自1969年阿波羅載人登月成功以來，火星就是人類的下一個目標，多年來人們也一直在籌備踏上火星之旅。近日，電影《火星救援》無疑將大家對載人火星探索任務的熱情推向高潮。電影講述的是宇航員踏足火星后，面臨種種生存風險，最終獲救返回地球的故事，它被稱為“可能是目前最全的火星生存指南”，這也側面印證了這部電影不完全是脫離科學的想象產物。將來的某一天，如果我們像馬特達蒙一樣被單獨遺棄在遙遠的異星球，是否也能自己制氧、種土豆、駕駛著酷炫的探測車穿越星球，過一把“太空海盜”的癮呢？記者采訪天文學專家，結合電影情節，告訴大家如何科學地在火星生存下去。
文/圖記者 郭原毓
火星可能有水但仍是充滿輻射的荒涼之地
無論是《火星救援》還是前段時間的《星際穿越》，觀眾看到的是，被遺棄在異星球上的宇航員總能以各種巧妙的方式找到生存之道——找不到水源就通過化學反應制水，食物不足就改善火星土壤種土豆，閑暇時還可以開著探測車來個星球探險。看上去異星球的生活雖然孤單，但一個人的旅程卻趣味橫生。電影中有個令人印象深刻的細節：為了灌溉126平方米的火星土豆田，男主角只好自己“制水”，他從火星大氣中收集二氧化碳，從中提取氧，再從火箭燃料聯氨里提取氫，將氫和氧結合，費盡周折，冒著隨時被炸死的危險，只是為了得到水。
事實上，火星雖然環境惡劣，但并非完全沒有液態水存在。今年9月，NASA（美國國家航空航天局）根據發表在《自然·地球科學》上的一篇論文提出，火星上很有可能存在液態水。通過光譜分析，研究者們發現了季節性坡紋，從季節性坡紋中水合鹽類含量的變化，可以確定這些坡紋是由水流作用形成的。對此，中國科學院國家天文臺的研究員鄭永春博士解釋道，雖然這是實打實的液態水，但這是高濃度“鹵水”，不能直接喝。鄭永春說：“火星表面的溫度很低，最高溫度才零下二十多攝氏度，普通水在這個溫度下不會變為液體。但如果水中溶解了大量的鹽分，就可以在低溫下保持液態流動?！?/p>
水雖然找到了，但如果你是在火星上求生的宇航員，這個答案與其說是希望，倒不如說是更嚴峻的考驗。根據鄭博士所說，火星上的水含有高氯酸鹽，這種元素會導致人體骨骼畸形，對人體來說是有害的。除了缺乏水源，火星環境對人類生存不利的方面還有三點：大氣稀薄，缺乏臭氧保護；環境極為干燥，浮塵多；還有各種殺人不償命的輻射。“火星的大氣成分主要是二氧化碳，不存在氧氣，人類無法呼吸這種大氣，加上火星浮塵中有很多有毒物質，雖然有過濾設施，但宇航員難免吸入，輕者得矽肺，重者得癌癥。其次，沒有臭氧的話，人類就好比生存在紫外線照射下的細菌那樣脆弱。而輻射分兩種，銀河宇宙輻射和太陽粒子輻射，兩者都具有很強的貫穿能力，很難防護，不僅能穿透飛船座艙的艙壁，擊中人體后還會引起組織器官的嚴重損傷?！?/p>
電影并不純科幻: 這幾項技術是真的！
雖然火星看起來毒性滿滿，但人類登上火星是必然趨勢。就在電影上映前后，NASA公布了一份詳細的火星登陸計劃，并于今年11月開始招募一批新的宇航員，這批成員很有可能將是火星登陸的見證者?？苹门c現實雙管齊下，重新點燃了大家的太空夢。但考慮到火星的“惡劣”環境，載人任務首要保證的自然是宇航員的安全。作為“目前最全面的火星生存指南”，電影《火星救援》還原了大部分NASA的真實技術，也許可以作為登陸火星的一個參考范本。
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電影中，閃耀著男主角智慧光芒的情節即在火星種植土豆，實際上，太空農業一直在持續開發。NASA曾公開了宇航員種植的生菜照片：一套由特殊燈光和一包包供植物和蔬菜生長所需的營養物質組成的裝置。而在今年八月，NASA報告稱，國際空間站中的宇航員成功通過種子栽培并試吃了萵苣。萵苣采用無土栽培，宇航員用了紅色、藍色和綠色LED燈提供萵苣光合作用所需的光線。至于在火星上開墾種菜，鄭永春認為首先要改造土壤?！盎鹦堑耐寥揽梢院透瓯跒┳黝惐?，因為高鹽分，所以寸草不生。要在火星上種植物的話，首先要把它改造成類似地球上的土壤，讓土壤脫鹽，然后要培養微生物，只有微生物存在的土壤才是有生命力土壤，才能支持生物的生長。”鄭永春說。
