第二章 太空考古學（節錄）
乍聽「太空考古學」一詞，可能會覺得考古學的分支領域取這麼科幻的名稱十分荒唐可笑。聽起來好像是我們在找火星上曾有外星人居住的證據，或來自外太空的箭鏃，或什麼小綠人木乃伊。這些無疑會是太空生物學家（astrobiologist）有興趣的題材，但是太空考古學家卻是透過太空中的衛星，回過頭將眼光投在地球上。
地面畢竟是很恰當的出發地點。在普羅大眾腦海中浮現的，不外乎沙漠中閃閃發光的白色帳篷旁，已有數千年歷史的沙土在渾身髒汙的考古團隊發掘下塵土飛揚的靈動場景。如今，除了比較傳統的小平鏟（trowel）和畚箕，吸量管（pipette）和雷射掃描儀器也已成為現代考古學田野工作不可或缺的工具，然而最初讓我燃起熱情的，仍是對於考古田野工作的浪漫想像。
我的工作中最棒的部分，莫過於發掘古代遺址。每次只要有機會使出我的馬紹爾鎮牌（Marshalltown）小平鏟，我心裡那個五歲孩子就會大聲歡呼。在地面上的每一次刮挖，都有可能帶來新發現。想想看玩刮刮樂彩券時的驚奇體驗：有那麼一刻滿懷期盼，心跳加速，接著也許期望落空。然後每天重複一萬次。你絕不會忘記第一次發現完整物件時是什麼感覺。
第一次進行發掘
一九九九年夏天，我在大二要升大三時第一次參與發掘工作，要發掘的遺址位於尼羅河三角洲，在開羅東北方約三小時車程處的門德斯，在古代稱為佩巴內傑德特（Per-Banebdjedet）。大多數時間我們都在一大團霧茫茫的熱氣之下賣力工作，從高低起伏的廣闊土地下挖出交相混雜的三千年歷史。我們可能前一刻發現西元前三○○○年古埃及前王朝時期的拋光陶器碎片，下一刻挖到的則是西元一○○年的古羅馬陶器。我工作的發掘單位年代大約定為西元前二二○○年，時值第八王朝（Dynasty 8），屬於古埃及第一個「金字塔時代」舊王國時期末期。
在三角洲七月的濕黏天氣中，我和合作的埃及人員團隊發現了泥磚馬斯塔巴的邊緣，馬斯塔巴即典型的長方形陵墓。我們繼續向下挖掘，紅色系的陶器環形物慢慢自土中顯現，可能是一件古代器皿。當下我每分每秒都在想，我發現的是不是完整物件。我一邊在器皿周圍挖掘，一邊要努力按捺心中的興奮激動，在將物件自原始發掘位置移走之前，進行測量、標定位置、繪圖並拍照記錄。
器皿上的裂痕露了出來，看得出破裂的塊片。
經過半小時小心謹慎地工作，終於拼出一只扁平啤酒壺的3D立體拼圖。啤酒壺外表裹覆著一層蒼白的泥釉。這種壺罐在舊王國時期很常見，即使拿到紐奧良
（New Orleans）的波旁街（Bourbon Street）與盛裝調酒飲料的杯皿並置，也絲毫不顯突兀。但在我眼中，它不只是一件物品，可能還承載著一則故事。也許是亡者的親戚將這只啤酒壺帶到墓園。他們唸出祭奠亡者的禱辭，接著飲酒憑弔，帶有魔力的祝禱之辭保證亡者從此永遠能享有源源不絕的麵包、啤酒，生活所需不虞匱乏。在刷乾淨陶壺預備拍攝正式紀錄用照片時，我湊近端詳，看到壺口附近有一枚指紋：是製陶工匠四千兩百年前留下的。
我想像將我們分隔開來的時間鴻溝拉近、壓縮。
指紋看起來像是由健壯的大拇指按壓留下的。我腦海中浮現一名中年男人，滿頭大汗，在用手拉動的拉坯轆轤前埋首工作。古代的亡靈節「瓦格慶典」（Feast of Wagy）眼看就要到來，最後的完工期限迫在眉睫：他得幫市長和市長家人製作兩組細陶器皿，再幫佩巴內傑德特的市民製作兩百只啤酒壺他的幾個兒子在一旁往窯爐添加柴薪；爐溫如果過高，陶器會裂開，如果過低，陶器又會破碎。他的女兒端給他一小杯清涼的水，他露出微笑，感謝眾神的福祐。讚嘆傑德，他會趕在期限之前完工的！
