根据《国家空间科学中长期发展规划(2024-2050)》,我国要在2028-2035年部署实施系列空间科学任务,其中包括太阳系早期考古和地外生命探寻。在下设的“宜居行星”主题中,太阳系考古也被列为优先发展方向。国际古迹遗址理事会(ICOMOS)于2023年成立太空遗产国际科学委员会,提出“将遗产的范围从地球上的航空航天设施拓展到月球和太阳系。新委员会的使命是推动在地球上、轨道上和太空中人类物质和非物质航空航天遗产的辨识、调查、保护与可持续管理,并关注对人类在宇宙中的遗产的理解和系统化。”从国家战略和人类遗产的角度看,现阶段太阳系考古的任务可以分为两类,一是调查和发掘地外生命的遗存和文明遗迹,二是记录和保护地球人类现有的空间遗产。
向外求索
太阳系内与地球最相似的是火星,也是最有可能出现生命迹象的星体。水对于生命的存在和演化是至关重要的。人类对火星持续不断的探测已经确认火星上有水,并以冰的状态存在于火星两极和中高纬度地区,部分地区可能存在液态的冰下湖泊。遥感影像也发现火星上的地貌过程与地球上十分相似,地表营力包含了河流、湖泊、风力、重力、冰川等等。然而在寻找地外生命的实物资料方面,跟地球上的考古发掘相似,虽然有系统性的调查和勘探,但很多时候仍然靠的是偶然发现和运气。在火星地表的不同区域,通过钻孔分析泥岩沉积物,发现了各种芳香族有机化合物和短链、长链的有机酸,这些有机大分子都极有可能与远古的生物活动有关,但是科学家们也不能完全排除地质活动的成因。我国的祝融号火星车也在乌托邦平原上做了浅层地表分析,发现火星在地质历史时期可能发生过大型洪水,然而今天的火星地表并未发现液态水存在的证据。地球仍然是目前已知的唯一一个有生命的天体。
在太阳系之外,我们也没有停止探索的脚步,如我国正在进行的近邻宜居行星巡天计划,以及未来的觅音计划、天邻计划等。这些虽然离我们“太阳系考古”的发展规划更遥远了些,但可能为现阶段考古学的参与提供了更好的切入点。
考古学到底与搜寻地外文明有什么关系?除了对发现的地外疑似遗存、遗迹进行直接发掘(距离这一场景的实现可能还非常遥远),考古学还能做出巨大的理论贡献。这一点,我们可以从另一个航天大国——美国的身上汲取经验。美国宇航局出版过一本书叫《考古学、人类学与星际通信》,该书的核心论点是:在搜寻地外文明(SETI)以及准备与地外智能进行潜在沟通时,考古学和人类学这两个学科提供了至关重要的且常被忽视的视角和工具。考古学和人类学的研究目标就是分析、理解和阐释一个陌生文明的各种文化现象。与一个完全陌生的文明建立联系,本质上是一项历史重建工作。书中有一部分叫作“考古学类比”,将解读远古、失落文明的艰难过程作为一把钥匙,来思考我们未来可能如何解读来自外星文明的信息,其中包含四个章节:通过类比考古学中对希腊文明和玛雅文明的研究过程,提示我们在面对未来可能出现的地外文明信号时,不能盲目乐观,指望外星信息会自带一个“宇宙罗塞塔石碑”,必须对最初的解读假设保持高度怀疑和开放的态度;而要从自然现象中识别和理解“文明信号”本身就充满挑战,我们理解符号(如文字)依赖于预先存在的知识。在没有共享文化背景的情况下,接收者从信息本身反向推导出其编码规则是一个极其困难的任务;反过来,许多科学家相信,通过发送足够的冗余信息和图片,就能让“外星人”理解人类的世界观,然而这是一种将人类认知方式投射到未知他者身上的乐观偏见,沟通失败是完全可能的,智能并不保证其可理解性;但是我们也不必过于悲观,即使我们无法解读一个信息的具体含义,考古学的方法也可以帮助我们判断它是否来自一个智能源。考古学家通过研究现代文化(如北美原住民的石器制作)来理解古代器物,从而将自然形成的石头与人工工具区分开来。同样,SETI科学家需要一套广泛的“类比”库,以识别出可能看起来像自然现象、但实则是智能产物的宇宙信号。这种现象在田野考古学本身也是存在的,很多遗迹现象只有当我们认识到时,才开始在野外识别出它们。总之,考古学不管在理论还是方法上,都能在搜寻地外文明和太阳系考古中发挥重要作用。
“发掘”与保护
