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科学解读 在火星种土豆到底“科不科学”

2015-11-26   央广网搜索   阅读量:48

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……火星救援今天,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IMAX3D版,大家纷纷表示,在IMAX3D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IMAX3D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。”