā)展以及技術與工程科學的協(xié)調(diào)發(fā)展；宇宙探索與人文關懷的協(xié)調(diào)發(fā)展；等等。中國科學院和工程院院士、系統(tǒng)工程專家宋健強調(diào)航天宇宙探索中科技協(xié)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(fā)展；航天工作者與各基礎學科建立協(xié)同關系，對未來發(fā)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(xiàn)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(shù)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(fā)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?？傊?，宇宙探索活動本質(zhì)上是全人類共同的事業(yè)，需要各國共同努力、密切合作。
習近平總書記在黨的二十大報告中強調(diào)，要加快建設航天強國。“人造太陽”持續(xù)“燃燒”，“羲和號”探日實現(xiàn)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(chuàng)造著新的歷史，也激勵著我們繼續(xù)奮勇前行。星空浩渺無垠，探索永無止境。“敢于戰(zhàn)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(wěn)更遠，早日實現(xiàn)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）
【參考文獻】
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⑥《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(tǒng)“保衛(wèi)地球”》，新華網(wǎng)，2022年4月25日。
責編/孫渴 美編/李祥峰
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