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“火星版”《鲁宾逊漂流记》=NASA宣传片?

“学种土豆,现在也不晚!”

  (文/3sNews编辑 葛宇)无论时间怎样推移,火星上是否有液态水,是否存在生命迹象,是否能成为人类的第二家园等问题,始终都吸引着大众的眼球。11月25日上映的由小说改编的科幻大片《火星救援》5天票房就突破3.09亿元,该片也再一次吸引了大批科技和太空爱好者的关注。

  现实生活中,美国、俄罗斯、欧洲、印度都完成了对火星的探测。今年9月,NASA宣布火星表面存在液态水,这就意味着这个星球也许存在生命。11月,NASA又公布了一份人类登陆火星的“三步走”计划。

  而真相是,《火星救援》恰恰得到了NASA技术和设备方面的大力支持。同时,片中探索火星的方法都是根据NASA的火星计划来创作的,幻想的成分很少,电影剧本中有50页的内容和NASA的细节相关,影片共拍摄70天,其中NASA的拍摄用了21天。

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  剧组演员受邀在NASA约翰逊空间中心参观体验

  电影讲述了在一次人类登陆火星的任务中,太空小组意外遭受强烈风暴袭击,撤退时宇航员马克·沃特尼(马特·达蒙饰)遭遇意外并与成员失联,所有人都认为他在任务中丧生,然而马克幸运地活了下来,但却受困在火星上,他运用有限的资源和顽强的精神存活下来并设法向地球传递信息。

  学种土豆,现在也不晚!

  在影片中,因为火星和地球距离太远,马特最快获救也要在四年后,而他的口粮却只能维持一个月。因此马特把居住舱变为一个自给的的农场,长出的土豆成为第一种火星主食。

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  为了拍摄马特在火星上种植土豆求生的场景,剧组真的在摄影棚内种了土豆,并且完全靠其自然生长。而NASA其实早就开始考虑如何在太空中种植农作物。今年8月初,NASA发布报告,国际空间站中的宇航员已经成功通过种子栽培出了莴苣,并已经试吃。

  莴苣的种植采用无土栽培,宇航员使用红色、蓝色和绿色LED灯提供莴苣光合作用所需的光线。这是太空种植上重大的一步,同时,NASA也希望进一步扩展作物的数量和种类,以满足未来登陆火星的宇航员的营养需求。

  土法制水

  在《火星救援》中,马特的食用水主要来自贮备,而庄稼生长所需要的水则来自他的“土法造水”。但就在《火星救援》北美公映的9天前,NASA宣布火星上已经有了液态水。这些液态水应该存在于火星地表以下,而且很可能具备细菌生存的条件。

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  而事实上,在国际空间站,一滴汗、泪甚至是尿都不会浪费。通过水再生系统(WRS),水被回收,过滤,再次使用。NASA一直在研发新的水再生技术,这个系统背后的技术已经为地球上的偏远地区和自然灾害地区提供清洁的饮用水。

  氧气制造

  在火星上,马特不能走出舱外去呼吸新鲜空气。为了生存,无论去哪他都要随身带着氧气供应系统。在居住舱,他使用氧气发生器,这是一个利用火星上升飞行器(MAV)的燃料发电机把二氧化碳变成氧气的系统。

  在国际空间站,宇航员拥有氧气制造系统。这个系统可以循环处理航天器中的空气并高效稳定的供应可呼吸的空气。NASA为了火星之旅,正在努力从空气副产品中再生更多氧气。

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影片中的火星场景和好奇号火星探测器传回的照片非常相似

  生活舱

  《火星救援》取景自约旦的瓦迪拉姆沙漠,火星荒茫大地的最终效果则由实景拍摄加特效共同完成。而片中马特在火星上住的生活舱,原型就是NASA的人类探索研究模拟训练项目。

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  NASA的人类探索研究模拟器(HERA)是一个模拟外太空居住舱的独立空间。这个两层楼的空间由生活区、工作区、卫生舱和一个模拟气闸组成。测试对象们需要在孤立环境中模拟未来的任务。宇航员近期也在利用这一设施模拟国际空间站的任务,这些模拟提供了人为因素、行为健康以及处理应对方面的宝贵数据。

  据中科院国家天文台副研究员郑永春介绍,防辐射是目前航天员登陆火星面临的重大难题。对于火星辐射,影片中描述得较少。为了给航天员设计有效的辐射防护系统,科学家已开展了对火星辐射环境的探索。2011年发射的好奇号火星车搭载了一台辐射评估探测器(RAD),目的就是为载人火星旅行提供基础数据。按照RAD的测量数据,航天员在火星上接受的累计辐射剂量,相当于每星期接受一次全身CT扫描。

  宇航服

  宇航员们在影片中所穿的宇航服,原型来自NASA去年发布的新一代Z-2宇航服。现在,NASA正在研究可用于火星探索的宇航服技术。从穿越火星地貌到采集岩石样本,设计工程师需要考虑到宇航员在火星上所需执行的一切任务。

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  Z-2以及标准探索宇航服是NASA设计的新型宇航服样本,日后,这项技术将会被用于首批登上火星的宇航员们所穿的宇航服上。宇航服设计工程师在硬复合材料和纤维间进行权衡,寻找耐用性和灵活性的平衡。

  探测车

  电影里马特所开的火星探测车,目前还未真正实现。如今在火星上工作的探测车并不能载人,而NASA为了实现载人目的,正在研究探测车的防辐射外壳以及更先进的电池系统。

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  目前,NASA正在使用多任务太空探索车(MMSEV),为可能遇到的一切情况做准备。MMSEV已被用于NASA的模拟任务项目。这项技术的用途十分广泛,可被用于支持未来探索小行星、火星的卫星及其他类型任务。为了保证探测器的机动性,一些版本的探测器装备了6个转向轮。这样,即使有一个爆胎,只要向上收起出了问题的轮胎,火星车依旧可以正常运作。

  虽然这么多细节都和现实情况相吻合,但《火星救援》小说的作者安迪·威尔(Andy Weir)却坦言,由于火星表面的气压平均为600帕,而地球海平面气压为100千帕,火星上的一个猛烈风暴实际上相当于清风拂面,因此电影中主角遭遇的剧烈风暴其实在现实中不可能发生。

  说了这么多,怪不得有观众在观影后会认为《火星救援》被拍成了一部人类火星计划宣传片,而影片也几乎将NASA的火星计划研究全面泄密。

  除了文章开头提到的几个国家,中国也正在积极规划自主火星探测。当前,重型运载火箭和新一代载人飞船的性能显著提升,载人登陆火星不再是纸上谈兵,人类有望在2035年前后首次登陆火星表面。人类登陆火星后,将朝着建立火星前哨站、改造火星环境、火星移民的长远目标逐步迈进。换句话说,《火星救援》并非科幻,而是展现20年后的现实世界。

  最后,用NASA宇航员凯利(Scott Kelly)说过的一句话作为结束语:“探索太空是艰险的,对于航天的每一层面来说,误差都几乎接近于零。然而,在走向火星的征程中,我们得以更深入地理解宇宙,我们学到和带回的一切,最终都将惠及全人类。”

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