为什么卡西尼一定要安排坠毁？
本题已加入知乎圆桌 »太空漫游，更多「天文学」「航天」讨论欢迎关注。卡西尼千里迢迢前往土星探测，为什么最后 NASA 一定要发出自毁的指令？我的想法是，即使它已经没有动力或者没有办法再传回资料，让它随波逐流也好啊，只要不再维护它就好了，也许未来有办法再启用这个探测器，可以带来意外的发现呢？ 因为航天上
主动坠毁、撞击也有科研目的。
以上为答案全部：
以下会回溯卡西尼的历史：
北京时间
2017年9月15日18点32分
土星探测器卡西尼号（Cassini）发出最后一个讯号
（因为距离原因，地球人会在83分钟后收到该信号，即19点55分；下图为卡西尼号环绕土星的艺术想像图，图片源自@NASA）
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它飞掠宏伟的土星环
直奔土星而去
（示意动画，图片源自@NASA）
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以12万公里/小时的速度
冲向土星大气层
（示意动画，图片源自@NASA）
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摩擦生热使得飞船表面的温度
每分钟升高30-100倍
一些脆弱的组件率先瓦解
卡西尼试图利用推进器阻止翻滚
全身开始剧烈抖动
即便如此
它依然坚持让天线对准地球的方位
以便发出最后的信号
（示意动画，图片源自@NASA）
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但所有的努力都无济于事
极度的高温、高压引爆了推进剂贮存箱
飞船像碎片一样爆裂开来
烟花绚烂、粉身碎骨
一切都结束了
（下图为示意动画，图片源自@NASA）
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正所谓
（语出自苏轼《临江仙·夜归临皋》）
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“小舟从此逝，江海寄余生”
从生到死
卡西尼已经在星际游弋20载
20载弹指一挥
天上人间、恍如隔世
Ⅰ
启程
1997
1997年10月15日
美国卡纳维拉尔角空军基地
威力巨大的泰坦4号运载火箭
将卡西尼号发射升空
奔向遥远的异星世界
（卡西尼号发射现场画面，图片源自@NASA）
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它身高6.8米、净重2.5吨
是一个拥有众多精密仪器的机器人
NASA的科学家用拟人化的绘图
描述了它身体的各个部位
其中最引人瞩目的“眼睛”
是一台“高达”100万像素的数码相机
可以给地球人带来星际旅途的瑰丽图景
（卡西尼之名是为了纪念天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼，后者发现了土星环的卡西尼环缝以及四颗卫星；下图为卡西尼号的各个拟人化功能组成，点击可放大查看，图片源自@NASA，星球研究所增加中文标注）
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为了获得行星引力加速
科学家为卡西尼设计的飞行路线相当曲折、漫长
它先是在内太阳系中绕行数圈
途中飞掠金星两次、地球一次
再穿越火星与木星之间“乱糟糟”的小行星带
然后与木星亲密接触
整整费时7年才能到达最终目的地土星
之后还需围绕土星进行十余年的深度“游览”
（卡西尼飞行轨道图，图片源自@NASA，星球研究所增加中文标注）
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当年的卡西尼并不会意识到
它启程的1997年
地球之上人类群星也纷纷启程
开始了他们的人生转折
时年21岁的罗纳尔多（Ronaldo Lima）
一人包揽1997年的世界足球先生、欧洲金球奖、金靴奖
可谓意气风发、春风得意
（1997-1998年的罗纳尔多，图片源自@http://inbedwithmaradona.com）
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1997年上映的《泰坦尼克号》风靡全球
23岁的莱昂纳多（Leonardo DiCaprio）
一跃成为全球巨星
（《泰坦尼克号》中的剧照）
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依靠政府救济度日的英国单身母亲
J·K·罗琳（J. K. Rowling）
在1997年出版了《哈利波特》第一部
她的名字将走近数亿人的童年记忆
（图片源自@http://popsugar.com）
