星际档案：那些被送入太空的人类文明信息

笔者每次看到关于外星生命是否存在的讨论时，脑海中都会浮现出这样的疑问——当森林中只有一只鸟的时候，这到底是真的森林还是精心布置的“生态箱”？无论是对未知的好奇心、延续自身文明的责任感或是应对孤独感的考虑，人类总是在通过各种途径向宇宙“呼喊”自己的存在，也曾多次将地球文明“打包”向太空发送“星际邮件”。

但是考虑到宇宙空间环境的复杂性，我们不得不仔细斟酌“该将信息写在什么载体上面”，才能保证“邮件”在被外星生命捕获之前没有破损或销毁。这种想法与数字罗塞塔计划在研究数字资源长期保存时强调存储载体选择的重要性如出一辙，可以说出于对“星际邮件”的完美保护其中就包含了数字资源长期保存的思想。

因此，笔者在此选择了部分“星际档案”项目并按照时间先后顺序进行介绍，希望对我们研究数字资源长期保存也有所启发。

先驱者镀金铝板

在1972年和1973年，美国航空航天局（以下简称“NASA”）分别发射的两艘无人探测器先驱者10号和11号上，都携带着一块15.2 x 22.8厘米、刻有人类信息的镀金铝板。这是一块电解阳极氧化过的铝板，在当时，阳极氧化铝是一种相对高科技的材料，具有很好的耐用性。并且，为了在穿越小行星带的过程中抵御潜在辐射的影响，铝板被镀上一层黄金。

这块牌匾上分别描绘了整张图中的单位长度和单位时间；人类形象（一男一女）和与探测器的相对大小；探测器的发射时间和太阳系的位置；太阳系示意图（当时还是“九大行星”），以及探测器从地球出发经过木星离开太阳系的轨迹。

镀金铝板被装嵌在探测器上天线的主柱下面，保护其不受太空尘所侵蚀。镀金铝板的设计者之一天文学家卡尔·萨根认为“它将是人类最古老的人工制品。因为10亿年后，就算造山运动和侵蚀作用摧毁地球上的一切，这块牌匾将保持完整。”NASA则希望这块铝板及探测器本身能比地球及太阳更加长寿。

旅行者金唱片 Voyager Golden Record

在先驱者号之后，NASA在1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”和“旅行者1号”任务中也效仿这块镀金铝板，将更为复杂的信息刻录在其携带的“旅行者金唱片”上。

“旅行者金唱片”是一张承载着人类与宇宙星系沟通使命，随旅行者探测器被发射到太空的镀金铜质唱片（按照黄金在太空中衰变并被宇宙辐射侵蚀的速度，这些记录将持续超过十亿年）。唱片内收录了可以表述地球上各种文化及生命的声音及图像，分为四部分内容：问候语（55种人类语言发出的问候，包括来自中国的4种：普通话、闽南语、粤语和吴语）；地球之声（多种大自然的声音，包括海浪、风雨雷声、鬣狗的嚎叫、鸟鸣等）；90分钟的世界各地典型音乐录音（代表中国的是古琴名曲《高山流水》）；以及118种表现地球与人类的照片。

此外，唱片外侧还装有铝制保护盒，能抵抗太阳系极低的温度以及宇宙中的各种辐射，其封面上蚀刻的科学符号，用数学和物理语言描述了唱片的播放方式和太阳系的位置。并且，唱片封套上还放了一块高纯度的铀238，其半衰期长达40多亿年，科学家们期待捕获此唱片的外星生命能据此推算出探测器的飞行时间。

罗塞塔光盘 The Rosetta Disk

在之前介绍恒今基金会罗塞塔项目的文章中，就有提到过正在经历“太空之旅”的罗塞塔光盘，有关罗塞塔光盘的详细介绍参见本号文章《寻找不同的“罗塞塔”，终于找到一个志同道合的项目》。

罗塞塔号彗星探测器于2004年3月2日发射，在此之前，欧洲航天局曾联系了恒今基金会，因“Rosetta”同名的缘分，询问他们是否愿意在探测器上安装一个罗塞塔光盘的副本。就这样一枚直径7.5厘米、存储着6000页语言翻译档案的罗塞塔光盘被装入了探测器，并保存在航天器隔热罩下。据设计者介绍，这枚镍合金光盘将可以保存数千年之久。并且光盘上每一页文字都被微型化并刻成图像，只需在显微镜下就能轻松阅读，这种简易性保证了它的可读性。

