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《火星救援》把NASA乐坏了,因为它有如此多的太空高科技!

评《 经典影视作品

2016-03-06 12:14发布

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编辑

NASA不久前发表了一篇文章,介绍小说《火星任务》中,真实应用在太空科学的高科技。文章还用心的附上电影剧照对照图,等于一次攫取科学常识和电影预告,不亦乐乎。

2011年,一位电脑工程师将平时写的科幻故事PO上网,意外获得极大反响。

2014年,他的首部文字作品《火星任务》正式出版,这位工程师安迪威尔遂成为当红作家,小说更被雷利史考特相中,翻拍成电影《火星救援》,今天(11月25日)国内上映了!

经典影视作品剧照
《火星救援》海报

类属硬科幻的《火星任务》以科学为基石,模拟2030年NASA的太空旅行。

虽然安迪威尔笔下描写的是二十年后的世界,现在的美国太空总署,却也确实正在研发许多小说中出现的科技设备。

毫无疑问,科幻作品与现实世界的时差已越来越小,界线越来越模糊。

本文将附图整理出NASA介绍的9项太空高科技,让喜欢《火星任务》的书迷可以借此一窥小说中的真实世界。

01.【居住舱】(Habitat)

居住舱是马克瓦特尼在火星上的家,是小说主要场景之一。居住舱中备有大气调节器,太空人在舱间内不需穿太空衣就可活动。

电影中的居住舱▼

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在真实世界中,太空人会在林顿詹森太空中心进行星球生存模拟(HERA),为长期任务做训练。

HERA拥有完全独立的生存系统,这个两层的居住舱内有起居空间、工作站及模拟气闸舱。

HERA提供有用的维生数据,帮助NASA了解该如何改进相关的深空作业。

林顿詹森太空中心隶属NASA,位于休士顿。中心内的HERA简单讲就是一个模拟居住舱▼

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02.【作物农场】(Plant Farm)

农业是太空科学重要的研究项目。小说中,瓦特尼把部份居住舱改造成自体循环的小农场,靠马铃薯维生。

火星由史以来第一个农夫瓦特尼(马特达蒙饰),好温馨的画面▼

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在今天的国际太空站上,太空人拥有丰富的食物补给。

但在六千五百万公里外的火星,太空人就像瓦特尼一样必须自给自足,因为粮食送达最快也要九个月后。

在近地球的轨道上,生菜是最容易生长的作物。

在ISS上,蔬菜属于极具开发潜力的新鲜食材,只要使用有色光线控制,蔬菜就会乖乖地生长,按时供太空人食用。

目前,NASA正积极开拓可种植的作物种类,以确保未来登陆外星球的太空人能够满足营养需求。

太空人正在国际太空站的实验室中收成生菜,特殊红光是专门栽种太空生菜的必需品▼

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03.【再生水回收系统】(Water Recovery System)

火星没有川水湖泊,太空人需要自行制造水。

有读过小说就知道,聪明的瓦特尼不曾浪费一滴水资源,在没有任何外来救助的情况下,他研发了一套系统,尽可能地收集所有水气以求生存。

水资源实在太珍贵。在国际太空站上,同样没有一滴汗水、眼泪或尿液会被浪费。

透过这套再生系统,太空舱内的水份会不断被过滤、淨化。有位太空人曾这么说:“今日的咖啡来自昨天的咖啡。”

04.【制氧系统】(Oxygen Generation)

除了住所、食物和水,在火星上生存还有一项重要的条件:氧气。

火星上没有氧气,瓦特尼无法恣意进行舱外活动,他必须随身携带氧气补给。

国际太空站也备有相同的制氧系统,以电解方式分离水分子中的氧气和氢气。

氧气就这么被释放到空气中,至于氢气则进入制水循环系统。

目前NASA正致力于将更多空气中的残余物质(副产品)转化为可用的氧气。

由俄罗斯设计的制氧机▼

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05.【火星太空装】(Mars Spacesuit)

火星地表对人类并不是太有善,那里没有空气并且极其寒冷。

太空人若要在火星上进行各种采样任务,一定得穿着特制的太空衣。

太空衣亦是小说中的救命必备物,相当有创意的瓦特尼把它的功能发挥得淋漓尽致,令人拍案叫绝。

《火星救援》中的火星太空衣,可以在左手臂上看到生命指数显示屏▼

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NASA也正在努力研发适用于火星的太空衣,设计师需要详细研究火星的各种险峻环境,以便制作能完整配合任务内容的太空衣。