1957年10月4日苏联发射了斯普特尼克(Sputnik)1号卫星,拉开了太空竞赛的序幕,也标志着人类第一次在太空中留下实物遗存。到了今天,我们的科技进步和日常生活几乎离不开太空中的卫星,地表观测、气象观察和预测、气候研究、通信、导航、空间科学实验以及深空探索,都需要各种卫星和航天器的支持。迄今为止正常在轨运行的卫星约有4000颗,而大于十厘米的“太空垃圾”是这个数量的十倍左右,尺寸更小的太空垃圾更是数以亿计,总重量超过一万吨。各国都在讨论如何清除这些太空垃圾,但同时我们应当意识到它们的文化遗产价值。显然,结构相对完整的在轨废弃航天器比尺寸小于十厘米的太空碎渣更有价值,也更容易统计和追踪。有学者尝试利用国际古迹遗址理事会澳大利亚国家委员会的《巴拉宪章》,从历史背景、外观特征、科学价值和社会影响力五个方面评估废弃航天器的文化遗产价值。
国外对空间遗产和考古研究已经有了十多年的探索。他们对空间考古的定义是,“在地球和外太空中,与空间探索有关的物质文化,且很明显是人类行为造成的。”有学者通过分析国际空间站的往来人员数据,研究“太空文化”的形成过程及空间站内的空间利用规律。美国航空航天学会(AIAA)可能是全世界唯一一个将地球之外的地点登记为遗产地的机构,美国登月的静海基地就在名单之中。我们国家也应当及时出台相应政策和法规去管理我们的空间文化遗产。
除了在地球轨道上的航天器之外,月球和火星上的探测器和登陆车也需要格外关注。了解月球和火星上的埋藏学特征,也是文化遗产管理的重要组成部分。地球上的埋藏环境会受到自然营力(如水动力、风力、重力)、生物活动(动植物、微生物)和人类活动的影响。我们默认外星球的埋藏环境只受到自然营力的影响,但是与地球上的自然营力大相径庭,包括极端温度变化、太阳风、宇宙射线、小行星和宇宙尘埃的撞击等。例如在月球上,由于没有大气和水流,月表沉积物的颗粒都呈棱角状,且带电荷,加上重力小,气压低,因此扰动后移动速度更快、移动距离更远,对航天器和着陆设备的损害也更大;月球上也会有“土壤发育过程”,只不过“月壤”的形成速度大概为1400万年形成五厘米,与地球上的土壤形成速度相比可以忽略不计;月球陨石坑周边经常会发生崩坏和滑坡,导致航天器被掩埋,这可能是月球上最常见的掩埋过程;月球上偶发的月震也会形成断层,掩埋和破坏登月遗迹;月球极地由于常年的低级温度(-253°C),可能保存了数百万年的月球环境记录,而且由于极其稳定的环境,去往月球极地的航空设备可能保存得更好;然而月球阳面的温度变化在107°C和-153°C之间,月球上的辐射是地球上的200倍,是国际空间站的2.6倍等。随着人类登月活动的持续进展,人为活动的影响也会逐渐扩大,例如火箭和探测器的撞击、着陆、撞毁、移动等都会造成月表扰动,干扰埋藏状态。
随着“祝融号”火星车在乌托邦平原着陆,我国的空间文化遗产范围也延伸到了火星之上。迄今为止,人类至少有十六次火星任务在这颗红色星球上留下了考古遗存和遗迹,包括各种探测器、登陆器、火星车的登陆遗址和坠毁遗址,以及人造物留下的各种配件和碎片,如降落伞、铝合金车轮碎片、隔热毯和隔热罩等,还有火星车行进留下的轨迹及相关的采样地点。火星上的埋藏过程与地球有更多相似之处,如风力和重力、巨大温差导致的热胀冷缩、局部还可能存在流水和冰川作用。火星上的物质文化遗存是人类迈向宇宙空间和其他星球的重要见证。呼吁未来对火星遗物和遗迹的登记和管理也应成为空间探索任务的一部分,必要时进行“发掘”和整理研究。
结语
从发射东方红卫星到今天开始在宇宙中寻找“第二个地球”,我国的航天事业经历了真正意义上的翻天覆地。我国航天器独特的命名方式,例如“天宫”、“北斗”“玉兔”“祝融”等等,打破了历史传说与科幻未来的界限。虽然考古学的定义通常是“通过实物资料研究古代社会”,但今天亦是未来的古代,我们现在的每一个行动,都决定了未来会接收到什么样的遗产。考古人在俯身从土里挑开历史碎片的同时,也可以抬头仰望星辰大海,赋予“手铲释天书”新的时代内涵。
(作者单位:山东大学考古学院)



