《紅色星球》 追求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目苹糜捌?/h1>
2011-05-16 05:31:30賀鵬梓
太空探索 2011年7期
□ 賀鵬梓
國(guó)外的星際冒險(xiǎn)電影已經(jīng)有近百年歷史，從最早的《從地球到月球》到最近的《太空堡壘卡拉狄加》。這些電影不但激勵(lì)了一代又一代年輕人走進(jìn)航天事業(yè)，也為航天工程貢獻(xiàn)了很多奇思妙想。更重要的是，這些電影可以把很多科學(xué)探索的設(shè)想“可視化”，用來(lái)影響公眾和國(guó)家權(quán)力機(jī)構(gòu)，為航天事業(yè)爭(zhēng)取社會(huì)關(guān)注和經(jīng)費(fèi)。
鮑曼正設(shè)法搭救漂浮在太空里的蓋格勒
《紅色星球》是2010年，時(shí)代華納公司在重返月球、登陸火星的輿論背景下拍攝的。影片主題是傾向于實(shí)施載人火星探測(cè)的。需要指出的是，國(guó)外星際航行科幻電影的內(nèi)容雖然是在“杜撰”，但在有關(guān)航天飛行原理上卻非常嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)細(xì)節(jié)絕不含糊。
旋轉(zhuǎn)的飛船
影片開(kāi)始就是一個(gè)華麗的軌道組裝場(chǎng)面，空天飛機(jī)不停地把飛船組件從地球表面運(yùn)到近地軌道，然后組裝起來(lái)，成為一艘巨大的飛船，到星際航行。在桁架結(jié)構(gòu)的船體主軸外圍，有兩個(gè)巨大的輪型結(jié)構(gòu)在不斷旋轉(zhuǎn)。這是個(gè)什么東西呢？
早在上世紀(jì)70年代，就有科學(xué)家設(shè)想了太空城計(jì)劃。太空中是失重環(huán)境，為了讓普通人也能移民太空城，必須在里面制造出人工重力來(lái)。有人設(shè)想過(guò)磁鐵鞋。不過(guò)這只能服務(wù)于人類(lèi)，諸多的用品、家具和流體卻不能用這個(gè)方法來(lái)解決。
用離心作用來(lái)制造人工重力的方式得到了很多科學(xué)家的認(rèn)同。如果太空城設(shè)計(jì)成一個(gè)環(huán)形管道，那么只要它繞軸心自轉(zhuǎn)起來(lái)，離心作用就把管道里的物體“壓”到管道外側(cè)的內(nèi)壁上，形成與地球上重力相同的效果。北京石景山游樂(lè)園中有一個(gè)叫做“瘋狂轉(zhuǎn)盤(pán)”的項(xiàng)目，就有類(lèi)似的效果。當(dāng)然，如果真的要制造這樣的環(huán)形太空城，其自傳速度要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算，使人工重力盡量接近地球上的真實(shí)重力。
《紅色星球》中的雙環(huán)正是這樣的人工重力生成設(shè)備。片中的航天員們?cè)诖瑑?nèi)行走自如，指令長(zhǎng)鮑曼甚至可以和在地球上一樣淋浴——在失重環(huán)境中，水滴會(huì)四處飄散，根本沒(méi)法淋浴。可見(jiàn)，片中設(shè)想的是一種非常高端的重力生成技術(shù)。
那么為什么要設(shè)置雙環(huán)呢？單環(huán)不就可以模擬出重力了嗎？實(shí)際上，如果是單環(huán)，那么環(huán)形結(jié)構(gòu)和中心桁架之間的旋轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)必然存在摩擦力矩，使中心桁架結(jié)構(gòu)也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。如果采用兩個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)，就可以使兩個(gè)摩擦力矩抵消，使中心桁架保持穩(wěn)定。
影片中，飛船在接近火星時(shí)遭太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊，動(dòng)力喪失，雙輪不再旋轉(zhuǎn)，人工重力立刻喪失。不得不說(shuō)，目前為止，任何其他國(guó)家的科幻影片都沒(méi)有在科學(xué)原理上達(dá)到如此嚴(yán)謹(jǐn)和縝密的程度。
