关于小说

安迪 威尔,是前暴雪的程序员(给魔兽争霸2代写过代码)。

威尔的个人网站

作为粒子物理学家的儿子,威尔是在阿西莫夫和克拉克的科幻小说中长大的。我相信这种被黄金时代的科幻所熏陶的童年给了他写作硬科幻的功底。为了给“如何在火星上生存?“一个令人信服的答案,威尔开始写作《火星救援》。他自学了大量的航天知识,小说中的每一个日期,都源自他本人的精确计算。2009年,威尔开始在自己的网站上连载。很快聚起来一批死忠读者,这些读者都是对科学细节极其挑剔的家伙,每当有科学错误都会被挑出来修改。而后的2011年,在粉丝的强烈要求下,亚马逊Kindle版上架,价格则是最低的0.99刀。结果很快爬上了科幻类作品的榜首,不到三个月卖出了35000本,比他之前网站上免费下载的次数还多。2013年,小说的版权被皇冠出版社以超过十万美元的价格买走。
没错,本片中的细节,简直多到了”刻意炫耀“的程度,几乎可以作为一本”火星生存手册“.《地心引力》跟它一比,根本就是文艺片嘛。
1.电影中记录日期用的单位是Sol,全称是Martian solar day,火星太阳日:火星上太阳起落的平均间隔。等于24小时39分35.244秒,和地球的一天很是接近。
2.火星上种植植物的确可行:
这是勇气号,机遇号和好奇号所测量到的火星土壤成分,有足够的钠,镁,铝,磷,钙,铁,只是缺乏氮,而这正是人类粪便中的丰富成分。所以添加了粪便的火星土壤的确可以种植植物。地球上的相关实验也证实了可行性。
3.马特 达蒙在火星上种植土豆,因为土豆差不多是亩产淀粉最高的作物。
4.土豆相比小麦,主要缺点就是需要大量的灌溉。马特 达蒙生产水的方法,是用联氨(常用火箭燃料)在铱催化下分解成氮气和氢气,然后小心的燃烧氢气获得水。顺便提一句,片中的联氨应该是作为单组分推进剂,供姿态调整火箭使用的。原理也是利用铱催化下的放热分解,比冲(效率)可以达到220s,虽然不如那些接近400s的『专业』火箭发动机,作为姿态控制火箭也够用了。

航天飞机机鼻的这些孔就是姿态调整火箭的喷口。使用单组分推进剂的火箭发动机只需要控制单一燃料的流量就可以调整推力,比双组份(燃料+氧化剂)的发动机来的方便,适用于姿态调整这种需要频繁启动/暂停的场合。

