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火星表面具有化学反应性的氧化性表面所分解，就像过氧化氢瓶中生物的命运一样。或者认为，火星上存在着生命，但与地球上的生命相比，有机物所起的作用小得多。
在我看来，后一种可能似乎是一种诡辩。我不得不承认，我是一位固执的“碳至上”主义者。碳存在于宇宙的各个角落，它奇迹般地造出了生命所需要的复杂分子。我也是一个“水至上”主义者，水是有机化学能起作用的理想溶液，它能在很大的温度范围内保持液态。但有时我又感到犹豫，我对碳和水的偏爱难道与我的躯体主要是由它们组成这样的事实没有关系吗？我们之所以主要由碳和水组成，难道不是由于在生命起源之时，地球上这些物质特别丰富吗？难道其他地方的生命，譬如说火星上的生命，就不能由其他物质构成吗？
我本身是水、钙和名字称为卡尔·萨根的有机分子的集合体。你也是由与我几乎相同的分子组成的集合体，只是聚集的标记有所不同而已。但仅此而已吗？难道除了分子以外就没有其他东西了吗？有些人会觉得这种观点颇有损于人的尊严。但在我看来，宇宙能允许分子机器进化到人这样复杂、精密的程度，实在是莫大的荣耀。
但是，生命的本质并不是构成人体的众多原子和简单分子随意地堆集在一起。我们常常看到，构成人体的某种化学物质价值只有97美分、10美元或相差无几的价格，看到我们宝贵的身躯价值如此可怜，真令人有点恼怒。然而，只有当人体变成最简单的可能成分时，才能这样来估价。人体的主要成分是水，而水几乎不值分文；碳则是以煤的形式来估价的；我们骨头中的钙就是白垩；人体蛋白质中的氮则存在于空气中（而空气也是便宜之至的）；我们血中的铁在锈钉上就有。如果我们知道的就是这么一点点，我们或许会想把组成我们身体的所有原子装在一个大容器内搅拌。我们可以任意地延长这种可笑的尝试，最后我们只能得到令人乏味的原子混合物。除此之外，我们还能期望得到什么呢？
哈罗德·莫罗维兹根据人体的准确分子组成，计算了从化工商店购买同样分子组成的化合物所需的费用，答案是大约1000万美元。这个价钱应该会使我们都觉得稍微心安理得些。但即使我们把这些化合物混合在一起，也绝不可能有一个人从罐子里钻出来，因为那已大大超越了我们的能力，而且在相当长的时间内仍然是不可能实现的。幸运的是，还有其他花钱较少但可靠性高的方法能制造人体。
我认为，总体而言，许多星球上的生命都将由与我们这里相同的原子所组成，甚至基本的分子、如蛋白质和核酸也可能相同只是组合的方式不同而已。漂浮在稠密的星际大气中的生物，其原子组成也将可能与我们极其相似，差别只在于它们可能没有骨骼，因而不需要那么多钙。在其他世界上，也许使用的是水以外的某种溶液。氢氟酸可能就相当不错，尽管宇宙中氟的含量并不多，氢氟酸对构成人体的分子极其有害，但其他的有机分子，例如石蜡分子，在氢氟酸中却极为稳定。液氨可能是一种更好的溶液，因为宇宙中氨的储量非常丰富，但只有在比地球和火星冷得多的世界里，氨才能成为液态。在地球上，氨通常是一种气体，如同水在金星上呈气态一样。还有一种可能，即可能存在根本就不需要任何溶剂系统的生物，也就是固态生命，那里只有到处传播的电信号，没有四处漂游的分子。
但上述假定并没有解决“海盗”号着陆器的实验所预示的火星生命问题。那个颇似地球的世界，拥有丰富的碳和水，生物理应以有机化合物为基础。70年代后期进行的有机化学实验结果，与飞船拍摄的图像和生物实验都表明，在“克雷斯”和“乌托邦”的细沙堆中没有生命。也许在岩石下几毫米处（如同在南极干谷），或者在火星的别的什么地方，或者在火星早期某个较温暖的时期里存在过生命，但不是在我们寻找的地点和时间。