有關(guān)設(shè)定
鮑曼撲滅火災(zāi)后，獨(dú)自坐在滿目瘡痍的船艙中
鮑曼終于把蓋格勒乘坐的飛船拖回母船中
蓋格勒和佩廷格
影片開(kāi)始，就設(shè)定了人類(lèi)進(jìn)行火星移民的原因——2000年前后地球環(huán)境污染嚴(yán)重化、2025年時(shí)已經(jīng)不可收拾，于是人類(lèi)用了20年時(shí)間試圖改造火星大氣。具體手段是，向火星發(fā)射能產(chǎn)生氧氣的藍(lán)藻，試圖靠它們來(lái)改造火星大氣。然而，這些藍(lán)藻被火星上一種奇怪的蟲(chóng)子大量吃掉了。這些蟲(chóng)子一邊攝入藍(lán)藻，一邊放出氧氣，改造了火星大氣層。作為科幻電影，這種設(shè)定無(wú)可厚非。而且，是否可以用低等植物來(lái)改造一個(gè)星球的大氣，也是個(gè)有價(jià)值的話題。
不過(guò)影片中對(duì)火星環(huán)境的設(shè)定略有不合理之處：火星上的年平均溫度在零下79°C左右。幾位考察隊(duì)員雖然身穿航天服，但面部暴露在外。影片中設(shè)定，火星大氣已經(jīng)可供人類(lèi)呼吸。不過(guò)在北方經(jīng)歷過(guò)冬天的人都知道，在如此低溫環(huán)境下，人的正常呼吸都會(huì)哈出“白氣”來(lái)。影片中卻沒(méi)有表現(xiàn)這個(gè)細(xì)節(jié)?？赡苁亲鳛橥饩暗氐陌拇罄麃啽容^炎熱的緣故?；蛟S，導(dǎo)演應(yīng)該找個(gè)更寒冷的外景地，譬如冬天的戈壁灘。
關(guān)于氣囊緩沖的著陸器
影片中，考察隊(duì)乘坐一個(gè)被氣囊包裹的著陸器降落到火星表面。喜歡研究星際探索的朋友一定很熟悉這個(gè)葡萄串型的東西，美國(guó)的“機(jī)遇”、“勇氣”兩臺(tái)火星漫游車(chē)就是裝在這種氣囊里降落到火星表面的。我國(guó)設(shè)想的火星探測(cè)車(chē)，也采用了類(lèi)似的著陸緩沖方式。這種方式無(wú)需精確控制著陸的地點(diǎn)和姿態(tài)，技術(shù)上比火箭更容易實(shí)現(xiàn)，成本也更低。不過(guò)影片中，著陸艙落在山頂，然后從懸崖上墜落，一個(gè)氣囊還被尖利的石塊戳破。這導(dǎo)致考察隊(duì)遭受?chē)?yán)重沖擊，首席科學(xué)家錢(qián)德拉斯因此重傷身亡。這個(gè)情節(jié)背后的合理性，是火星上的重力加速度與地球相近，因此高空墜落同樣是很危險(xiǎn)的。在后面的場(chǎng)景里，地質(zhì)力學(xué)家佩廷格謀殺副駕駛參天時(shí)，就是把他推下懸崖摔死。如果換成月球或者其他小星體，參天就不一定會(huì)摔死了。
在著陸器下降過(guò)程過(guò)程中，打開(kāi)了兩個(gè)減速傘。筆者以為，此處似有不妥，火星大氣比較濃密。飛船要想順利著陸，必須先打開(kāi)一個(gè)較小的減速傘，把速度降低到一定程度再打開(kāi)主傘。直接打開(kāi)主傘會(huì)導(dǎo)致撕裂。
電影海報(bào)，蓋格勒拖著已經(jīng)失去知覺(jué)的布亨納爾
電影海報(bào)，從左到右分別是蓋格勒、錢(qián)德拉斯和鮑曼
鮑曼正在與地球通信
蓋格勒終于脫險(xiǎn)，但其他人都死在了火星上
關(guān)于戰(zhàn)斗機(jī)器人
為了便于在火星上導(dǎo)航，考察隊(duì)攜帶了一只從海軍陸戰(zhàn)隊(duì)借來(lái)的戰(zhàn)斗機(jī)器人AMEE。機(jī)械師蓋格勒為了向佩廷格炫耀AMEE的功能，把它從導(dǎo)航模式切換到了軍用模式，顯示了巨大威力。不過(guò)AMEE在著陸時(shí)因?yàn)樽矒簦约哼M(jìn)入了軍用模式，結(jié)果釀成大禍。不但導(dǎo)致考察隊(duì)失去了強(qiáng)有力的工具，還直接導(dǎo)致生物學(xué)家布亨納爾重傷，最后身亡。
