今天,年度太空大片《火星救援》将全国上映,相信很多太空迷已准备去围观,扬子观影圈10名圈友昨天也提前看过IMAX 3D版,大家纷纷表示,在IMAX 3D大屏上火星呈现令人震撼的绚丽景象,最令人称奇的是,马特·达蒙饰演的宇航员刚好也是植物学家,被独自遗留火星后,能靠种土豆吃土豆生存500天。并且大家普遍认为,虽是太空电影,但主角乐观的态度,大量笑料和科普知识,小朋友也能看懂。
那么问题来了,火星适合人类生存吗?电影里的这些设定成立吗?看电影之前,大家不妨听听科学松鼠会会员、天体物理学家孙正凡之前在上海看片时所科普的火星、宇航技术等方面的知识。 扬子晚报全媒体记者 孔小平
简单说来这是一个火星版的 “鲁滨逊漂流记”
仍然需要讲述一下电影剧情:在一次人类登陆火星的任务中,宇航员马克·沃特尼(马特·达蒙饰)经历了一场恶劣的风暴,与其他队员失联,队员们认为马克已丧生,只得乘坐飞行器离开了火星。然而马克竟幸运地活了下来,成了火星上唯一的人类,但生命补给仅能维持31天。
为了生存,马克不仅发挥了自己植物学家的特长,还利用化学、物理等多个技术,将居住舱变成一片土豆农场,堪比火星版“鲁滨逊漂流记”。靠一日三餐吃土豆,他在火星上竟支撑了近500天,而且500天里面实现了与地球的联系,多种自救行为在各种笑料中展开。相比《星际穿越》,《火星救援》的剧情无疑简单了一些,不过它的优点在于,在马特·达蒙自带学霸属性,搞笑技能全开的情况下,加入了不少科普知识。
探路者号勾起“科幻迷”的复古情怀
相信中国很多太空迷对NASA(即美国国家航空航天局)也是无比痴迷,这部电影也有很多揭秘NASA和美国加州喷气推进实验室的部分。首先《火星救援》的原作者安迪·威尔在写这个故事时的设定和探索火星的手段都是根据现实中NASA的火星计划而创作的。上周导演雷德利·斯科特来中国首映时也表示,NASA负责了宇航员和飞船部分的道具和技术指导,该实验室则为影片提供了火星上的漫游器。
这里还需要提到《火星救援》竟然还出现了1996年的火星探路者号,它是马克回归地球的关键道具,这个细节估计会让很多太空迷更加激动。影片中,马克开着火星车跑去寻找几十年前的探路者号,并利用它古董级的相机,向地球发出求救信息,这一段肯定得到了NASA专家认可,探路者号上的设备确实能帮助马克与地球上的喷气推进实验室通讯。
科学家解读“火星求生” 火星上沙尘暴是家常便饭?
一个干又冷的大沙漠,重力只有地球40%,能不飘吗?
那么,这部科幻电影的细节,有多少其实并不“科幻”呢?我们请专家来解读一下。
看完“植物学家在火星上种土豆的500天”,很多观众的疑问应该来了——火星上生存,对我们来说有多难?科学松鼠会会员、天体物理学家孙正凡介绍,虽然火星是目前已知最像地球的天体,但它并不适合人类生存。它的重力只有地球的40%,“一个体重100斤的女孩子到火星上,重量就只有40斤,或许很多女孩子会很喜欢去火星。”
但他也表示,火星大气密度极低,只有地球的百分之一,平均温度零下55度,连二氧化碳都会结成干冰。而且火星表面是一个大沙漠,经常会刮起席卷整个星球的沙尘暴。
沙尘暴确实在《火星救援》中呈现了,就是开场,马克和其他队员在一场大型的沙尘暴中,被重物击中,能见度极低,他与队员就此失去联系。从IMAX 3D大屏上看这一段,让观众身临其境的感觉很强烈,沙尘暴的颗粒状非常大,密密麻麻地打在队员们身上。
太空能种土豆吗?够吃吗?
