《火星救援》劇照，宇航員馬克·沃特尼被獨(dú)自留在火星后，靠種土豆為生。
想象一下，萬一被你被遺留在火星，可以靠吃土豆生存500天嗎？對天空探索著迷的觀眾，在2015年末還能趕上一場驚心動(dòng)魄的太空驚險(xiǎn)之旅。由好萊塢大師級(jí)導(dǎo)演雷德利.斯科特執(zhí)導(dǎo)，馬特·達(dá)蒙主演的《火星救援》即將上映。
電影講述了，在一次人類登陸火星的任務(wù)中，宇航員馬克·沃特尼（馬特·達(dá)蒙飾）經(jīng)歷了一場惡劣的風(fēng)暴，與他的機(jī)組成員失聯(lián)，組員們認(rèn)為馬克已經(jīng)喪生不得已乘坐飛行器離開了火星。馬克幸運(yùn)地活了下來，卻又悲催地發(fā)現(xiàn)自己成了火星上的“魯濱遜”，這顆紅色星球上僅剩他一人，而生命補(bǔ)給僅能維持?jǐn)?shù)十天。萬幸，馬克還是一名植物學(xué)家，他利用科學(xué)將居住艙變成自給的土豆農(nóng)場獲得新生，使自己在火星上支撐了近500天，等到了組員的返程救援。
火星適合人類生存嗎？火星上曾經(jīng)有過生命嗎？電影中的技術(shù)是真實(shí)的嗎？11月23日，《太空救援》滬上觀影會(huì)上，天體物理學(xué)家孫正凡到現(xiàn)場為觀眾科普了火星、宇航技術(shù)。
孫正凡介紹，火星是目前已知、最像地球的天體，它有四季交替，火星一天（自轉(zhuǎn)一圈）只比地球長40分鐘?；鹦谴髿獬煞忠才c地球大氣很相似，主要是二氧化碳、氮?dú)狻⒀鯕?。火星的直徑是地球的一半，重力只有地球?0%，一個(gè)體重100斤的女孩子到火星上，重量就只有40斤。
但火星顯然不適合人類生存，因?yàn)榛鹦谴髿饷芏葮O低，只有地球的百分之一，平均溫度零下55度，在這溫度下就連二氧化碳都結(jié)成干冰。而且火星表面是一個(gè)大沙漠，經(jīng)常會(huì)刮起席卷整個(gè)星球的沙塵暴。在電影中，馬克和機(jī)組成員也是在一場大型的沙塵暴中失去聯(lián)系。影片“火星表面”的場景是在約旦著名的“玫瑰沙漠”瓦迪拉姆取景的，最終的效果由實(shí)景拍攝+CG共同完成。
“玫瑰沙漠”瓦迪拉姆
“水”被認(rèn)為是生命之源，就在今年9月，美國國家航空航天局（NASA）發(fā)布了在火星表面發(fā)現(xiàn)存在液態(tài)水活動(dòng)的“強(qiáng)有力”證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)來自NASA的火星偵察軌道器（MRO），MRO在2010年所拍攝的手指狀陰影條紋已經(jīng)被證實(shí)是由火星上的液態(tài)水形成。美國航天局將其稱為“季節(jié)性斜坡紋線”，并認(rèn)為這種奇特的季節(jié)性地貌是由咸水流造成的。
火星上MelasChasma地區(qū)扇形細(xì)顆粒物質(zhì)上發(fā)育的季節(jié)性坡紋
此前，火星上的水一直被認(rèn)為是以固態(tài)冰的形式存在。孫正凡說：“如果能證實(shí)液態(tài)水的存在，那表示不僅會(huì)有生物存在的可能，并且將來人類探索火星、甚至移民火星，都將不必?cái)y帶食用水，這將騰挪出更多重量運(yùn)載其他物品。”
孫正凡告訴在場的觀眾，現(xiàn)在火星探測最令人感興趣的部分就是去尋找生物、或者生物化石?！霸趲资畠|年之前，火星上甚至還有海洋，只是在漫長的時(shí)間里水分逐漸消失在太空里了。美國科學(xué)家在南極發(fā)現(xiàn)過一塊火星隕石ALH84001，它來自45億年前的火星。1996年，NASA在這塊隕石找到類似細(xì)菌結(jié)構(gòu)的東西，不過還不能確認(rèn)，如果能確認(rèn)的話，那將是震驚世界的。在《火星救援》這部電影里，機(jī)組女指揮官劉易斯的工作就是尋找火星上有沒有生物化石?！?/p>