考古發掘工作的最大挑戰
一旦你品嚐過自歷史水龍頭落下的一滴，你將食髓知味，沒齒難忘，而你對歷史的渴求將永遠無法滿足。藏在地下的是故事而非物件，它們斷斷續續不成篇章，考古學家的職責是將它們哄騙勸誘出來，再織出完整文章。面對一片毫無遺跡現象的褐黃淤泥，或現代田野，或茂密雨林裡的土丘，挑戰在於從何處起頭。
太空考古學的發展，正是為了回答這個問題。
對於大多數未經發掘的考古遺址而言，從地面上幾乎看不出任何地下可能藏有遺跡的線索。世界各地遺址差異極大，情況端看是在何處進行考古工作。以貝里斯（Belize）為例，在起伏平緩的整片雨林地景中，若有聳立於地面層的土丘，可能表示有建築結構存在。若是在希臘的橄欖樹叢下方發現呈直線的石頭碎片，則可得知已有三千年歷史的牆壁位置。進行發掘工作時如果能有這類明顯線索作為指引，考古學家莫不大感慶幸。
線索沒有那麼明顯的時候，我們的進展就會受挫。考古學家的使命是發掘，但每年待在田野的時間頂多數個月，除非是為文化資產管理公司工作，或受聘擔任政府文化部門的考古學專家。就連印第安納．瓊斯都曾在學校教書。由於考古發掘行動的時程倉促且經費拮据，意味著考古計畫中所耗費的每一刻、支出的每一分錢，都必須經過縝密規畫：若是經費來自公部門的嚴謹考古計畫，主持人絕不希望季度結案報告中提不出任何成果。
現在無論是向公家或私營機構申請考古計畫經費，都必須擬定適切的研究問題，並以提出一流的發掘規畫，及團隊目前在該遺址進行發掘進展良好並提出的初步評估結果作為證據。
有些遺址的發現是機緣湊巧或純屬意外。例如一九○○年在埃及亞歷山卓，一頭驢子載著一位男士離開採石場途中，跌入一座廢棄豎井。那頭可憐的驢子跌落在古羅馬時期第二至第四世紀之間的地下墓穴，有多達數百人埋葬其中，這處墓穴如今已被列入亞歷山卓不可錯過的觀光景點。
在全世界各地的現代城鎮地底，都埋有這類遺址。我唸研究所時曾在埃及中部進行調查工作，需要當地人協助確認衛星影像中顯示的線索，看看現代都市地景底下是否有可能潛藏著一座古老城鎮。在達爾加市（Dalga），科普特教會的教士帶我走下兩段階梯，來到舉行洗禮的聖室。聖室壁面上裝飾著六世紀的浮雕，是從城裡較早期的科普特教堂遷移過來的，浮雕原本所在的教堂則位在我們所站位置下方約二十英尺處。這次帶來小小驚奇的事件中，沒有任何一頭驢子受到傷害。
大多數考古學家或許會矢口否認，但他們確實會向古往今來各路可能保祐他們發掘順利成功的神佛祈禱。拿好手上的樣本袋，博愛一點總是有利無害！姑且不論出乎意料的發現，考古學家仰仗各式各樣的方法來推測地下究竟藏了什麼。
最簡單的方法是「步行調查」（fieldwalking）。要了解一處遺址或一個區域地表遺存的改變情況，方法之一是單獨或成群沿著間距相等的線條步行勘查。爐渣是金屬冶煉產業的副產物，忽然密集出現的爐渣表示該處可能曾是工業區。同時發現細小石灰石屑片和骨骸碎片，表示該處可能是豪華墓園，石灰石碎片則來自石棺或陵墓建築。成堆的較大石灰石碎片，同時也許還可發現完整或殘缺的刻字石塊，表示該處可能有許久之前崩坍毀壞的宗教建築或宮殿建物。如發現任何古代陶器或其他遺存，則明顯指示底下不同地層分屬哪些時期。
步行調查跟有蹄類動物一樣腳踏實地可能是遺址調查中很重要的一步，但只有從空中鳥瞰才能看見全貌：不只是看見單一遺址，還看見遺址與周圍地景之間的關係。空拍照是評估古代遺址時非常寶貴的佐證，而現今利用無人機拍攝的照片可說精采非凡。然而，從空中更高的位置，例如從國際太空站（International Space Station）上方兩百英里處拍下的影像，為考古學開拓出太空考古學這個分支領域，讓我們對於過去的理解，以及對於日後考古發現之潛力的理解都從此不同。