應(yīng)該說(shuō)，這是為了豐富劇情而特意設(shè)計(jì)出來(lái)的情節(jié)。首先，阿西莫夫機(jī)器人三定律的第一條就是，機(jī)器人不得傷害人類(lèi)。而且，不會(huì)有任何航天機(jī)構(gòu)會(huì)允許科考隊(duì)帶著這種有害無(wú)益、自找麻煩的功能去執(zhí)行任務(wù)。即使為了應(yīng)對(duì)意外情況而需要讓機(jī)器人具備一定的戰(zhàn)斗能力，至少會(huì)讓它能夠識(shí)別敵我，不會(huì)不分青紅皂白地攻擊自己人。
火星著陸艙前的布亨納爾
然而需要指出的是，AMEE并不是完全存在于科幻中的。美國(guó)陸軍已經(jīng)在伊拉克和阿富汗使用兩種機(jī)器人，一種是名為“大狗”的徒步機(jī)器人，一種是履帶式戰(zhàn)斗機(jī)器人。很明顯，徒步戰(zhàn)斗機(jī)器人的出現(xiàn)也是情理之中的。相信隨著徒步機(jī)器人的技術(shù)不斷改進(jìn)，其具備格斗、跳躍等功能只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。至于機(jī)器人攜帶的微型無(wú)人直升飛機(jī)，早已經(jīng)是西方陸軍的標(biāo)準(zhǔn)裝備，很多偵察車(chē)輛上都有。到了影片所設(shè)定的21世紀(jì)中期，AMEE這樣的戰(zhàn)斗機(jī)器人，恐怕已經(jīng)是大路貨了。
關(guān)于太陽(yáng)風(fēng)暴
就在考察隊(duì)準(zhǔn)備著陸的時(shí)候，爆發(fā)了太陽(yáng)風(fēng)暴，強(qiáng)烈的γ射線破壞了飛船的主電力系統(tǒng)和大量設(shè)備，導(dǎo)致了后續(xù)的大量事故和傷亡。
不得不說(shuō)，這個(gè)情節(jié)是整個(gè)影片里最不符合科學(xué)原理的部分，完全是為了強(qiáng)化情節(jié)起伏而設(shè)置的。太陽(yáng)風(fēng)暴確實(shí)會(huì)對(duì)航天器造成重大影響，不過(guò)所有載人航天器在設(shè)計(jì)之時(shí)就考慮到了這些問(wèn)題。國(guó)際科學(xué)界對(duì)太行風(fēng)暴進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，將其列入空間天氣預(yù)報(bào)的重要組成部分之一。任何航天任務(wù)的實(shí)施都要考慮盡量躲避太陽(yáng)風(fēng)暴。而先后在地球軌道上運(yùn)行的禮炮號(hào)、和平號(hào)、國(guó)際空間站等長(zhǎng)期空間站都考慮了抗輻射加固問(wèn)題，如果一艘飛船會(huì)如此輕易地被太陽(yáng)風(fēng)暴重創(chuàng)，在方案評(píng)審階段就會(huì)被“槍斃”的。
當(dāng)然，這也可能是主創(chuàng)人員打算向觀眾強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)風(fēng)暴的威力和飛船抗輻射加固的必要性，為今后真正實(shí)施的火星飛船計(jì)劃爭(zhēng)取更多經(jīng)費(fèi)。
關(guān)于軌道保持
在影片的最后階段，地球上的指揮人員認(rèn)為著陸考察隊(duì)已經(jīng)沒(méi)有生還的希望，要求鮑曼立刻返回，而蓋格勒也要求鮑曼不要再為自己涉險(xiǎn)。船上計(jì)算機(jī)也反復(fù)警告，飛船的燃料已經(jīng)非常不足，要求立刻實(shí)施返回程序。這是一個(gè)非常接近實(shí)際情況的細(xì)節(jié)?；鹦巧嫌兄喈?dāng)厚的大氣層，而任何火星著陸器的體積、重量都不會(huì)太大，只能上升到距離火星表面不大的高度上。所以，母飛船必須保持在一個(gè)比較低的軌道位置，等待上升火箭。早年“阿波羅”探月期間，美國(guó)就采用了這樣的技術(shù)方案，“哥倫比亞”號(hào)軌道艙在環(huán)月軌道上等待，考察組乘”鷹“號(hào)著陸艙上部的返回艙起飛后，與“哥倫比亞”號(hào)對(duì)接，返回地面。月球上沒(méi)有大氣層，“哥倫比亞”號(hào)的飛行無(wú)需消耗燃料，但影片中的母船在近火星軌道上飛行，就必須不斷地消耗燃料以保持軌道高度，否則就掉進(jìn)大氣層里燒毀了。然而，飛船要返回地球，還必須消耗一定數(shù)量的燃料脫離火星引力場(chǎng)。如果在軌道保持期間消耗了太多燃料，就無(wú)法返回了。因此，這個(gè)情節(jié)的設(shè)計(jì)是非常專業(yè)的。
