為什麼人類進軍太空的速度被高估了?

很多上世紀中期的科幻作品中,現在(2016年)的人類早已進入了大航天時代,最為著名的例子如《2001漫遊太空》等。但眾所周知,現在人類進軍太空的步伐仍然遲緩,到現在進入過外層空間的人類也能數得過來。人類其他方面的一些科技經歷了爆炸式的發展,為什麼在太空運輸方面卻沒有呢?


補充一個例子:
公元982年,挪威人發現了格林蘭——新大陸的一角
套用現代的思維:我們登上了月球!未來是太空時代!

然並卵,發現了個格林蘭沒什麼卵用,後人也沒把這當回事,直到500年後哥倫布到達古巴。
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我談一下我的觀點吧
這個確實是高估,之所以高估是因為冷戰期間遠遠脫離實際需求的瘋狂發展。

與人類其他時代的類似的探索行為類比。發現新大陸時所用的遠洋帆船在當時已經運用在了遠洋貿易上,航海這件事本來就有著堅實的需求和長期技術積澱。飛機發明之後幾乎立刻找到了其在軍事上的重要用途。

而太空探索,需求大嗎?
近地軌道的需求非常大,但是深空需求幾乎為零。深空探索在目前可以預見的收益是絕對的負值,和飛機、新航路完全不一樣。

至於技術積累,這個並不是太大。一個是當年太猛,另一個是需求不振。
如果說推力變態級別的F1引擎純粹是美國人莽的產物,那麼70年代的RD170在20世紀初期仍然是十分先進的煤油引擎,60年代的NK33到現在在關鍵性能上都非常優秀。作為一個參考,正兒八經的太空探索也就是五十年代才開始。
不是我們現在太落後,而是當年實在突飛猛進的過頭了,以至於現在吃老本都吃噎住了,不得不把當年老本都砸了來緩口氣。

而技術進步,本質和需求還是有關的。重型火箭,到目前來說仍然有點運力過剩。到現在,衛星載荷增加到了多少?5、6噸的GTO運力足以擺平所有的衛星,所以任何運力大於這個的火箭都浪費。而登月的話,起碼需要100噸朝上的LEO運力,試問正常的商業環境下誰會吃飽了撐的去搞這麼大的火箭?
打個比方,目前人們的需求完全可以用木筏子滿足,沒人需要去搞遠洋貿易,在這種情況下哥倫布不可能搞到遠洋帆船。
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說是木筏子都言過其實了,其實上連獨木舟都算不上。
但是讓人驚喜的是,當年有兩個國家在殊死的競賽中拚死建造了一艘艘遠洋船舶,並且一個國家成功到達了目的地。


冷戰時代科技進步太快,經濟發展太快,給人以一種「今天這麼好,明天也會這麼好」的錯覺。不光是科幻作家,民眾也樂觀,阿波羅登月前後流行過一陣子描寫火星月球的音樂,內容也都很積極樂觀。
冷戰後,軍備競賽結束直接拖慢了科技進步速度。恐怖主義、氣候危機、物種滅絕、太空梭退役和經濟蕭條接二連三,經濟的高速增長區也從歐美轉移到了東亞。然而科幻寫作的主力還是歐美作家,他們開始悲觀科幻小說也就開始悲觀。如今很多作品已經不再涉及近未來的太空圖景,如果涉及也模糊帶過。像克拉克那樣直接替美中蘇規劃好到2010年的太空發展規劃的老實人不多見了。


看了下所有答案幾乎都是從經濟的角度回答的,我認為經濟問題雖然是一個原因,但不是根本原因。而之所以人類進軍太空的速度被高估了,最根本的原因在於大多數民眾對技術進步的過程缺乏科學、理性的認識,而小說家則有意無意地迎合大眾的心理。

無獨有偶,翻開上世紀的科幻作品,你可以發現無數類似的例子。人工智慧、虛擬現實、生物技術、材料技術、空間技術、核技術等等,凡是科幻小說描述到的技術幾乎沒有不被高估的。很顯然,這種對未來技術發展的高估不是一種個別現象,而是一種普遍現象。甚至我可以說,就算是現在的科幻作品裡,對將來技術的預測仍然是高估了的。這恐怕就不是用經濟原因可以解釋的了。