“海盗”号对火星的探险具有重大的历史意义。它是人类第一次认真地探索其他可能的生命形式，也是飞船在其他星球上第一次安全地工作了长达一小时（“海盗1”号维持了若干年之久）。它在对另一个世界的地质学、地震学、矿物学、气象学和其他五六门学科的研究方面硕果累累，获得了许多宝贵的数据。在这惊人的进步面前，我们该如何继续前进呢？一些科学家打算发射一个自动装置，能在火星着陆，采集土样，并把土样送回地球。这样，他们就可以在地球上的大型、精密的实验室中（而不是在我们所能送到火星上的小型实验室中），极其详细地检测火星的样品。这样，就可以解开“海盗”号生物实验的大部分疑团。可以测定火星土壤的化学和矿物学，可以劈开石头去寻找次表层的生命。还可以在各种条件下，采取各种方式，包括直接的显微镜观察，进行几百种生物和有机化学的试验。我们甚至还可以采用维希尼亚克的试验方法，尽管很费钱，但这类飞行恐怕并没有超出我们的技术能力。
然而，这种飞行面临着一个新的危险，那就是后污染问题。假如我们想在地球上检查火星上样中的微生物，当然不能对土样进行消毒处理，探险的目的就是要把它们活着带回来。但如果不消毒，后果会怎样呢？带回到地球的火星微生物会对公众的健康造成危害吗？H·G·威尔斯和O·威尔斯笔下的火星人想尽办法对伯恩默思和泽西城的居民封锁消息，一直不为人所知，直到发现他们的免疫系统对地球上的细菌不起作用，但已经太晚了。与此相反的事情有可能发生吗？这是一个严肃又难以回答的问题。火星上可能并没有微生物，如果有的话，可能我们吞1千克到肚子里去也不会有什么不良反应。但是。我们不敢肯定，所冒的风险实在太大了。因此，要把未经消毒的火星土样带到地球上来，我们必须采取十分可靠的预防措施。有些国家研制并贮存了细菌武器。这些武器似乎偶尔也发生过一些事故，但就我所知，至今并未造成世界性的传染病。因而，或许能把火星土样安全地带回地球来。尽管如此，在考虑进行取回试样的飞行之前，我希望能做到绝对安全可靠。
还有另外一种途径去研究火星，研究这颗异种的行星对我们所具有的全部奥秘和魅力。在我研究“海盗”号着陆器所拍摄的照片时，使我感触最深的是我们的活动能力所受到的限制。不知不觉中，我竟切望飞船哪怕靠自己的脚尖站立起来也好，但似乎依设计不能动的飞船实验室竟然反常地拒绝设法跳一步似的。我们曾久久地引颈盼望，能用取样机械手拨开那座沙丘，去寻找那块岩石下的生命，仔细地看看那个遥远的山脊是不是一个火山口的砾垒啊！我知道，在其东南方不远处是“克斯雷”地区的4条蜿蜒的水道。从“海盗”号所有那些十分引人人胜的探测结果来看，我已发现上百个比“海盗”号着陆点更有意义的地点。最理想的工具是能进行高级实验，尤其是进行摄影、化学和生物实验的流动车辆。宇航局正在研制这种车子的原型。这种车辆自己知道如何越过岩石，如何避免在山涧翻车，如何离开险境。如果能让这种流动车在火星上着陆；它就能扫描周围的区域，在它的视野范围内发现最有意义的地点，并在第二天的同一时间出现在那里。每天去一个新地方，蜿蜒地横越这颗迷人行星复杂多变的地形。使这种装置登上火星并没有超出我们的能力范围。
即使火星上没有生命，发射这种车子也具有巨大的科学价值。因为这样一来，我们就可以在古河道中漫步，去攀登一座大火山，沿着冰冻的极地上那奇怪的阶梯，或者抄近路，到达火星上那诱人的金字塔⑤。对于这样的探测飞行，公众肯定也会有广泛的兴趣。在我们家中的电视屏幕上，每天都将看到一组新的景色。我们将能随着巡回车的踪迹，去细细地研究它的发现，提出新的目标。旅程可能是漫长的，但巡回车能遵从地球上的无线电指令。因此，我们会有足够的时间把新的想法编人探测计划中去，成千上万的人也就都能参加到另一个世界的探险中去。
火星的表面积刚好与地球上的陆地面积相等。显然，对火星的彻底勘察将会使我们忙碌几个世纪之久。但是，总有一天火星会被全面地探测的：利用机器人飞机从高空摄制火星地图，巡回车跑遍整个火星表面，土样被安全地带回地球，甚至人类能在火星的沙地上散步。到了那时候，又该怎么办呢？我们该如何对待火星呢？
人类滥用地球的事例真是不胜枚举，只要一想到这个问题，我就不寒而栗。假如火星上有生命，那我认为，我们就不应该再去干扰火星了，因为火星理应属于火星人，即使火星人还只是处于微生物阶段也罢。在邻近的星球上存在独自的生物，对我们来说是一桩无法估量的好事。因此，我认为，保护那里的生命的责任远远高于对火星的任何其他可能的利用。但是如果火星上没有生命又该如何呢？火星不大可能成为一个原料供应地，因为在未来的几百年内，要从火星往地球运送东西，运费将是极昂贵的。然而，我们能否在火星上生活？能否在一定程度上使火星变得适于居住呢？