關(guān)于滅火
錢(qián)德拉斯死后，余下的四人向預(yù)置火星站徒步前進(jìn)
戰(zhàn)斗機(jī)器人AMEE
身穿火星航天服的蓋格勒和布亨納爾
飛船遭受太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊后，因?yàn)槠骷軗p而起火。鮑曼把登陸艙發(fā)射出去以后，孤身一人去處理嚴(yán)重受損的飛船。她先用手提滅火器滅火，但零重力條件下的火焰很難撲滅。這里可以看到，火焰是橫向噴射的。由于起火點(diǎn)過(guò)多，無(wú)法一一撲滅，于是她穿上全封閉的航天服，打開(kāi)了飛船上一個(gè)通向宇宙空間的艙門(mén)，艙內(nèi)空氣頓時(shí)急劇傾瀉出去。沒(méi)有了氧氣，也就沒(méi)有了燃燒。飛船里的明火頓時(shí)消失了。這讓人想起神舟七號(hào)在軌飛行期間，翟志剛、劉伯明兩人打開(kāi)了軌道艙艙門(mén)、正在準(zhǔn)備出艙行走時(shí)，火災(zāi)報(bào)警器忽然報(bào)警。翟志剛的第一反應(yīng)就是“真空里哪來(lái)的火？”事后查明，是火災(zāi)報(bào)警器被太陽(yáng)光直射而導(dǎo)致虛警?？梢?jiàn)，人而非設(shè)備，才是太空冒險(xiǎn)的第一安全要素。影片中鮑曼的滅火方式，或許是來(lái)自美國(guó)航宇局的某個(gè)在軌應(yīng)急預(yù)案吧。
關(guān)于DIY精神
美國(guó)以科學(xué)技術(shù)立國(guó)，非常強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐的能力。很多美國(guó)人雖然學(xué)歷不高，但制造、操作、維修機(jī)器設(shè)備的能力極強(qiáng)，在世界各民族中名列前茅。因此，美國(guó)誕生了大量?jī)?yōu)秀的工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品，誕生了大到飛機(jī)、航空母艦、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等大型系統(tǒng)，小到折疊工具鉗、IPOD等劃時(shí)代的產(chǎn)品。這也是美國(guó)這個(gè)超級(jí)大國(guó)的重要競(jìng)爭(zhēng)力。
影片中，考察隊(duì)兩次使用前人留下的火星探測(cè)器脫險(xiǎn)。其一是數(shù)年前發(fā)射的火星漫游車(chē)，隊(duì)員利用漫游車(chē)的無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)和自己的麥克風(fēng)連接，實(shí)現(xiàn)了與母船的通話，獲得了重要的逃生信息。第二次是蓋格勒利用遺留在火星上的俄羅斯采樣飛船升空。但這條飛船已經(jīng)失去足夠電力，蓋格勒急中生智，和追殺來(lái)的AMEE機(jī)器人斗智斗勇，將其擊毀后取下電池，成功升空脫險(xiǎn)。
美國(guó)電影中也經(jīng)常強(qiáng)調(diào)利用手邊器材，發(fā)揮人的智慧，制造出應(yīng)急工具來(lái)脫離險(xiǎn)境，而且每一個(gè)DIY情節(jié)都比較符合科學(xué)規(guī)律，具有很高的合理性。這種潛移默化的教育，是其他國(guó)家電影中很少看到的。
錢(qián)德拉斯
佩廷格
生物學(xué)家布亨納爾
身穿火星航天服的蓋格勒，可以看到航天服的細(xì)節(jié)制作非常精細(xì)
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鮑曼正設(shè)法搭救漂浮在太空里的蓋格勒
