連續飛行５萬年的鳥

從發射到回歸，KEO衛星將要經歷重重難關。它真的能夠在5萬年后順利返回地面嗎？

5萬年。“未來考古鳥”究竟能否承受如此漫長的歲月風霜？

KEO衛星，計劃在一個距離地面1800公里、與赤道傾角為57度的軌道上運行。由于衛星必須是在5萬年后自然返回(它的能量隨著運行時間的增加而逐漸損耗，自動降低高度，最后以螺旋型路線返回地球)，軌道的高度必須經過嚴密計算。

根據發起人法國科學家菲利浦的介紹，“未來考古鳥”軌道的設計和測算，目前是由法國軍方的相關部門在進行。

為什么將“信息壁畫”保存在太空

KEO計劃組的人說，他們選擇太空作為信息的保存地，是因為“太空一直是人類遐想的對象，而KEO被喻為人類的夢想”。

“此外，如果我們決定將這幅‘信息壁畫’埋藏在地球上，我們就必須面臨對地方和國家的選擇，而太空是地球人共同擁有的。”計劃組的人說。

他們還認為，KEO雖有可能在太空中遇到危險，但卻能避免地球上可能發生的災禍，因此，當地面上任何災難發生，KEO將肩負人類歷史的監護人一職。

中國天文學家李競認為，如果一定要把這樣一些信息保存在一個地方，那么太空無疑是最理想的選擇。“地球的地質活動和物理活動(包括大氣活動、水循環、生物作用等等)過于強烈，加上人為因素的破壞，要完整保存5萬年，成功的幾率簡直微乎其微。”

李競說，如果我們把目標物體放在寂靜的月球上，長時間保存的可能性也很大。而在遠離星球的太空中保存物品，就相當于把它冷凍封存。“‘旅行者’和‘先驅者’飛行器上攜帶的光盤，保存期限以億年計算，也不會有什么問題。”李說。

它能在太空飛行5萬年嗎？

KEO衛星其實并不是保存在完全的太空中——它沒有脫離地球的束縛，更沒有離開遍布行星際物質的太陽系。因此，它上天后必須面對三種危險因素的考驗：地球上空稀薄的空氣對它的減速作用；隕石和人類制造的太空垃圾的撞擊；宇宙射線的侵蝕。

KEO衛星在不遇到意外因素的前提下在太空漂浮5萬年，首先要取決于它的軌道高度。

“在距離地球1800公里、傾角57度的軌道上運行5萬年是沒有問題的。關于衛星的技術參數和性能，在1997年都靈舉行的第48屆國際宇宙航天大會上做出過詳細的介紹。”菲利浦說。

中國天文學家李競證實，如果高度足夠，這個想法是可實現的。

選擇距離地球1800公里的軌道，并不僅僅是科學性的需要。菲利浦表示，現在很多商業衛星都采用這個軌道，從發射來講也比較經濟。

已退休的中國航天學專家、原航天工業公司科研生產局總工程師謝昌年，也對KEO的技術問題感興趣，“在太空維持運行5萬年，1800公里的高度是否足夠還得經過嚴密的計算。據KEO計劃組的人說，這個高度已經經過計算和論證，但我們迄今還沒有證實。”

但KEO衛星面臨的更大威脅、也是更不可預知的因素，是太空中的隕石或是太空垃圾的撞擊。出于這個原因，衛星的核心將被幾層由鋁、鈦、鎢等金屬組成的保護盾包裹。但事實上，這種保護充其量只能防止衛星破損，卻保證不了衛星因撞擊而改變軌道、減速而掉落下來。

菲利浦說，如果人類在太空中的污染繼續以現今水平再擴大上50年(+5%/年)，那KEO幾乎沒有生存的機會。但他認為，防止太空垃圾加劇的限制草案將會實行，太空組織如NASA(美國航空航天局)和ESA(歐洲宇航局)已經展開清理太空垃圾的行動，因此這種危險并不是很大。

