未来光学技术的发展，使我们走出地球不再是科幻

在科幻作品中，我们常常能看到未来世界的景象和人类在太空中的生活。这些想象不仅让我们感到震撼，也让我们对未来充满了期待和憧憬。而现实中，科技的发展也在不断地推动着太空旅行的进步。我们现在已能前往国际空间站，甚至进行更远距离的探索。

那么，对普通人而言，太空旅行究竟距离我们还有多远？10月21日，在2023成都世界科幻大会论坛上，中国科学院院士刘嘉麒，航天科技集团五院508所副所长王小勇，中国空间科学学会理事长吴季围绕这个话题进行了主题演讲。

通过他们的讲述，我们能清晰地了解到，人类是否一定要去太空，科学家如何将科幻变为现实的太空探索之旅，目前我们人类已经做到了哪些太空旅行的技术难点突破，以及在这场充满未知的旅行中，我们必不可少的“利器”是什么。“比起137亿年的太阳系，地球是青壮年，还有漫长的路要走”

再过1.5亿年，我们生活的地球会是一副怎样的模样？

“亚洲大部分往南走，非洲基本上到了北半球，中国快到赤道了。”一开场，中国科学院院士刘嘉麒就通过一幅幅生动的卡通图片，揭示了地球的形成以及演变过程。向与会者展示了未来地球的样貌。“这并非科幻，也不是凭空想象出来的，而是经过周密测量分析之后绘出来的。”

刘嘉麒讲述1.5亿年后的地球

刘嘉麒说，如果将46亿年的地球“浓缩”成24小时来看，“我们人类只存在了1分多钟。我们应该感到幸运，还能在整个宇宙中有这么一瞬。当然这个时间很短，也很宝贵”。

我们人类的生存依靠大自然，但我们的社会发展却是靠消耗资源。“所以要是没有矿产资源，就没有这个世界。”刘嘉麒认为，人类在向大自然获取的过程当中也给自己带来灾害。

在刘嘉麒看来，世界任何生命物体都有生老病死，地球也不例外。“我们的地球现在不到46亿年，相对于137亿年的太阳系来讲，现在还是青壮年，还有漫长的路要走。”

“如果人类要在21世纪生存下去，就必须回到2500年前去吸收吸取孔子的智慧。”刘嘉麒说，孔子是生态文明最早的倡导者，其“天人合一”的理念即为生态文明的最早映射，“我们老祖先对生态文明、对人类生存早有高超的认识和智慧”。

刘嘉麒指出，我国经济现在增长的态势基本上“处于工业文明的模式，资源能源消耗又多，环境破坏也相对严重，所以必须节约，节约减排，保护环境，实现生态文明”。“光是太空旅行的利器，使我们走出地球不再是科幻”

“光学在宇宙中扮演了非常重要的角色，是人类认识地球，发现地球，理解地球的一个重要手段，同时也是人类认识太空、理解太空、掌握太空知识的一个重要途径。”航天科技集团五院508所副所长王小勇认为，在太空探索中，光学技术具有无限的可能。“随着光学技术的不断发展，未来光学技术在我们太空旅行中也将起到非常重要的作用。”

当我们在太空旅行中，有哪些东西必须携带？“早期的探索让我们对宇宙有了认识，也确定了一些我们将要更精细探索的目标，使得太空旅行有了自己的目标。随着空间站建设，火星、月球探测技术的不断深入，我们对太空旅行的技术也在不断强化，太空旅行真的成为我们可以预见的一定会发生的事情。”王小勇表示，太空旅行一定会需要三样东西：感知、通讯、导航。

王小勇现场演讲图片来源：主办方供图

王小勇认为，感知会指导我们如何在太空中航行，“当有一天人类所生存的地球不能容纳，我们被迫离开地球，去一个未知的宇宙，我们目标不可知，所以要通过光学手段进行掌控。另外在我们的飞行过程中，会有一些小行星、陨石甚至是外星飞船等对我们造成威胁，怎么感知和及时地预警和反应，都非常重要”。

太空旅行中，光学通讯也必不可少。“大家可以想象，太空旅行时飞船需要跟地球建立联系，把数据及时传回，同时接收指令和相关信息指导太空旅行。所以，光通讯是非常重要的手段。”不过王小勇直言，在太空里面进行光学通讯难度很大。

再者就是导航技术。“导航系统也叫PNT技术，未来在太空时，我们现在的导航技术已经不适用，因此全自主的导航技术是我们未来太空旅行中非常重要的技术。”王小勇说：“未来太空旅行是个系统的技术，需要整个太空飞船具备智能化，以及极强的交互能力。另外，航行过程中不断地探索未知，不断升级，光科学可以起到很多的作用，所以未来光学技术的发展，一定可以给我们的太空旅行提供可靠的技术支撑。”王小勇进一步强调，理解光、认识光、掌握光是探索宇宙非常重要的一步，“太空旅行面临着很多未知和困难，光又是非常重要的资源，充分地利用光、掌握光、控制光，让它成为旅行中的利器，使走出地球走向太空旅行不再是科幻”。若想直接领悟太空带给人类的启示，就需要更多人走出去

人类十分向往太空旅行，想亲眼目睹无垠的星空、绚丽的星云、闪烁的星辰，但这场旅程并不容易。

“进入太空非常非常难，我们人类已经用了60多年的时间克服地球引力。”中国空间科学学会理事长吴季表示，其实人类进入太空已经超过60年，距离最后一次登月，也将近50年了。政府投资的载人航天活动，如阿波罗计划、中国的载人航天计划，都在技术发展、拓展人类认知方面做出了很大贡献，只能把很少的人带入太空，主要原因在于“目标的政治性和经费投入巨大，往往会遇到不可持续的问题”。

吴季现场发言图片来源：主办方供图

吴季指出，倘若我们人类要走出地球摇篮，直接领悟太空带给人类的启示，就需要更多的人走出去，而不仅仅只是几个航天员。

“因为，这已经不是政府航天应该承担的职责了。可喜的是，近年来商业航天、新航天发展迅猛，如SpaceX、蓝色起源、维珍银河以及中国的众多企业，都在努力地降低进入空间的成本。人类大规模走出地球摇篮，不断地来往于地球和太空，甚至月球之间的太空旅游正在变为可能。”

太空旅游不仅是一次令人兴奋的体验，更是一个具有深刻思考的探索。“从人类自身发展的历史来看，太空旅游的到来一定会伴随着人类对自身、对地球的认识的演化和改变，文明地球就是航行于宇宙中的一艘‘飞船’，我们人类中的每一个个体都是这艘飞船上的船员。我们人类整体在这艘船上就是一个命运共同体。”吴季表示，“因此太空旅游的意义要远大于‘兜风’，甚至大于发展航天经济。它是人类社会发展并走向一个更文明的阶段的必然”。