《紅色星球》是2010年，時(shí)代華納公司在重返月球、登陸火星的輿論背景下拍攝的。影片主題是傾向于實(shí)施載人火星探測(cè)的。需要指出的是，國(guó)外星際航行科幻電影的內(nèi)容雖然是在“杜撰”，但在有關(guān)航天飛行原理上卻非常嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)細(xì)節(jié)絕不含糊。
旋轉(zhuǎn)的飛船
影片開(kāi)始就是一個(gè)華麗的軌道組裝場(chǎng)面，空天飛機(jī)不停地把飛船組件從地球表面運(yùn)到近地軌道，然后組裝起來(lái)，成為一艘巨大的飛船，到星際航行。在桁架結(jié)構(gòu)的船體主軸外圍，有兩個(gè)巨大的輪型結(jié)構(gòu)在不斷旋轉(zhuǎn)。這是個(gè)什么東西呢？
早在上世紀(jì)70年代，就有科學(xué)家設(shè)想了太空城計(jì)劃。太空中是失重環(huán)境，為了讓普通人也能移民太空城，必須在里面制造出人工重力來(lái)。有人設(shè)想過(guò)磁鐵鞋。不過(guò)這只能服務(wù)于人類(lèi)，諸多的用品、家具和流體卻不能用這個(gè)方法來(lái)解決。
用離心作用來(lái)制造人工重力的方式得到了很多科學(xué)家的認(rèn)同。如果太空城設(shè)計(jì)成一個(gè)環(huán)形管道，那么只要它繞軸心自轉(zhuǎn)起來(lái)，離心作用就把管道里的物體“壓”到管道外側(cè)的內(nèi)壁上，形成與地球上重力相同的效果。北京石景山游樂(lè)園中有一個(gè)叫做“瘋狂轉(zhuǎn)盤(pán)”的項(xiàng)目，就有類(lèi)似的效果。當(dāng)然，如果真的要制造這樣的環(huán)形太空城，其自傳速度要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算，使人工重力盡量接近地球上的真實(shí)重力。
《紅色星球》中的雙環(huán)正是這樣的人工重力生成設(shè)備。片中的航天員們?cè)诖瑑?nèi)行走自如，指令長(zhǎng)鮑曼甚至可以和在地球上一樣淋浴——在失重環(huán)境中，水滴會(huì)四處飄散，根本沒(méi)法淋浴。可見(jiàn)，片中設(shè)想的是一種非常高端的重力生成技術(shù)。
那么為什么要設(shè)置雙環(huán)呢？單環(huán)不就可以模擬出重力了嗎？實(shí)際上，如果是單環(huán)，那么環(huán)形結(jié)構(gòu)和中心桁架之間的旋轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)必然存在摩擦力矩，使中心桁架結(jié)構(gòu)也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。如果采用兩個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)，就可以使兩個(gè)摩擦力矩抵消，使中心桁架保持穩(wěn)定。
影片中，飛船在接近火星時(shí)遭太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊，動(dòng)力喪失，雙輪不再旋轉(zhuǎn)，人工重力立刻喪失。不得不說(shuō)，目前為止，任何其他國(guó)家的科幻影片都沒(méi)有在科學(xué)原理上達(dá)到如此嚴(yán)謹(jǐn)和縝密的程度。
有關(guān)設(shè)定
鮑曼撲滅火災(zāi)后，獨(dú)自坐在滿目瘡痍的船艙中
鮑曼終于把蓋格勒乘坐的飛船拖回母船中
蓋格勒和佩廷格
影片開(kāi)始，就設(shè)定了人類(lèi)進(jìn)行火星移民的原因——2000年前后地球環(huán)境污染嚴(yán)重化、2025年時(shí)已經(jīng)不可收拾，于是人類(lèi)用了20年時(shí)間試圖改造火星大氣。具體手段是，向火星發(fā)射能產(chǎn)生氧氣的藍(lán)藻，試圖靠它們來(lái)改造火星大氣。然而，這些藍(lán)藻被火星上一種奇怪的蟲(chóng)子大量吃掉了。這些蟲(chóng)子一邊攝入藍(lán)藻，一邊放出氧氣，改造了火星大氣層。作為科幻電影，這種設(shè)定無(wú)可厚非。而且，是否可以用低等植物來(lái)改造一個(gè)星球的大氣，也是個(gè)有價(jià)值的話題。
