星際檔案：那些被送入太空的人類文明資訊

筆者每次看到關於外星生命是否存在的討論時，腦海中都會浮現出這樣的疑問——當森林中只有一只鳥的時候，這到底是真的森林還是精心布置的「生態箱」？無論是對未知的好奇心、延續自身文明的責任感或是應對孤獨感的考慮，人類總是在透過各種途徑向宇宙「呼喊」自己的存在，也曾多次將地球文明「打包」向太空發送「星際信件」。

AI想象人類向外星生命發送信件的畫

但是考慮到宇宙空間環境的復雜性，我們不得不仔細斟酌「該將資訊寫在什麽載體上面」，才能保證「信件」在被外星生命捕獲之前沒有破損或銷毀。這種想法與數位羅塞塔計劃在研究數位資源長期保存時強調儲存載體選擇的重要性如出一轍，可以說出於對「星際信件」的完美保護其中就包含了數位資源長期保存的思想。

因此，筆者在此選擇了部份「星際檔案」計畫並按照時間先後順序進行介紹，希望對我們研究數位資源長期保存也有所啟發。

在1972年和1973年，美國航空航天局（以下簡稱「NASA」）分別發射的兩艘無人探測器先鋒10號和11號上，都攜帶著一塊15.2 x 22.8厘米、刻有人類資訊的鍍金鋁板。這是一塊電解陽極氧化過的鋁板，在當時，陽極氧化鋁是一種相對高科技的材料，具有很好的耐用性。並且，為了在穿越小行星帶的過程中抵禦潛在放射線的影響，鋁板被鍍上一層黃金。

這塊牌匾上分別描繪了整張圖中的單位長度和單位時間；人類形象（一男一女）和與探測器的相對大小；探測器的發射時間和太陽系的位置；太陽系示意圖（當時還是「九大行星」），以及探測器從地球出發經過木星離開太陽系的軌跡。

鍍金鋁板內容

鍍金鋁板被裝嵌在探測器上天線的主柱下面，保護其不受太空塵所侵蝕。鍍金鋁板的設計者之一天文學家卡爾·薩根認為「它將是人類最古老的人工制品。因為10億年後，就算造山運動和侵蝕作用摧毀地球上的一切，這塊牌匾將保持完整。」NASA則希望這塊鋁板及探測器本身能比地球及太陽更加長壽。

在先鋒號之後，NASA在1977年8月20日和9月5日發射的「旅行者2號」和「旅行者1號」任務中也效仿這塊鍍金鋁板，將更為復雜的資訊燒錄在其攜帶的「旅行者金唱片」上。

「旅行者金唱片」是一張承載著人類與宇宙星系溝通使命，隨旅行者探測器被發射到太空的鍍金銅質唱片（按照黃金在太空中衰變並被宇宙放射線侵蝕的速度，這些記錄將持續超過十億年）。唱片內收錄了可以表述地球上各種文化及生命的聲音及影像，分為四部份內容：問候語（55種人類語言發出的問候，包括來自中國的4種：普通話、閩南語、粵語和吳語）；地球之聲（多種大自然的聲音，包括海浪、風雨雷聲、鬣狗的嚎叫、鳥鳴等）；90分鐘的世界各地典型音樂錄音（代表中國的是古琴名曲【高山流水】）；以及118種表現地球與人類的照片。

金唱片內收錄照片（部份）

此外，唱片外側還裝有鋁制保護盒，能抵抗太陽系極低的溫度以及宇宙中的各種放射線，其封面上蝕刻的科學符號，用數學和物理語言描述了唱片的播放方式和太陽系的位置。並且，唱片封套上還放了一塊高純度的鈾238，其半衰期長達40多億年，科學家們期待捕獲此唱片的外星生命能據此推算出探測器的飛行時間。

金唱片封面

羅塞塔號彗星探測器於2004年3月2日發射，在此之前，歐洲航天局曾聯系了恒今基金會，因「Rosetta」同名的緣分，詢問他們是否願意在探測器上安裝一個羅塞塔光碟的副本。就這樣一枚直徑7.5厘米、儲存著6000頁語言轉譯檔案的羅塞塔光碟被裝入了探測器，並保存在航天器隔熱罩下。據設計者介紹，這枚鎳合金光碟將可以保存數千年之久。並且光碟上每一頁文字都被微型化並刻成影像，只需在顯微鏡下就能輕松閱讀，這種簡易性保證了它的可讀性。

安裝在羅塞塔號彗星探測器上的羅塞塔光

2018年2月，一個身穿貨真價實宇航服的人體模型（被稱為Starman）坐在一輛紅色特斯拉跑車上搭載SpaceX公司的獵鷹重型火箭（Falcon Heavy）進入了太空。