火星是一个可爱的、迷人的世界，但从我们狭隘的观点看来，它也有许多不足之处：主要是氧气太稀少，没有液态水，紫外线通量太高（从南极的永久性科学考察站的情况看，火星的低温还不是不可逾越的障碍）。只要我们能制造出更多的空气，所有这些问题都会迎刃而解。大气压升高后，液态水就可能形成。氧气增加后，我们就可以在大气中呼吸了，也就会形成臭氧层，保护火星表面不受太阳紫外线的伤害。蜿蜒曲折的水道，层压极状的极区山地，以及其他的证据都表明，火星大气的密度曾经很高，这些气体不大可能会脱离火星。因此，它们肯定存在于火星的某个地方。一部分气体已经与表面岩石发生了化学结合，一部分存在于次表层的冰中，但大部分气体可能存在于现在的极地冰帽之中。
为了蒸发冰帽，我们就必须对它加热，或许我们可以在冰帽上撒上黑色的粉末，这样冰帽就可以吸收较多的阳光，这是同我们破坏地球的森林和草原恰恰相反的一件事情。但冰帽地域面积很大，为了撒遍黑土，需要1200台“土星5”号火箭推进器，才能从地球上运去所需要的黑土。而且，即使能做到这一点，火星上的风也会将它们吹跑。因此，最好是能研制出某种能自行增殖的黑色物质，这种物质应是一种微小的黑色机体，当我们把它送到火星以后，它就会到处分布，并以这种黑色物质为母体，自行大量繁殖，从而覆盖整个冰冠。这种机体是有的，就是我们称之为植物的生物。某些植物非常耐寒，而且有很强的适应能力。我们知道，地球上至少有某些微生物能在火星上生存。现在需要的是有一个研究计划，对黑色植物进行人工选择和遗传工程研究，也许可以选择苔藓植物，它们也许更能适应火星的严酷环境。如果这类植物在火星上能够繁衍的话，我们可以想象它们一定会在火星极地冰帽的广袤大地上播种、生根、蔓延，使冰冠呈现黑色，从而可以吸收阳光，加热冰层，把古代火星大气从长期的禁锢中解放出来。我们甚至可以想象有火星的阿卜细德（美国18世纪的拓荒者），不管是机器人或者是人类，漫步在冰冻的极地荒原上，他们的活动将会有助于未来的人类。
这样一个总体的概念被称为“地形改造”，即把地球以外的世界的地形改变成较适于人类生活的环境。几千年来，人类活动造成的温室效应和反照率的变化，只使地球的温度改变了1度左右。当然，如果照目前燃烧矿物燃料的速度，以及森林和绿色植被的毁坏速度来看，只需要一两个世纪，就会使全球气温再升高1度。种种理由表明，要对火星进行卓有成效的地形改造可能需要几百年乃至几千年的时间。在科学技术高度发达的未来，我们不仅可以期望增加火星的总大气压、化出液态水，而且可以期望把极地冰帽融化的液态水输送到较暖和的赤道地区，建造运河就可以做到这一点。
表层和次表层的冰融化后，可通过大运河网输送出去。但是，在火星上将会发生的这种事情，那岂不正是不到100年前洛韦尔看错了的那种景象吗？洛韦尔和华莱士都认为：火星环境之所以不适合于我们，就是因为那儿缺水。假如真能建成运河网，缺水的问题就会大大改善，在火星上居住就有可能成为现实。洛韦尔是在极其艰难的条件下进行观测的。斯基帕雷利等其他一些人也观测到了类似运河的目标，在洛韦尔开始他对火星的毕生研究之前，这些目标被通称为水道。人类在他们的情感受到刺激时往往会显示出自欺欺人的特殊才能。在这一方面，很少有其他的观念比在邻近的星球上居住着智慧生命的观念更激动人心的了。
洛韦尔观点的力量可能就在于使这种观点变成一种预言。是他认为火星人建造了运河网。甚至这种观点也有可能成为一种确切的预言：假如要改造火星，那将由人类来完成，火星是人类能永久居住的另一颗行星。火星人将是我们人类自己。
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①英文的“无人知道”为二个字（Nobody Knows）。——译注