红色跑车上的玻璃圆盘

2018年2月，一个身穿货真价实宇航服的人体模型（被称为Starman）坐在一辆红色特斯拉跑车上搭载SpaceX公司的猎鹰重型火箭（Falcon Heavy）进入了太空。

而在这辆跑车的手套箱中还存放着一枚石英晶体小圆盘，圆盘内存储着阿西莫夫著名的科幻小说《基地》三部曲，内容刻写技术采用的是Peter Kazansky博士及其团队在南安普顿大学光电子研究中心开发的五维数据存储技术（详细技术介绍参见本号文章《多维光学数据存储，在玻璃上刻下“超人”般的永恒》）。据介绍，尽管理论上这类石英盘可存储360TB的数据，但在当时，数据写入过程昂贵又费时，所以仅使用了圆盘的一小部分来存储《基地》三部曲。

Arch月球图书馆 The Arch Lunar Library

Arch Mission基金会是由美国连续创业者Nova Spivack创建的一家非营利性公司，希望不断保存和传播人类最重要的知识，其建立的Arch系列图书馆任务旨在将地球文明的记录保存长达数十亿年。Arch月球图书馆则是其系列月球档案任务中的第一个。2019年2月，Arch月球图书馆被安装在创世纪号（Beresheet）月球着陆器上发射升空，虽然该着陆器于当年4月就在月球上坠毁，但“图书馆”在坠毁中幸存了下来并留在了月球表面。

Arch月球图书馆由25层镍Nanofiche（纳米镍胶片）组成，每片镍纳米片只有40微米厚，最上面的4层是模拟蚀刻，接下来的21层是用镍薄膜编码的DVD母盘。总内容包含3000万页的人类历史和文明档案，涵盖所有学科、文化、民族、语言等。其中，可穿戴罗塞塔光盘的内容也被存储在了模拟层中，作为Arch月球图书馆的一部分登上月球。Arch月球图书馆档案中有2000万页来自恒今基金会的Rosetta和PanLex项目的数据，这些项目为5000种语言提供了语言密钥，并提供了15亿种跨语言翻译方法。

Nanofiche是一种新型模拟档案存储载体，它克服了现有技术的局限性。镍不会氧化、降解或熔化（除非在极端高温情况下），可以承受太阳耀斑、磁场、极端温度，在地球上可以保存数千年甚至更长时间。而以镍为基础的Nanofiche同样不会降解，也无需更换。一张20x20mm的Nanofiche片材可容纳多达8000页150dpi的文本。在这个分辨率下，信纸大小的Nanofiche将容纳多达120万张模拟图像和文本页面。

月球法典 Lunar Codex

月球法典项目是由塞缪尔·佩拉尔塔发起，与一群志愿者、科学家、艺术家以及NASA阿尔忒弥斯登月计划合作推进。月球法典由六个时间胶囊组成，每个胶囊将跟随不同的太空任务发射，其中四个是月球表面的档案任务，另外两个则到达月球轨道和更远的地方。2022年11月16日至12月11日，阿尔忒弥斯1号绕月飞行并返回地球的任务中就携带了月球法典文件。月球法典使用数字和模拟技术来保存艺术、书籍、音乐等，收录了包括来自中国在内的157个国家和地区、超30,000名艺术家的作品，存储了各种题材的小说、杂志、音乐、诗歌、电影电视等。

月球法典同样选择了将缩小版本的文本和照片蚀刻到Nanofiche（纳米镍胶片）上的方式携带信息。成百上千个图像大小为2K x 2K像素的小方形图像每组都有三个色彩通道（红色、绿色和蓝色各一个通道）。将RGB通道重新组合就生成了原始作品的彩色复制品。此外，月球法典还在其任务中利用了陶瓷基体技术、合成DNA技术、数字半导体技术、堆叠式模数技术等先进存储技术来存储信息。

结语

如果地球面临灾难性事件，这些人类文明信息可能会在其他星球或星系中被发现，从而为未来提供重建地球文明的机会，所以向太空发送“邮件”的行为可以视为备份地球文明的一种方式。

当然数字罗塞塔计划更加关注的是信息的存储方式及其存储载体的耐久性。正如文章开头所说，人类向太空发送信息需要选择能够承受极端宇宙环境的信息载体，并且方便未来的阅读。为此，这些“星际档案”项目基本上全都使用二进制、数学语言、图形和图像等相对简单的方式记录信息，主要就是考虑将来读取的便捷性，以确保外星文明能够轻松访问和理解其中所记载的地球文明信息。