固定在Falcon Heavy上級特斯拉跑車圖示

而在這輛跑車的手套箱中還存放著一枚石英晶體小圓盤，圓盤記憶體儲著阿西莫夫著名的科幻小說【基地】三部曲，內容刻寫技術采用的是Peter Kazansky博士及其團隊在南安普頓大學光電子研究中心開發的五維數據儲存技術（詳細技術介紹參見本號文章 【多維光學數據儲存，在玻璃上刻下「 超人」 般的永恒】 ）。據介紹，盡管理論上這類石英盤可儲存360TB的數據，但在當時，數據寫入過程昂貴又費時，所以僅使用了圓盤的一小部份來儲存【基地】三部曲。

儲存了「【基地】三部曲」的玻璃圓盤

Arch Mission基金會是由美國連續創業者Nova Spivack建立的一家非營利性公司，希望不斷保存和傳播人類最重要的知識，其建立的Arch系列圖書館任務旨在將地球文明的記錄保存長達數十億年。Arch月球圖書館則是其系列月球檔案任務中的第一個。2019年2月，Arch月球圖書館被安裝在創世紀號（Beresheet）月球著陸器上發射升空，雖然該著陸器於當年4月就在月球上墜毀，但「圖書館」在墜毀中幸存了下來並留在了月球表面。

Arch月球圖書館由25層鎳Nanofiche（奈米鎳底片）組成，每片鎳奈米片只有40微米厚，最上面的4層是模擬蝕刻，接下來的21層是用鎳薄膜編碼的DVD母盤。總內容包含3000萬頁的人類歷史和文明檔案，涵蓋所有學科、文化、民族、語言等。其中，可穿戴羅塞塔光碟的內容也被儲存在了模擬層中，作為Arch月球圖書館的一部份登上月球。Arch月球圖書館檔案中有2000萬頁來自恒今基金會的Rosetta和PanLex計畫的數據，這些計畫為5000種語言提供了語言金鑰，並提供了15億種跨語言轉譯方法。

Arch月球圖書館裝置結構及內容圖解

Nanofiche是一種新型模擬檔案儲存載體，它克服了現有技術的局限性。鎳不會氧化、降解或熔化（除非在極端高溫情況下），可以承受太陽耀斑、磁場、極端溫度，在地球上可以保存數千年甚至更長時間。而以鎳為基礎的Nanofiche同樣不會降解，也無需更換。一張20x20mm的Nanofiche片材可容納多達8000頁150dpi的文本。在這個分辨率下，信紙大小的Nanofiche將容納多達120萬張模擬影像和文本頁面。

月球法典計畫是由山繆爾·佩拉爾塔發起，與一群誌願者、科學家、藝術家以及NASA艾爾忒彌斯登月計劃合作推進。月球法典由六個時間膠囊組成，每個膠囊將跟隨不同的太空任務發射，其中四個是月球表面的檔案任務，另外兩個則到達月球軌域和更遠的地方。2022年11月16日至12月11日，艾爾忒彌斯1號繞月飛行並返回地球的任務中就攜帶了月球法典檔。月球法典使用數位和模擬技術來保存藝術、書籍、音樂等，收錄了包括來自中國在內的157個國家和地區、超30,000名藝術家的作品，儲存了各種題材的小說、雜誌、音樂、詩歌、電影電視等。

月球法典同樣選擇了將縮小版本的文本和照片蝕刻到Nanofiche（奈米鎳底片）上的方式攜帶資訊。成百上千個影像大小為2K x 2K像素的小方形影像每組都有三個色彩通道（紅色、綠色和藍色各一個通道）。將RGB通道重新組合就生成了原始作品的彩色復制品。此外，月球法典還在其任務中利用了陶瓷基體技術、合成DNA技術、數位半導體技術、堆疊式模數技術等先進儲存技術來儲存資訊。

一角硬幣大小的奈米鎳底片的顯微照片

結語

如果地球面臨災難性事件，這些人類文明資訊可能會在其他星球或星系中被發現，從而為未來提供重建地球文明的機會，所以向太空發送「信件」的行為可以視為備份地球文明的一種方式。

當然數位羅塞塔計劃更加關註的是資訊的儲存方式及其儲存載體的耐久性。正如文章開頭所說，人類向太空發送資訊需要選擇能夠承受極端宇宙環境的資訊載體，並且方便未來的閱讀。為此，這些「星際檔案」計畫基本上全都使用二進制、數學語言、圖形和影像等相對簡單的方式記錄資訊，主要就是考慮將來讀取的便捷性，以確保外星文明能夠輕鬆存取和理解其中所記載的地球文明資訊。