②1938年由沃生·威勒士（Orson Wells）改编的广播版本，把火星人的入侵从英格兰改变到美国的东部，使对战争神经过敏的成千上万美国人相信火星人确实在发动进攻了。
③牛顿断言：“即使制造望远镜的理论得到最充分的利用，望远镜仍然有一定的限度。超过这个限度望远镜就无能为力了。因为我们观察星球时要通过空气，而空气处于不停的震动之中……。惟一的解决办法是需要最晴朗、最宁静的空气，而这样的空气恐怕只有在高耸于云海之上的山巅才能找到。”
④当人们在“克雷斯”地区的一块石头上依稀看到一个像大写字母B的图像时，曾认为那是火星人刻下的，这使大家都高兴了一阵子。但后来的分析表明，那不过是光线、阴影以及人类图像识别技术上发生的幻觉。同时，火星人怎么也使用拉丁字母呢，这是不可思议的。有那么一会儿，在我的脑海里出现了我童年时神往的一个字眼“巴苏”。
⑤最大的金字塔底部直径3公里，高1公里，这比地球上的埃及和墨西哥的金字塔要大得多。这些金字塔看起来很古老，饱受侵蚀。它们或许只是些小山或长期聚集的沙丘。但是我想，它们是值得仔细勘察一番的。
第六章 旅行者的故事
第六章 旅行者的故事
究竟存在着许多世界，还是只有一个世界呢？这是人们研究自然时经常提出的一个最神圣、最令人激动的问题。
圣亚伯特·马格鲁（13世纪）
混沌初开之际，岛国的土著人或者认为，他们是地球上惟一的居民，或者也认为，即使还有其他居民，他们之间也无法互通往来，因为在他们之间有着当时不可逾越的大海。但随着岁月的流逝，出现了船只……，也许有一天还会出现能把人送上目球的某种其他交通工具……，但是，德雷克和哥伦布尚未降世，没有人能担当得起这种旅行的重任，更没有任何代达罗斯式的人物，能造出上天的工具来。不过。我毫不怀疑，时间老人仍旧会是新知识之父，他曾向我们披露了那么多我们的祖辈一无所知的事实真相，他一定还将向我们的后辈，披露我们今天梦想着，但又不可实现的事情。
约翰·威尔金斯《月球世界之发现》（1638年）
假若升上地球之巅，从高往下观察，就可以明白，造物主究意把我们这小小寰球变成了什么模样。这样，就像要远足旅行者一样，我们就会更加清楚，出发前该做些什么准备，也就会更准确地估计和评价旅途中的一切。此外，假如我们问得天外有天，还有许多同我们地球相似的星球住有居民，受到崇拜，我们就不会对地球上称之为伟大的东西赞不绝口，也就会藐视大多数凡夫俗子所津津乐道的区区小事。
惠更斯①《宇宙论》（1690年）
人类开始邀游太空的时代来到了。在星际开普勒轨道上航行的现代飞船都是不载人的，它们都建造得美观，装有探测未知世界的半智能机器人。到太阳系外的这些航行都由设在加州帕萨迪纳的国家宇航局喷气推进实验室（JPL）地面站控制。
1979年7月9日，“旅行者2”号宇宙飞船经过几乎两年时间的行星际航行到达了木星系。这架飞船由几百万块各带有备件的分装部件组成，因此，若某一部件失灵，其他部件就会取代其功能。飞船重0．9吨，要有一间很大的房屋才能放得下它。飞船的使命要求远离太阳，因此不可能像其他飞船那样用太阳能做动力。“旅行者2”号的动力来自飞船上的一个小型核电厂，利用由一块钚的放射性衰变产生出的几百瓦的电能。船上的3台集成电路计算机以及大多数辅助设备，例如温度控制器，都位于飞船中心。飞船通过一个直径为3．7米的大型天线从地面站接收指令，并将本身的发现送回地面站。在飞船上，大多数科学仪器都安装在一个观测台上，当飞船从木星旁疾驶而过时，这些仪器就会跟踪木星或其卫星。许多科学仪器，如紫外和红外光谱仪等被用来测定木星上的带电粒子、磁场及其发射的电波．但其中最重要的仪器则是两台电视摄影机。这两台电视摄影机按其设计功能拍摄了成千上万张太阳系外行星的照片。
木星的周围是一层看不见的但却极其危险的高能带电粒子。为了靠近考察木星及其卫星，并继续完成考察土星和更远的星球的使命，飞船必须穿越该辐射区的外端。然而，带电粒子会损害精密仪器，甚至毁坏电子设备。木星周围还有一圈固体碎片，这些碎片是4个月前由“旅行者1”号发现的。一旅行者2”号必须穿越这圈碎片层。与一块小