然而外太空探索危險(xiǎn)重重，孫正凡說：“歷史上三分之二探索火星的計(jì)劃都失敗了，2011年中國的“螢火一號(hào)”就曾搭乘俄羅斯火箭前往火星，可惜俄羅斯火箭本身出了故障，我們的螢火一號(hào)也受到了連累，下一次估計(jì)要到2020年了?！辈贿^這依然不能阻止人類向未知領(lǐng)域的探索，目前火星探索已經(jīng)成為航天領(lǐng)域最為熱門的目標(biāo)。在21世紀(jì)以來，火星探索的次數(shù)已經(jīng)超過了月球探索?！懊绹?、歐盟、俄羅斯、印度和中國在內(nèi)的許多國家都在實(shí)施火星探索計(jì)劃，載人前往火星在未來的十幾二十年就將實(shí)現(xiàn)。
《火星救援》小說
揭秘NASA也成為了《火星救援》的看點(diǎn)之一?！痘鹦蔷仍返脑髡甙驳稀ね柺且晃怀撩杂谙鄬φ撐锢?、軌道力學(xué)和載人飛船的太空宅男，這部作品故事的設(shè)定和探索火星的手段都是根據(jù)現(xiàn)實(shí)中NASA的火星計(jì)劃而創(chuàng)作，電影劇本有50頁的內(nèi)容是有關(guān)NASA的細(xì)節(jié)，影片總共拍攝70天，其中拍攝NASA就用了21天。據(jù)導(dǎo)演雷德利.斯科特介紹，NASA和JPL（美國加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室）對影片的拍攝都提供了巨大的幫助，NASA負(fù)責(zé)了宇航員和飛船部分的道具和技術(shù)指導(dǎo)，JPL則為影片提供了火星上的漫游器。
值得一提的是，在電影的故事情節(jié)中采用了不少前瞻性的技術(shù)。孫正凡介紹，比如機(jī)組成員使用了離子推進(jìn)器來加速飛越280萬英里?！斑@項(xiàng)技術(shù)是真實(shí)存在，并且已經(jīng)研究了40年之久。如今在衛(wèi)星上有應(yīng)用，我國發(fā)射的“實(shí)踐9號(hào)”攜帶的衛(wèi)星上就使用了離子電推力技術(shù)。不過在深空探索上（如飛往火星、土星等）暫時(shí)還未應(yīng)用?！?/p>
傳統(tǒng)的火箭采用尾部噴出高速的氣體實(shí)現(xiàn)向前推進(jìn)，離子推進(jìn)器也是采用同樣的噴氣式原理，但是它并不采用燃料燃燒而排出熾熱的氣體，它所噴出的是一束帶電粒子或是離子。它所提供的推動(dòng)力或許相對較弱，但所需的燃料要比普通火箭少得多。只要離子推進(jìn)器能夠長期保持性能穩(wěn)定，它最終將能夠把太空飛船加速到更高的速度。孫正凡說，再過10年、20年，這些電影中的科幻技術(shù)都將會(huì)實(shí)現(xiàn)。
在影片中，馬克在火星上利用科學(xué)制造出氧氣與水，種出土豆來維持生命補(bǔ)給也成為影片最大的看點(diǎn)。土豆的好處不用多說，不但富含膳食纖維，還有利于預(yù)防高血壓、高膽固醇及糖尿病等。生死存亡之際更顯得知識(shí)的可貴啊。馬克將火星上的土壤在基地室內(nèi)鋪好，再用自己的糞便混入，以培植微生物和養(yǎng)料。為了采集水，馬克用鉑，從火星登陸艙的火箭燃料中分解出氫氣，再混上氧氣燃燒，經(jīng)過一次實(shí)驗(yàn)失敗爆炸后，馬克終于得到了水，土豆也得以生長發(fā)芽。
土豆在火星上救了宇航員的命，在地球上也是不可或缺的糧食。世界上諸多國家將馬鈴薯當(dāng)作主糧，比如歐洲國家人均年消費(fèi)量穩(wěn)定在50－60公斤，俄羅斯人均消費(fèi)量達(dá)到170多公斤。而在中國，也正在推行“土豆主糧化”的思路。受耕地面積、水資源、氣候變化等因素變化影響，小麥、水稻、玉米等傳統(tǒng)糧食作物繼續(xù)增產(chǎn)的難度越來越大，但土豆增產(chǎn)潛力遠(yuǎn)優(yōu)于小麥、水稻和玉米等傳統(tǒng)作物，且土豆更耐儲(chǔ)存。在《火星救援》中，正是土豆耐儲(chǔ)存的特點(diǎn)，讓宇航員馬克熬過了數(shù)百日的生存。
如果你還想了解：怎樣在火星上取暖？如何在火星上與地球通訊？作者如何腦洞大開讓主人公“飛離”火星在太空中與救援飛行器對接，那就去看看電影吧。
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