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被自己公司解雇的乔布斯（Steve Jobs）
也正是在1997年重掌苹果CEO之位
他将在之后的十余年间改变世界
（1997年的乔布斯）
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Ⅱ
路途
1998-2003
星际旅行总是充满漫长而无所事事的行程
时常航行数年却无法找到一个有价值的拍摄目标
启程后的卡西尼也是如此
直到2001年
卡西尼安全抵达5.8亿公里外的木星
美丽的木星立即激发了它的创作激情
短短一两个月时间就拍摄了2.6万张照片
其中最为独特的一张拍摄于木星南极上空
剧烈的大气湍流以南极为中心排列成规则的环状
著名的大红斑在照片左上方清晰可见
（中间为木星南极，最外围一圈为木星赤道，拍摄于2000年12月11日-12日，图片源自@NASA）
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木星的卫星同样令人印象深刻
木卫二是太阳系内最光滑的星体
很少有超过几百米的起伏
唯有冰火山喷发和间歇泉
在冰冻的地表刻画出张牙舞爪的暗色条纹
有如流动的血脉
冰下则是相对温暖的海洋
极可能存在着生命
（图片源自@NASA）
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途经木星之后
卡西尼直奔土星而去
无趣的行程再次来临
从2002年-2003年
沿途几乎没有任何惊喜
卡西尼无聊地打开镜头
在2.8亿公里之外拍摄了一张土星模糊的远景
（图片源自@NASA）
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相比之下
这一时期的地球绝不会让你感到无聊乏味
人类群星继续涌现
1998年两个斯坦福大学的在读博士生
拉里·佩奇（Larry Page）和谢尔盖·布林（Sergey Brin）
在一个地下车库开办了一家小公司
取名“Google”
（1997的佩奇和布林，图片源自@http://achievement.org）
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同一年
已经做了五年程序员的马化腾
开始模仿国外产品开发一款即时通讯软件
名为“OICQ”
（OICQ后来因为版权官司，更名为QQ，下图为2002年的马化腾）
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1999年
年界35岁的“忽悠大师”马云
辞去公职创办阿里巴巴
他经常脱口而出惊人之语
对此深信不疑之人居然有18位
（2000年1月28日，马云在湖畔花园召开内部会议）
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2000年
被不断退歌的作曲者周杰伦
干脆自写自唱
出版了首张专辑《JAY》
其曲风突破，令人耳目一新
（《JAY》专辑封面）
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同一年
面对千疮百孔、内忧外患的经济政治局势
俄罗斯总统叶利钦突然辞职
重任意外落到了普京身上
更意外的是
他将成为新世纪执政时间最久的大国领导人
（这张照片的拍摄时间较晚，正值大雪降临，意境独特；摄影师@Ivan Sekretarev）
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群星之中也不乏反派角色
继续希特勒之后最大的反派
在2001年9月11日登场了
本·拉登（Bin Laden）
精心策划了一场惊世骇俗的袭击
唯一的超级大国美国被彻底激怒
一系列反恐战争随即展开
但是战争结束后恐怖主义并未能根除
反而成为各国面临的最严重威胁之一
（照片拍摄时间未知）
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Ⅲ
到达
2004-2016
经过7年漫长的旅途
卡西尼终入进入土星轨道
成为首艘环绕土星飞行的探测器
这一绕就是
12年
12年的深度旅行
几乎飞遍了土星周围的角角落落
（12年间卡西尼环绕土星的轨道动态图，中间为土星，图片源自@NASA）
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土星可谓太阳系内最美的行星
巨大的土星环甚至可以通过地面望远镜直接观测
抵近拍摄的卡西尼
更是为我们展现了极为细腻的图景
（请将手机横屏观看，拍摄于2004年10月6日，由102帧图像拼接而成，是土星最为细腻的摄影作品之一；图片源自@NASA）
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从极地上方观看
土星尤如一颗玉珠安卧盘中