现在已经能种莴苣了,但食物供给还是主要来自地球
看完影片记者发现,土豆简直浑身都是宝,而且居然能在恶劣的火星环境中生长出来,不过据NASA的火星探索证明:火星土壤除了缺乏氮元素,其他成分与地球土壤很相似。
火星上的土豆种植教程是这样的:马克将火星上的土壤,在基地的室内铺好,再用自己的粪便混入,人类粪便中富含氮元素,所以理论上是能种庄稼了。然后最重要的是水,为了采集水,马克从火星登陆舱的火箭燃料中分解出氢气,再混上氧气,火星上是不能带点火设备的,看来安检很严格,然后他就把队员遗留下来的一个木质挂件削出很多木屑,弄出了火,点燃了混合气,经过一次实验失败爆炸后,马克终于得到了水,土豆也得以生长发芽。
很多观众看到马克在火星上利用科学技术制造出氧气与水时,有点惭愧地发现自己的化学知识都还给化学老师了。不可否认的是,他种出的土豆居然成为维持生命的补给,也成为影片最大的看点。其实,这在现实生活中已经做到了,本月早些时候,空间站宇航员史上首次食用了太空生长的莴苣。此次蔬菜种植成功归功于NASA的强大太空蔬菜生产系统VEGGIE。只需33天,宇航员就成功收获并品尝了首批太空植物——莴苣。NASA一位植物学家称,人类可以在火星上栽种土豆,而且可种植的不只土豆一种。NASA另一科学顾问表示:“我们已经清楚火星拥有冰冻水,而且土壤中含有硝酸盐,这是一种很好的肥料。”但是这些植物种植量是否能够供一个人维持生存,就不好说了。目前的空间计划中,宇航员的食物供给大部分还是来源于地球,而不是空间站的“农场”。
星际穿越太远,离子推进器可以有吗?
这个还真有,我国“实践9号”携带的卫星上就用过
硬科幻迷们一定会纠结地思考离子推进器的加速飞行,是真的吗?孙正凡表示,电影的故事情节中采用了不少前瞻性的技术。比如队员们来营救时使用了离子推进器来加速飞越280万英里,“这项技术真实存在,并且已经研究了40年之久。如今在卫星上有应用,我国发射的‘实践9号’携带的卫星上就使用了离子电推力技术。不过在深空探索上(如飞往火星、土星等)暂时还未应用。”
他解释说,传统的火箭采用尾部喷出高速的气体实现向前推进,离子推进器也是采用同样的喷气式原理,但是所喷出的是一束带电粒子或是离子。它所提供的推动力或许相对较弱,但所需的燃料要比普通火箭少得多。只要离子推进器能够长期保持性能稳定,它最终将能够把太空飞船加速到更高的速度。孙正凡说,再过10年、20年,这些电影中的科幻技术都将会实现。
火星探索引发新一轮“太空竞赛”
“中国造”火星探测器本月初首次亮相
目前,火星探索已经成为航天领域最为热门的目标。21世纪以来,火星探索的次数已经超过了月球探索。“美国、欧盟、俄罗斯、印度和中国在内的许多国家都在实施火星探索计划,载人前往火星在未来的十几、二十年就将实现。”孙正凡表示。
就在本月初,上海举行的第17届中国国际工业博览会上,我国自主发射的火星探测器首次公开亮相。据在博览会现场的上海航天技术研究院卫星专家牛升达介绍,我国自主火星探测的任务将通过一次发射,完成火星全球综合遥感和着陆巡视勘察两项探测任务。
该探测器有望未来探寻火星表面水资源和生命迹象,中国计划2020年发射这款探测器。2014年11月,国防科工局科技委主任、中国工程院院士栾恩杰曾透露,“国防科工局已决定,将组织实施火星探测工程。计划2020年首次发射。”据悉,这并不是中国首次尝试进行火星太空任务,2011年11月,中国“萤火一号”与俄罗斯探测器一起发射升空,计划对火卫一进行勘测研究,但令人遗憾的是,发射不久俄罗斯官方表示该太空任务失败,发射火箭在太平洋上空爆炸。
证实液态水后,寻找“火星生物”成新热点
据资料显示,此前,火星上的水一直被认为是以固态冰的形式存在,就在今年9月,美国国家航空航天局(NASA)发布了在火星表面发现存在液态水活动的强有力证据。这一发现立刻点燃了新一轮的“火星热”。
液态水的问题解决了以后,那下一步我们去火星重点会探索哪个领域呢?孙正凡说,现在火星探测最令人感兴趣的部分就是去寻找生物、或者生物化石。电影中机组女指挥官刘易斯的工作就是在火星上寻找生物化石。“在几十亿年之前,火星上甚至还有海洋,只是在漫长的时间里水分逐渐消失在太空里了。美国科学家在南极发现过一块火星陨石ALH84001,它来自45亿年前的火星。1996年,NASA在这块陨石找到类似细菌结构的东西,不过还不能确认,如果能确认的话,那将是震惊世界的。”