“實際上，隕石和太空垃圾對衛星構成的威脅并沒有想象中那么大，”李競說，“隕石與衛星相撞的幾率極小，而太空中的廢舊飛行器，由于發射上天時都是順著地球自轉的方向，在太空中各行其道，也不太可能相互撞擊。”

針對宇宙射線問題，菲利普解釋說，衛星上有重金屬制作的好幾層保護層，層與層之間是真空，這樣不僅能防止宇宙射線侵入衛星內部，還使得衛星在受到宇宙塵埃沖擊時能夠把沖撞力分散出去。

而那些刻有重要信息的光盤，是用法國原子能署研究的一種材料做成的，這種材料能夠抗擊宇宙射線。

“在破壞性實驗中，光盤經過加速粒子的沖擊，經歷了相當于宇宙中5萬年、10萬年、100萬年的試驗，最后我們得到了理想的結果。”他說。

如何返回將成最大難題

返回式衛星已經產生多年，但KEO衛星的返回非同一般。

“這是一顆‘啞巴’衛星，”謝昌年說，“里面沒有任何控制系統，因此回歸地球時如同隕石墜落一樣，速度會非常快。”而目前其他返回式衛星都采用降落傘和反沖火箭來控制衛星的返回速度。

這樣，“未來考古鳥”回歸時將面臨兩個嚴峻問題：和空氣的劇烈摩擦將讓它表面產生上千度的高溫；以高速撞擊地球帶來的毀滅性打擊。

“從理論上說，只要外面的保護層足夠厚，在高溫下一層層往內燒，最后剩下核心部位，還是可能辦到的。對付與地球的撞擊，據KEO計劃組的人自己說，他們用金屬泡沫來增加緩沖。但所有這些，目前都還只是從理論原則上可以解決，具體進入工程操作時會怎么樣，我們還無法驗證。”謝昌年說。

技術問題真的都解決了嗎？

在KEO的網站上，以及在接受世界眾多國家的媒體采訪時，讓·馬克·菲利浦都表示，目前KEO衛星所面臨的這些問題都已經得到解決。

作為這個項目的主要參與者和支持者，歐洲宇航局就“KEO衛星面臨的問題是否全部得到解決”這一話題接受了本刊記者的采訪。

“現在還不能說這一系列問題都已經得到解決，”歐洲宇航局的教育主管菲利浦·維勒肯斯告訴本刊記者，他也是歐航局負責KEO計劃技術論證的專家之一。

“這個項目其他方面不是很難，但是很難百分之百地保證它會順利返回。考慮到不可預見的未知因素，返回問題不是技術能解決的。衛星在軌道里呆的時間越長，返回的幾率就越小。”

據菲利浦·維勒肯斯介紹，歐航局已經成立了一個小組，要在今后的三個月中專門對KEO計劃進行可行性研究，包括技術上和財政上。研究之后，所有相關的專家都要對這個項目是否可行從各個方面給出意見。特別是衛星的可持續性問題(包括經受幾萬年的輻射、碰撞、溫度變化、軌道傾斜等，以及返回地球的難題)，將是技術挑戰中最為突出的。

而且，菲利浦·維勒肯斯說，歐航局對于用什么發射器將KEO送上天也只是有一些初步的想法，已經經過評估，但尚未最后決定。“我們和法國宇航局等其他一些機構正在試圖共同討論這個問題的可行性。歐航局是否繼續支持這個項目，還是會對項目做些改變或調整以使它變得可行，這一切都得等到3月底才能見分曉。”

但讓·馬克·菲利浦否定了這種說法。他說，由于參與KEO計劃技術設計的工程師很多在軍方，所以人們現在還很難得到關于KEO的技術可行性具體答案。

3個月后歐航局如果決定不支持KEO計劃，這項活動是不是會夭折？菲利浦·維勒肯斯表示，不愿看到這種情況發生：“KEO是一個很好、很有意義的計劃，我想一個好的想法應該不會那么容易就失敗或者破產。”