為什麼會出現這種情況?顯然作為小說作者而言對大眾心理的迎合要比邏輯性更重要一些,但是刨去這一點,最重要的因素還是大眾本來對技術的發展就缺乏理性的認識。

一、單一技術的進步總是存在瓶頸。
作為單一技術而言,任何技術進步的空間都是有限的,人類技術不斷發展的根本原因不是某些技術不斷進步,而是新技術的不斷湧現。如果某項革命性的技術出現了,你不能因為它現在的高速發展就斷言它將來也高速發展,因為就這項技術本身來說,它進步的空間必然是有限的。
但是多數人對這個問題缺乏清晰的認識。比如我問一個樂觀者對計算機晶元的發展怎麼看,他一定會回答根據摩爾定律在多少年內晶元的集成度會提高多少倍。假如再問他硅材料的極限就要到了怎麼辦?他必然胸有成竹地說:「放心吧,到時候自然會有新技術出現的!」
好一個「自然會有」!我敢說我們周圍90%以上的人都抱著這種想法。且不說「自然會有」會不會發生、需要多久,很明顯的是,人們普遍通過腦補一些尚未出現的技術來移花接木到現有技術上面,從而產生出現有技術可以獲得無限發展的幻覺。
然而事實是,具有革命性的新技術的出現是十分艱難的,而人們腦補的「自然會有」無疑過於輕鬆了些。至於非革命性的新技術則不可能使現有技術的進步空間產生質的提升。
所以,更貼近事實的推測是技術的進步要比你想像的慢得多。

二、科學不是萬能的。
假如我說「人類永遠走不出太陽系」,你會不會覺得這種想法太悲觀了些?
然而事實上這是一個大概率事件。
科學是一件嚴肅的事,但是很多人以一種十分輕佻的態度來看待它。幾百年來科學的發展使人狂妄自大,彷彿只要經歷時間,科學就能解決所有問題。
但科學真不是萬能的,它必須在自然規律的指導下解決問題。你不能把一個物體加速到超過光速,你不能瞬間移動,不能穿梭時空,除非基礎科學出現大的變動。
你憑什麼認為基礎科學會出現大變動?事實上近幾十年來基礎科學前進的腳步大大放慢了。並且,作為一個理智的人應該明白「科學永無止境」是激勵人的話,而不是科學定律。

三、人類的能力是有限的。
與通常認知不同,都說現在是技術大爆炸的時代,但是實際上技術進步正在放緩。種種跡象表明新技術的出現越來越艱難,甚至可能有一天停滯不前。研發新技術對人類能力的要求正在趨近極限。
關於這一點建議看看貼吧的一篇文章 http://tieba.baidu.com/p/2947163461?share=9105fr=share

總之,對科學發展抱有樂觀態度沒錯,但這種樂觀應該是一種激勵自己的動力,而不是腦補者自我催眠的幌子。科學發展是艱難的,而且很可能是有限的,我覺得我們應該有此認識,人類應該有此心理準備。


沒有合適動力,都是渣


蒸汽機發明最早可追溯至17世紀末,但大規模實用卻在19世紀初,時隔百年以上;
內燃機、電動機等等先進運輸工具系統,無一不是如此,經歷百年以上的發展和演進。

人類進軍太空的第一顆人造衛星是1950年代,1960年代才第一次載人飛入近地軌道,至今2016年也才短短50多年。

重大科技的突破和較成熟應用,通常需要經歷4代人的努力——百年之路。基礎理論突破、原型設計突破、進入實用階段、進入成熟運用階段。


原因很簡單,我們目前大部分對於太空探索的憧憬與想像,大都是基於現實的和歷史的人文主義。

換句話說,我們還用大航海時代的人類前線的擴張來類比太空時代的探索模式,結果這使很多人產生了人類在太空步履維艱的印象。

其實我們只是需要用一個嶄新的角度和模型來看待和解決這個問題,就會發現,雖然我們無法完全如同黃金時代的科幻小說一樣去征服宇宙,但是實際上並不會差的太多。

首先,需要摒棄一個傳統的探索觀念,殖民地。大多未來系的科幻小說中都有這個概念,人類在尚待開發的陌生行星建立殖民地輸出資源。這是來自百度百科的殖民地的解釋

殖民地(舊稱植民地)是指由宗主國統治,沒有政治、經濟、軍事和外交方面的獨立權利,完全受宗主國控制的地區。
廣義的殖民地還包括分為拓殖型殖民地、資源掠奪型殖民地和商業殖民地三種主要類型,這三種殖民地是隨著資本主義的發展進程而順次出現的。