5.利用核电池取暖(就是从土里挖出来然后包上金箔的玩意儿)。影片中的核电池,严格来说叫放射性同位素热电机(Radioisotope Thermoelectric Generator,缩写RTG,影片中也提到了这个缩写),利用放射性衰变的热量进行温差发电,通常使用的同位素就是钚238。钚本身剧毒,所以片中马特达蒙也提到如果电池损坏那就”no human“了。这种电池通常呈柱状结构,中央是放射性元素热源,中间是温差发电的电极,最外层则是散热片:
卡西尼-惠更斯上的RTG
阿波罗带上月球的SNAP27型RTG。
RTG的核心,二氧化钚,仅仅自发衰变就可以把自己加热到红热状态。用二氧化钚陶瓷是为了得到更好的热稳定性(不容易化掉之类)。
6.用来和地球联系的火星车是1996年发射的火星探路者号(Pathfinder):
探路者号失灵的原因是太阳能电池板上覆盖的灰尘过厚和冬天光照时间短。从而电池无法充电,供热系统不能运转,各个电子元器件因为温度太低失效。
据NASA介绍,这颗探测器的确有相应的接口供马特达蒙连接电脑并加以改造用来和地球通讯。
这颗探测器的位置也和真实世界一致:
7.马特达蒙开始和地球通讯用的是16进制,两位16进制数字就可以表示0到255的组合,转换成ASCII码就可以表示所有字母了。作者威尔本人就是程序员,对这一套当然是驾轻就熟。不用26位字母直接表示是因为这样一来每个字母分到的角度太小,不利于相机取景拍照。
8.NASA黑人小哥的绝妙点子就是利用引力弹弓效应(和行星交换动量)进行变轨并节省燃料/提高速度。这也是航天器进行行星际飞行常用的方法,不过影片中居然连NASA高层都需要小哥科普才明白,并且小哥验证还是利用了NASA的超算,只能说是为了戏剧效果了。
电影中Hermes飞船采取的轨道,绿色是任务开始时从地球到火星的轨道,黄色是第一次离开火星的轨道,它在星号处开始变轨,在数字3处利用地球引力大幅改变轨道,在4处飞越火星,救回Mark Watney。在这个方案中,Hermes都只是飞过地球和火星,在这两次短暂的“相会”中,NASA必须把足够的给养送到Hermes上,然后让Mark有能力挣脱火星引力的束缚接近Hermes。即使是看似简单的第一个任务,也需要推力强大的火箭才能完成,因为此时Hermes相对地球的速度非常的快,火箭除了能挣脱地球引力,还需要加速到足够追上Hermes才可以。影片采取了近年来好莱坞常用的“太空出事靠中国”的思路,借用了强大的“太阳神”推进器把给养送达了Hermes。
9.片尾从火星起飞时为了节省重量,抛弃了返回舱的大量设备,甚至窗户和整流罩。火星的大气极其稀薄,所以理论上是可以这样做的。虽然减轻了重量,阻力却增加了不少,这也许就是进入轨道之后却发现轨道偏低的原因吧。
10.影片中不太真实的地方,我觉得一个是开头的风暴。由于火星大气极其稀薄,即使风速很高,这种风暴能产生的破坏力也很有限,而且产生如此规模的风暴需要足够的时间生成,NASA必然能给出足够的预警时间供大家撤离。不过作者也承认这是一个为了剧情推进不得已而为之的BUG(”我就想快点把马特达蒙困在火星上啊啊啊!“)。
11. 火星表面的太阳辐射,这也得怪那聊胜于无的大气层,还有火星欠缺的磁场。马特达蒙就这样穿着宇航服在表面逛来逛去,估计等回地球的时候他晚上就能发荧光了(笑)(发荧光是指Mark接受到过量宇宙射线照射之后体内的某些原子核变成了会衰变的不稳定同位素,衰变产生的电子/伽马射线都有可能与周围原子的外层电子作用产生荧光。)
此前,”太空营救“类电影的标杆必然是《阿波罗13号》,除了来自真实的震撼,更打动我的是NASA地面人员的不懈努力,从上至下都体现出那个年代纯粹的美国精神——求真,进取,永不放弃。

相关看法

  • 主角的行为定义了什么叫意志力。我看了之后的感受就是,意志力不是说把自己憋着出大招,而是不停地维持和释放活力。保持信心也不是一句口号,而是在理性基础之上的自我调节。(知乎 陈灼
  • In space, no one can hear you scream like a little girl.(小说主人公 Mark Watney)
  • F**k you, Mars!(Mark Watney)
  • 他们这么做的真正原因是:每个人都有一种本能,那就是把同伴救出来,有时候可能看上去不太像,但事实确实如此。远足的人在深山里迷路了,人们会发动搜救。火车出了事故,人们会排成长队献血。地震毁了一座城市,全世界的人都会捐出紧急物资。这种本能扎根于人类社会,每一种文化都不例外。是的,有些傻逼对此嗤之以鼻,但有多得多的人愿意这么做。正因为这样,才会有十几亿人站在我这边。 
  • Anyway , one problem at a time.

NASA科技

1.Watney居住舱Hab,现实中在NASA的约翰逊航天中心,机组人员在人类探索研究模拟项目(HERA)中为长航时深空任务训练。

2.植物农场,在国际空间站中,Veggie是一个有效的新鲜食物生产系统。使用红、蓝、绿光,Veggie帮助植物生长在一个枕头类似物里,它是一个拥有基质和肥料以及微孔表面的小袋子,用来由宇航员收割食物。

3.水再生WRS系统

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