火星上那些大量的尘埃也是漫游火星的一大难题,过量的尘土会严重影响太空人和太空舱的运作。

因此,NASA设计出一套特殊装置,让太空人可以“从背部”离开太空衣进到舱内,把太空衣留在外头,以防灰尘污染太空舱。

NASA最新的太空衣设计样本Z-2,当时还应邀大众投票选出太空衣的三种颜色(但这个造型怎么只让我想起Gru)▼

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06.【火星探测车】(Rover)

火星车是整本小说中最令我头痛的东西。

因为在接触本书前我从来没看过火星车,所以很难明白一台车子如何能经历瓦特尼那霸王式的大改造、装载各种大型器具,甚至还可以外接帐篷,扩增内部空间。

记得还曾在“8 项《火星任务》中的太空设备”中胡乱猜想探测车的模样,这下看完电影剧照和NASA的图文解说后终于真相大白!

电影中的探测车,有六个大轮子▼

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太空人一登录火星,就必须在那里待上整整一年,因为火星运转的轨道和地球的距离在一年后才会再次来到最小值,方是最适合返航的时机。

因此,太空人将会有大量时间进行各种火星研究。NASA当然不希望研究范围受制于人类的脚步,专门探索火星的坐骑“漫游者”由此诞生。

火星车被设计得相当强大,能够翻山跃谷,顽强得足以应付严峻的火星生态,以及各种突发状况。

NASA目前仍致力打造能适应各种地理环境的火星探测车,Multi-Mission Space Exploration Vehicle(MMSEV)▼

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07.【离子推进器】(Ion Propulsion)

《火星任务》中,战神计画三号的成员所搭乘的赫密斯号,就是利用离子推进器来完成这趟超过28亿哩的航程。

离子推进器将带电的离子加速后,以每小时 20 万哩的超级高速喷出。

太空船虽只是感受到轻微的风吹,但它会持续加速,积年累月后便能达到超凡速度,加上离子推进不需很多燃料,替整个航行计画省下可观的资源,是当今最经济实用的推动技术。

NASA目前正持续研发更新型的离子推进器▼

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美国太空总署在2007年发射的无人探测太空船曙光号(Dawn Spacecraft),便是使用这项技术,以每小时25万哩的飙速打破其他探测船的纪录,率领人类的脚步首次光临两颗行星(谷神星以及灶神星)。

08.【太阳能面板】(Solar Panels)

火星上没有石油,没有风,因此太阳能在太空任务中扮演极重要的能源补给角色。

书中的赫密斯号就是运用太阳能电池组作为能量,瓦特尼也多次使用太阳能板,进行长时间驱车旅行。

现今的国际太空站拥有足以让40个家庭使用的太阳能发电系统。

太空站其实并不需要如此大量的电力,但多余的电能可以减轻任务失败带来的损害。

NASA现阶段的火星探测先锋猎户座,将以太阳能电池发电的方式,带领人类朝未知的宇宙迈进。

ISS的太阳能面板相当稳定,打从2000年首批太空人被送上太空站起,它就敬业地持续供电直到现在▼

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09.【放射性热电产生器】(Radioisotope Thermoelectric Generators)

四十年来,NASA已经使用“放射性热电产生器”支援超过20次的太空任务,包括火星探测车好奇号,以及即将流浪者Mars 2020,都是使用这项新世代的发电技术。

大致圆筒形状的RTG▼

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我们可以把“放射性热电产生器”视为一种太空电池。同位素钸在衰变过程会产生大量热能,RTG便将这些热能转换成电能。

钸拥有极强的辐射线,为了防止辐射外泄,书中的太空人把这玩意埋在离居住舱很远的地方。

如同小说叙述,真实的RTG以多层坚固的高科技材质包装,即便发生灾难性事故也不会产生一丝裂痕。

RTG以放射α射线为主,α射线仅能在空气中移动数英寸,并且无法穿透衣物或皮肤。

除非射线被分化成更细小的颗粒或蒸发,被人体吸入后才会产生影响。

RTG中的同位素通常被制成陶瓷颗粒状,所以一般来说不太可能被人体摄入,尤其是这个同位素无法溶于液体。

RTG实体▼

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科学家正在竭力分析火星上的辐射环境,以便为太空人设计有效的防护系统。

为了能在火星上生存,未来的探险家们需要绝对可靠又耐用的电力来源。

这些能源系统可能包括辐射能、太阳能、燃料电池和核分裂等。

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