太空考古學如何運作
考古學家為了評估現代地景，找出埋於地底的河川或古代遺址所在位置，凡是申請任何形式的高空或太空拍攝影像資料，就屬於「太空考古學」的範疇，也稱為「衛星考古學」（satellite）或「衛星遙測」（archaeology satellite remote sensing）。之所以稱為「太空考古學」，歸根究柢，美國太空總署也有錯。美國太空總署於二○○八年展開「太空考古學計畫」（“Space Archaeology” program），資助進行大規模考古研究的科學家申請衛星影像資料集。連美國太空總署都指稱我從事的是「太空考古」，我又有什麼資格不表贊同呢？
解讀衛星影像既是科學，也是藝術。所有遙測專家一開始都必須先學習光的語言，要學會並不容易：電腦螢幕上一張看起來簡單的高解析度照片，其實一點都不簡單。影像中的每個畫素，都代表地面上一個確切的區域。構成畫素的光包含的不只有光譜上的可見光，依據不同的衛星影像拍攝系統，可能還包含近紅外光、中紅外光和遠紅外光。再者，地球表面上的所有物體各自具有獨特的化學特徵（chemical signature），會影響物體所反射的光：就像是我們的簽名各有不同特色，不同材料在光譜上也會以獨特的方式呈現。
舉例來說，沙地在衛星影像裡看起來和森林大不相同。我們用肉眼就可以很輕易看出差異。如果需要區分一座森林裡頭不同的樹種，不同的化學特徵此時就能派上用場。一片橡樹林呈現的化學特徵與一片松樹林就有所不同。兩片樹林在我們眼裡可能同樣是綠色，但是利用光譜上不同的紅外光區呈現出植被健康情況的細微差異，我們就能察覺顏色其實有所不同。
遙測專家可以藉由在影像中添加「假色」來誇大這些差異，突顯個別類型的地表遺跡現象。在遙測程式（類似比較有個性的Photoshop色彩取代功能）中，可以選擇為任一群畫素加上想要的顏色。一般會建議使用者選用與真實世界中對應類型相似的顏色，例如植被就用綠色調，建築物用灰色，泥土用褐色，但你可以自行選用任何顏色。有些在研討會上展示或研究論文裡附上的衛星影像，看來像是服食迷幻藥後的幻遊場景，但更難看。
為了找到合乎需求的資料，科學家會到處尋覓採購特定的衛星影像。衛星各有不同，而太空中的衛星超過一千七百顆。其中大多數是低解析度的氣象衛星或蒐集大範圍資料的衛星，解析度為十五至三十公尺。這些衛星拍攝的影像是考古上最常用的，不僅是因為影像免費，也因為這類影像多達數百萬張，而拍攝時間最早為一九七二年，記錄了短期和長期的地景變化。除了這些免費影像之外，也有高解析度的影像，例如由美國商用遙測衛星公司「數位全球」（Digital Globe）WorldView-3和WorldView-4遙測衛星所感測記錄而得的影像，解析度為零點三一到一公尺，單一畫素代表的區域大小介於iPad平板電腦和衝浪趴板之間。
考古學家會盯著衛星影像選取以畫素為基礎的數據資料，希望偵察出短期與長期的細微變化，或是有無任何遺跡現象。依據不同的研究問題，我們會將演算法改來變去不斷測試，最後，或純屬好運，或靈光一閃，我們會有些有趣的發現，但通常是因為我們用盡所有可能的方法。如果最後發現電腦螢幕上的根本只是乾掉的鼻涕，這就是科學，我們只好回到繪圖板前從頭來過。
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