巨大的身躯在土星环上留下了一个明显的阴影
让二维的照片依然透出极强的立体感
（拍摄于2013年10月10日，图片源自@NASA）
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土星环平均厚度只有20米
宽度却超过11万公里
从土星赤道上方6600公里处延伸至12万公里处
主要成份为水冰
（请将手机横屏观看，拍摄于2005年5月3日，图片源自@NASA）
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为数众多的卫星
也是卡西尼的探索重点
（下图为土卫六、土卫二，拍摄于2012年3月12日；卡西尼的很多摄影作者都非常具有创意，这张图中土卫二有如悬停在土星环之下，颇有力学之美；图片源自@NASA）
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土卫六
是土星最大的卫星
下面这张照片中
土卫六仿佛被土星环纵穿
（前景为土卫六，背景为土星，细线为土星环，图片源自@NASA）
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土卫六拥有浓厚的大气层
成分与早期地球非常相似
科学家高度怀疑其上有生命体存在
卡西尼专门释放出了一个小型机器人惠更斯
于2005年1月14日降落在土卫六表面
这是有史以来人造物体
第一次在外太阳系的天体上着陆
（降落地点名为“上都”，得名于中国元朝的都城；惠更斯号探测器得名于发现土卫六的荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯，着陆后10分钟，连接中断，从此音讯全无；下图为惠更斯鱼眼镜头所拍摄的土卫六表面；图片源自@NASA）
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土卫二
是一颗冰冻星球
表面几乎能反射百分之百的阳光
冰面之下还存在着厚达10公里的液态水海洋
地表的冰火山则向太空喷出大量水汽和挥发物
是形成土星环的重要物质来源
（拍摄于2008年10月5日，表面充满了裂缝、褶皱，图片源自@NASA）
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与卡西尼丰富多彩的作品一样
这一时期的地球厚积薄发
那些人类群英
在经历数年或十余年的积累之后
创造出了一个又一个辉煌
2004年腾讯、Google相继上市
2007年苹果发布iPhone
成为商业史上最赚钱的产品
2014年阿里巴巴在纽交所敲响了钟声
20年中诞生的这四家公司
完全改变了中国人的日常生活
在我们的社交、购物、工作、休闲中
几乎每个人、每天都可以发现它们的产品痕迹
Ⅳ
终结
2017
2011年2月14日
35岁的罗纳尔多宣布退役
那个兼具力量与速度的身影自此从球场消失
代之以臃肿的身躯
（图片源自@abc.es）
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2011年8月24日
疾病缠身的乔布斯
正式向苹果董事会提交辞呈
仅仅一个月半后便在家中溘然长逝
（2010年在WDC上展示iPhone4的乔布斯，依稀健在，今年正是iPhone发布十周年；摄影师@Matthew Yohe）
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2013年8月9日
普京参加完自己的柔道教练的葬礼后
没有让警卫、记者跟随
独自一人行走在空旷的街道上
10多年的努力之后
俄罗斯的复兴依然遥遥无期
（摄影师@Михаил Климентьев）
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仿佛中国古诗中所言
（唐代诗人刘希夷《代悲白头翁》）
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“已见松柏摧为薪，更闻桑田变成海”
“此翁白头真可怜，伊昔红颜美少年”
或许卡西尼也感触到了这种伤感
2013年7月19日
它在土星轨道上为地球拍摄了一张照片
14亿公里外的人类母星
在照片中只能呈现为一个小小的点
（箭头所指为地球；拍摄创意源自1990年2月14日旅行者1号拍摄的著名地球照片“暗淡蓝点”； 图片源自@NASA）
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美国著名天文学家
卡尔·萨根（Carl Edward Sagan）说道
（旅行者1号拍摄暗淡蓝点正是在他的提议下完成的；引文出自萨根所著《暗淡蓝点》）
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“在这个小点上，每个你所爱的人、你认识的人、你听说过的或者没有听说过的人，都在上面度过一生；每对恩爱夫妻、每对父母、每个满怀希望的孩子、每个圣人和罪人，都在上面度过一生”