可以看出來,殖民地基本上是一個原料產地和商品傾銷地,最近有個新美劇The Expanse對此花了很大篇幅描寫。摒棄它的意義在於,未來的探索模式,將不再只依賴於資本主義的經濟關係。

原因有這麼幾個
1.前期的政治驅動型探索,足夠建立若干個穩定的前進基地和完善的生命維持系統,這是必然的,附帶的還有一整套發射與支援系統
2.中期的私企開始進入,暫時不求回報的投入期建設,並且尋找和發展最小規模運營前進基地的方式,進行原料產地的開發和一定規模的移民
3.由於返回成本高,移民很可能會以家庭為單位,並且移民需要學習大量的技能來建設和維持生存。像馬斯克說的,假如只賺移民的錢,確實也是筆大生意,移民建設基地來還貸款,規模擴大的基地吸引更多移民,產生良性循環。當然這只是一個理想狀態,但是能肯定的是,移民只做一件事,就是建設
4.原料輸出成本高,短期內無法成為私企的盈利點
5.私企無法干預前進基地的政治發展進程

這就意味著,前進基地這個小型社會內部完全可以以集體農莊的方式消除交易,並且短時間內不會變化,這個集體農莊與地球上的完全不同,因為可能一點點問題的出現都會導致生死存亡,所以在規模擴大到一個閾值之前,這會是一個相當完美的社會模型。

這只是一點關於前進基地的社會模式的推測,有人看再寫咯╮(╯▽╰)╭


現有科技理論很難支持星際旅行。

那些類比的你們夠了,發現新大陸前,很多魚類,候鳥已經跨洲旅行了,但是目前來看,宇宙間沒有任何一種生物能夠進行宇宙旅行。

換句話說,以前沒有發現新大陸,僅僅是還沒有發現這種手段而已。但是現在,連旅行手段是否存在都是一個大大的問號。

現有的科技發展僅僅是在追求一些邊際收益,電池再怎麼發展,容量也就提升個幾倍,燃料,發動機再怎麼發展,推重比和效率也提高不了幾倍,但是人類的壽命長度和宇宙旅行需求的時間之間的差距實在不是幾倍可以彌補得了的…畢竟相對論限制了你走二十光年無論如何也需要二十年…

人類或許在未來幾百年內有小概率可以改造火星或者月球環境使之可以作為礦區等用途,但是除非科技理論獲得極大突破,能夠讓人類成百上千倍地提高旅行效率,否則人類絕無可能走出太陽系…


首先因為大眾對太空的距離之遙遠沒有概念,大眾思維中,做地球軌道飛行-月球-火星-木衛二-其他恆星系的行星的難度是等差數列。
其實呢?
軌道飛行可以只飛一天左右時間
月球是三十萬公里,需要飛幾天。
火星到地球最近也有5500萬公里,遠了一百倍,需要飛幾百天。
而飛更遠的行星甚至系外行星,以現在的技術需要飛千年萬年。

其次人們高估了冷戰時期的航天技術,低估了目前的航天技術。冷戰期間的航天為了政治目的,更強調「把人送到月球」「把探測器送到xx星」,不惜代價去解決工程問題,例如載人探月之類的航天項目其實並沒有帶來太多科學上的發現。現在更強調的是:探測某某星能解答哪些科學上的疑問?那麼搭載多種科研設備的無人探測器可以比人類更好地完成任務。就能解答的科學問題來比較,火星漫遊者比月球車+人不知道高到哪裡去。