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電影中的宇航服是根據NASA真正的宇航服衍生設計而成的，雖然厚重的宇航服在男主角身上穿出了緊身小蠻腰的效果，但現實中，宇航服并不那么酷炫。今年NASA發布的最新款宇航服，雖然比起之前的科幻感強了許多，但看起來還是蠢萌蠢萌的。
鄭永春博士介紹說，宇航服按照用途一般分為艙內宇航服和艙外宇航服，艙內宇航服用于飛船座艙發生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上它，能夠接通艙內與之配套的供氧系統，服裝內會立即充壓供氧，并能提供一定的溫度保障和通信功能。而艙外航天服實際上是最小的載人航天器，除了具有加壓、充氣、防御宇航射線和微隕星襲擊的作用外，它里面還有通信系統以及生命保障系統。這與科幻電影中的設定基本一致。
另外，電影中穿宇航服的方式也很酷，宇航員經常在緊急狀態下一個助跑，“咻”一下像寶劍入鞘一樣對準跳入宇航服中，穿衣動作一氣呵成?，F實中也是這樣，新款宇航服的背后加上了接口設計，宇航員們可以從艙內快速跳進宇航服，使宇航服脫離接口，留在艙外，從而保持室內清潔。鄭博士解釋道，這是因為火星上塵土飄飛，如果紅色土壤被帶入了宇宙飛船內，會對宇航員和艙內設施造成影響。
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居住艙是宇航員在火星上的家，也是電影中的主要場景之一。居住艙具有溫度、濕度和空氣調節功能，航天員在居住艙內活動不需要穿著笨重的艙外宇航服，可以穿得和地面上一樣。這是馬克在火星上得以生存下來的重要保障，也是人類未來探索火星前必須解決的重要前提。
現實中，NASA在休斯敦的約翰遜航天中心建立了火星生存模擬系統，航天員在那里進行訓練，為火星上的長期生存做準備?；鹦巧婺M系統擁有獨立的生命保障系統，分為上下兩層，包括起居間、工作站及模擬氣閘艙。根據實驗效果，目前這套系統還在改進中，以適應未來的火星表面生存和作業。
行
當人們降落到火星上之后，他們至少要在火星上待上一年時間，以等待火星和地球運行到回程距離最近的位置。這帶給宇航員們大量的時間進行實驗并探索周圍環境。因此，宇航員需要使用穩健、可靠、功能多樣的火星車，前往更遙遠的地方。在《火星救援》中，男主角開著他的火星車跑了好幾趟，甚至還對火星車進行了一些不怎么正統的改裝，好讓自己生存下來。
而現實中的火星車外形與電影中非常相似，10多年來，NASA的“機會號”探測車一直在火星上工作和運行。鄭永春博士說：“目前的火星車還不具備載人設計，在解決行駛距離、輻射保護等問題后，載人探測車最終會像一個帶著車輪的生活艙。為了保證機動性，有些版本裝備了6個轉向輪，即使有一個爆胎，只要向上收起出了問題的輪胎，探測車依舊可以正常運作。”
錯誤示范：在火星上這樣做 你會遭遇問題
雖然《火星救援》的科學度受到比較高的肯定，但某些劇情發展的合理性仍遭到質疑。喬治·華盛頓大學空間政策研究所前所長約翰·羅格斯基指出，電影中一開始的大風暴就極不科學。宇航員會被遺棄在火星，是因為受困于火星的超大風暴，這個風暴具有颶風級力量，裹挾著巨大的碎片而來。但羅格斯基聲稱，火星上空氣稀薄，這會把風力降低為徐徐微風，根本產生不了大型風暴。
鄭永春博士也提出，影片中男主角在火星上行走自如，這忽略了火星低重力對行走能力的影響?！鞍蠢碚f，他會跳躍前進，而不是電影里那樣，像在地球上一樣正常邁步?！编嵱来赫f，“沙塵暴也是不準確的，大氣層對于這種力量來說太稀薄了，不管它們刮得多快，你也感覺不到風力?！贝送?，火星的高輻射水平也被忽略了，經過那么長時間的火星生涯，男主角可能會得重病，即使他能夠順利返回地球，也會在一年后死于癌癥。