无论人类群星
还是星际旅行的卡西尼
最终都会迎来谢幕的时刻
而太阳系最伟大的谢幕必将属于卡西尼
为避免燃料告罄后飞船失控
污染可能存在着生命的土星卫星
2017年4月11日
地球上的科学家们向它下达了最终命运指令
坠落土星
借助土星的大气层
卡西尼将化为灰烬
不留一丝痕迹
（卡西尼坠落前的轨道图，穿越土星与土星环之间的环缝22次，形成了一个艺术性的终止符，图片源自@NASA）
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将近5个月后
我们文章开头的一幕便出现了
（卡西尼视角的冲入土星大气层艺术想像图，图片源自@NASA）
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卡西尼就此逝去
带着它20年间无以伦比的成就
执行指令超过250万条
飞行距离超过49亿公里
产生了635GB科学数据
拍摄照片超过45万张
（数据截止2017年8月，图片源自@NASA，星球研究所增加中文标注）
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20年群星闪耀
20年匆匆过客
20年物是人非
可现在我会莫名的心碎
当我想你的时候
这是太阳系最伟大的谢幕
我们的其他回答：
地理这门学科有多有趣？世界上有哪些非常唯美漂亮的桥梁？如何评价嫦娥四号成功发射，有什么重要意义？客家人为什么要建土楼？有哪些世界地理冷知识？如何评价“河南什么样，中国就是什么样”这种说法？美国有哪些方面比中国强？福建地理位置这么差，为什么其经济发展还不错？未来将会朝什么方向发展？旅行者一号到底飞出太阳系没有？人类怎样才能毁掉太阳？登陆火星的意义是什么？火星上有稀缺资源嘛？西安城怎么样？青岛到底哪好？有哪些城市景观堪称惊艳？为什么秦岭淮河一线被赋予了那么多地理意义？ http://pic1.zhimg.com/v2-62aa831741b39ada124c32ecf47165f0.jpg
https://www.zhihu.com/video/1016318124320264192
卡西尼号已经探索土星系统十三年了，并已改写了很多教科书记录。根据 NASA 的行星保护法则，该任务最终将会让卡西尼号穿进土星的大气层。这段视频关于卡西尼号完美收场背后的航天动力学。
这颗 2.5 吨的殉道者 Cassini 和惠更斯号是专门为探测土星制造的，小卡还做过相对论实验。为了避免失去动力的飞船撞向土星的卫星（土卫二和土卫六具备生命存在的条件，需重点保护），破坏后续的探测，NASA 决定令其「自杀殉道」。
视频来源：From The New York Time
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[*]卡西尼号是干嘛的？
这是美国NASA和欧空局ESA合作的巅峰，人类史上第四个抵达土星的探测器。但此前的三个（先锋11，旅行者一号，旅行者二号）都只是飞掠而已，相当于瞟一眼就结束了，而卡西尼号是唯一一个环绕的，换句话说一直待在土星附近长期观察，难度不可同日而语。
另一方面，它还携带了欧空局的惠更斯号着落器，成功降落在土卫六泰坦上，这是人类历史上首次着陆其他行星的卫星。
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所以它的焦点就是：彻底研究土星。
2. 为什么一定要坠毁在土星内呢？如果不坠毁会怎样？
a. 土星的引力摄动环境很复杂。在航天领域，如果是简单的三体问题就已经没有解析解，而土星本身是个大椭球（太阳系内扁率最大行星）、引力场复杂，自身有200多颗卫星、明确轨道的大概60多颗，也就是说：飞在土星系统附近的航天器，是不可能准确预测出轨道的，必须长期保持跟踪探测并使用燃料维持轨道。
那么，如果不在燃料使用到最后时刻主动坠毁，谁都不知道航天器会最终飞到哪里。
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请感受下卡西尼在土星附近的轨道（这还是加了各种轨道控制的）
b. 为什么不让它最后时刻离开土星呢？就像此前的旅行者一号探测器一样，被土星+泰坦的引力甩出去，旅行者一号甚至直接被甩出太阳系黄道平面，现在成为距离太阳系最远的人造物体。咱们能否让卡西尼号也成为星际使者？
但这个方案不可行，因为首先卡西尼号的核心设备几乎都是为了探测土星本身设计的，核心仪器是各种光学遥感仪器（从红外到紫外光谱各系列）、微波遥感仪器（雷达、无线电）、场研究（磁场、等离子、质谱仪等），离开土星后在星际空间探测方面几乎都是没有意义的。