主要還是技術原因,靠化學火箭也就在地球附近逛逛了。


那是因為這個行業還沒有爆發。
科技的飛躍是依靠一個個理論與技術上的逐步突破來實現的,其實也就是量變到質變的過程。不過最近艾隆 馬斯克已經研發出可回收的火箭,算是一大突破。當然,做這一行的利潤回報周期超長,不像頁岩氣這種東西,許多私企是不願意做的,自然這個領域進展相對慢一些。
假使所有國家都齊心協力專一發展這一門技術,很快航空航天技術的飛躍就會實現,但是這並不可能——NASA找國會批一個幾十億的大項目,國會都不一定能一次通過,更別提其他國家因為各種原因導致航空工業發展遲滯。
更重要的一點是除了少數幾個大國外,大部分發展中國家搞航天著實不是為了科研,而是為了政府沖政績,比如玻利維亞向中國要了一顆衛星——滿足一下民族自尊心而已。
任何一個行業想要發生飛躍,大都是在數以萬計的嘗試與改造中實現的,另外私企的進入尤為重要。早先的大航海時代是由政府主導的探路運動,如果這只是單純的政府行為,那麼其影響力將遠遠比不上鄭和下西洋,而最終讓這一行業發展起來的是商人因為有利可圖,繼而瘋狂投資,當時除去高風險這一因素外,做一次遠洋貿易相當賺錢。利益是最好的推動力相信百年之內,地月之間就會遍布人類的航空飛船,就如同西班牙當年暢遊大西洋一樣。


四大幻想:可控核聚變,恆星際航行,量子計算,人工智慧


因為冷戰結束了
而且個人認為,阿波羅計劃已經接近了美國當時的經濟承受上限,本身就使用了不少尚不成熟的技術,比如土星5的可靠性就不如長征2F,事實上是超過了美國本身的航天水準
而且人們往往會低估他們不了解的東西的困難


人類總是低估未來十年的科技發展,卻高估未來五十年的科技發展。


因為冷戰時期的太空發展是超級大國不計成本瘋狂攀比的結果,從經濟學上來講是不正常也不可能持久的。所以基於當時的速度對太空開發進行預估肯定會產生高估


因為冷戰結束了


等火箭足夠便宜了、可以太空採礦了,那時的發展速度和經濟規模會嚇死人的,會以每年上萬億美元的速度狂飆。


等什麼時候地球資源已經無法滿足人類日益增長的物質需求之時,就是宇航科技大爆炸的時候。


問題的根源就在於現在是經濟社會,人們追求的是利益最大化。有人說因為冷戰結束了,倒也不假,冷戰時期衛星一個接著一個發射,探月登月活動也都是那個時候最頻繁。但這種快速向前推進是不健康且非可持續性的。目前的狀況還稍微有一線希望——至少在美國民營資本開始涉足太空項目的開發了,希望這種市場行為能夠讓NASA在跟國會爭取項目經費時多少容易些。再往前看,NASA發展地快了,ESA肯定也不甘落後,而且你覺得中科院會願意落後美國嘛?如果市場能夠注入更多的民營資本,有生之年看到人類大規模進入外太空並非天方夜譚嘛。
不過話又說回來了,國際政局也是一個大麻煩。


回顧歷史上的地理大發展,基本上不是第一次。
地理上大發展大遷移,或者是戰亂流民,或者是人多地少養不活(以當時的極低的人地供養比而言),或者是軍事政治實體膨脹,或者是尋找原材料和市場。
為什麼賣黑奴?為什麼從開放貿易到修建廠房?為什麼是葡萄牙西班牙而不是威尼斯人推開大航海時代第一步?
歸根到底,有利可圖。或者更嚴謹點,趨利避害。
冷戰時候有利可圖,花錢買面子關乎誰第一誰第二。政治地位是大利。
現在是商業世界,深空探索,沒錢賺。
趨利避害,是人還是海里的單細胞時候就繼承下來的本能。


經濟經濟經濟,重要的問題說三遍。目前只有近地軌道探測賺錢,深空探測都在賠錢,所以主要是政府在撐著,而全世界政府主導的項目其實都不如市場選擇下活下來的企業靈活,所以現在美國人賺錢的太空私企做到了一級火箭的回收再利用,這一定會是未來的大趨勢!而現在所有巨大的一次性火箭都會成為歷史,舉個例子,鄭和猶如航母艦隊一般的大編隊在帝國的雄心的支撐下七下西洋然後銷聲匿跡,恩里克王子去東方發財的夢想支撐下的三艘九十噸小船卻發展成了現在的遠洋貿易體系。現在的航空航天還不行,完全是因為人類的經濟發展還不需要,就這麼簡單。


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