此外，为了离开土星，代价非常大：首先动用自己的燃料硬生生逃离是根本不可能的，大家不要低估土星的引力，它的逃逸速度是35.5千米/秒，远超地球的11.2千米/秒，探测器千辛万苦抵达土星，所有的燃料都耗光也逃不出去。
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旅行者一号当年被一次性甩出太阳系，就是土星和泰坦合力的结果
而如果借助行星卫星的引力助推，例如借助泰坦，也意味着卡西尼号要消耗巨大的燃料反复调整轨道，存在这个可能性但这将大大缩减它的正常对土星研究寿命，显然极不划算。
c. 如果不让它坠毁，可能会落到错误的地方。土星系统有两颗极其有意义的卫星，简直是太阳系的奇葩：
一个是土卫六泰坦，这是太阳系内可以跟地球相媲美的地方，是唯一拥有稠密大气的卫星，大气压与地球相差并不大，那里存在大量的液态甲烷，大气主要成分是氮气，可谓是太阳系的另一大可能存在生命的奇迹。
二是土卫二恩克拉多斯，它是颗冰冻星球，厚厚的冰层下面有着远超地球所有水含量的巨大海洋，且内部地质活动极其活跃。它经常爆发壮观的冰火山，冰和水雾可以喷到几百千米高（重力很低），因此也是极有可能孕育生命的。关于土卫二，我曾经写过一篇科普，
土卫二为什么没有明显大气？卡西尼号的燃料是剧毒的，本身也携带有放射性同位素电机和热源，如果落进这两个卫星，都会造成巨大的污染甚至破坏那里的生命（假如有），显然不是我们想要的。
d. 卡西尼最后的轨道有巨大的科研意义。
土星是颗气态行星，顾名思义主要成分是气体，只不过最核心的部分气体已经被压成了金属态（金属氢），但它的总体密度是低于水的。
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也就是说，如果把土星扔到一个巨大的海洋里，它是飘起来的。
但是，人类再怎么观测土星，是不可能深入它大气的，因为那就是一次性的事情，土星的大气可以轻易毁掉探测器，卡西尼在13年内，一直严格保持距离。
因此，让卡西尼在生命最后一刻，耗尽所有燃料保持天线一直对着地球，把它看到的土星大气一切内容发回地球，也是一个极其有价值的科研内容，否则人类根本没有其他途径得知。
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事实上，卡西尼号也的确在生命最后一刻实现了自我价值，它给出了人类完全不曾想到的科研结果，可谓是蜡炬成灰前的最后一束光。
以上，对于这个在太空中飞行7年才抵达土星、共计工作20年的伟大探测器而言，回归土星怀抱发挥最后一点热，是性价比最高也最为光荣的事情。
致敬人类的使者。
其他太阳系探测器：旅行者（ voyager ）、先锋（ Pioneer ）、新视野（ New Horizons ），我在live中有过详细地介绍和分析：
太阳系的使者漫谈 为了确保探测器上可能携带的细菌不会污染可能会有生命的土星卫星。
这样未来一旦在土星的卫星上发现生命，可以确定不是来自已经被毁的卡西尼上携带的细菌。 @姚飞 的回答非常好，我只是做一些补充。
关于人造探测器污染其他星体的可能性。其实人造探测器已经造访过很多星体了。月球就不用说了，人都上去过；火星上有火星车；俄罗斯发过很多金星探测器着陆过，但因为金星上条件过于恶劣，很快都挂了；彗星和小行星则有日本的隼鸟号、欧洲罗塞塔号的菲莱，都登陆过。
甚至，就是卡西尼-惠更斯号任务的一部分：惠更斯号登陆了土卫六（泰坦），传回了土卫六地表的照片。然后，挂了。
http://picx.zhimg.com/50/v2-d125eed8c7d1a8fdc797a236446532d7_720w.jpg?source=1940ef5c
图：土卫六地表照片。来自 NASA
如果说，月球、金星的条件非常严酷，被认为几乎不可能适合生命生存的话，为什么被认为存在生命可能性的火星和土星，我们用人造探测器登陆了，但偏偏要安排卡西尼坠毁呢？
钚-238 应该是考虑的原因之一。另一方面，我个人的猜想是，土卫二是目前我们发现的最接近地球环境的星体。冰层下存在液态水的海洋，而且有稳定的能量来源——土卫二在土星强大的潮汐力下，有活跃的地质运动，就像地球上的海地火山一样，应该可以给可能存在的生命提供充足的能量。而其他有探测器登陆的天体，都没有土卫二条件那么「理想」。火星以前存在水但现在干了，也只有很稀薄的大气还基本是二氧化碳，金星基本是二氧化碳和硫酸，泰坦大气主要是甲烷等，月球荒芜一片……因此，相对来说，污染土卫二的风险是最大的。
在谈到地外生命的时候，总是有很多人对「适合生命存在的条件」提出异议：为什么一定要有水，为什么一定要碳基生命。尽管我们并不排除其他可能的生命形式，但是，从和地球类似的条件出发，一定是一条对人类的探索来说最可靠的思路——它毕竟有个参照，可以一步步往前推，而不是像其他生命形式那样只存在于科幻之中。科学和科幻不同，科幻可以天马行空，科学必须脚踏实地，一步一步往前进。
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