不過(guò)影片中對(duì)火星環(huán)境的設(shè)定略有不合理之處：火星上的年平均溫度在零下79°C左右。幾位考察隊(duì)員雖然身穿航天服，但面部暴露在外。影片中設(shè)定，火星大氣已經(jīng)可供人類(lèi)呼吸。不過(guò)在北方經(jīng)歷過(guò)冬天的人都知道，在如此低溫環(huán)境下，人的正常呼吸都會(huì)哈出“白氣”來(lái)。影片中卻沒(méi)有表現(xiàn)這個(gè)細(xì)節(jié)?？赡苁亲鳛橥饩暗氐陌拇罄麃啽容^炎熱的緣故?；蛟S，導(dǎo)演應(yīng)該找個(gè)更寒冷的外景地，譬如冬天的戈壁灘。
關(guān)于氣囊緩沖的著陸器
影片中，考察隊(duì)乘坐一個(gè)被氣囊包裹的著陸器降落到火星表面。喜歡研究星際探索的朋友一定很熟悉這個(gè)葡萄串型的東西，美國(guó)的“機(jī)遇”、“勇氣”兩臺(tái)火星漫游車(chē)就是裝在這種氣囊里降落到火星表面的。我國(guó)設(shè)想的火星探測(cè)車(chē)，也采用了類(lèi)似的著陸緩沖方式。這種方式無(wú)需精確控制著陸的地點(diǎn)和姿態(tài)，技術(shù)上比火箭更容易實(shí)現(xiàn)，成本也更低。不過(guò)影片中，著陸艙落在山頂，然后從懸崖上墜落，一個(gè)氣囊還被尖利的石塊戳破。這導(dǎo)致考察隊(duì)遭受?chē)?yán)重沖擊，首席科學(xué)家錢(qián)德拉斯因此重傷身亡。這個(gè)情節(jié)背后的合理性，是火星上的重力加速度與地球相近，因此高空墜落同樣是很危險(xiǎn)的。在后面的場(chǎng)景里，地質(zhì)力學(xué)家佩廷格謀殺副駕駛參天時(shí)，就是把他推下懸崖摔死。如果換成月球或者其他小星體，參天就不一定會(huì)摔死了。
在著陸器下降過(guò)程過(guò)程中，打開(kāi)了兩個(gè)減速傘。筆者以為，此處似有不妥，火星大氣比較濃密。飛船要想順利著陸，必須先打開(kāi)一個(gè)較小的減速傘，把速度降低到一定程度再打開(kāi)主傘。直接打開(kāi)主傘會(huì)導(dǎo)致撕裂。
電影海報(bào)，蓋格勒拖著已經(jīng)失去知覺(jué)的布亨納爾
電影海報(bào)，從左到右分別是蓋格勒、錢(qián)德拉斯和鮑曼
鮑曼正在與地球通信
蓋格勒終于脫險(xiǎn)，但其他人都死在了火星上
關(guān)于戰(zhàn)斗機(jī)器人
為了便于在火星上導(dǎo)航，考察隊(duì)攜帶了一只從海軍陸戰(zhàn)隊(duì)借來(lái)的戰(zhàn)斗機(jī)器人AMEE。機(jī)械師蓋格勒為了向佩廷格炫耀AMEE的功能，把它從導(dǎo)航模式切換到了軍用模式，顯示了巨大威力。不過(guò)AMEE在著陸時(shí)因?yàn)樽矒簦约哼M(jìn)入了軍用模式，結(jié)果釀成大禍。不但導(dǎo)致考察隊(duì)失去了強(qiáng)有力的工具，還直接導(dǎo)致生物學(xué)家布亨納爾重傷，最后身亡。
應(yīng)該說(shuō)，這是為了豐富劇情而特意設(shè)計(jì)出來(lái)的情節(jié)。首先，阿西莫夫機(jī)器人三定律的第一條就是，機(jī)器人不得傷害人類(lèi)。而且，不會(huì)有任何航天機(jī)構(gòu)會(huì)允許科考隊(duì)帶著這種有害無(wú)益、自找麻煩的功能去執(zhí)行任務(wù)。即使為了應(yīng)對(duì)意外情況而需要讓機(jī)器人具備一定的戰(zhàn)斗能力，至少會(huì)讓它能夠識(shí)別敵我，不會(huì)不分青紅皂白地攻擊自己人。
火星著陸艙前的布亨納爾
然而需要指出的是，AMEE并不是完全存在于科幻中的。美國(guó)陸軍已經(jīng)在伊拉克和阿富汗使用兩種機(jī)器人，一種是名為“大狗”的徒步機(jī)器人，一種是履帶式戰(zhàn)斗機(jī)器人。很明顯，徒步戰(zhàn)斗機(jī)器人的出現(xiàn)也是情理之中的。相信隨著徒步機(jī)器人的技術(shù)不斷改進(jìn)，其具備格斗、跳躍等功能只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。至于機(jī)器人攜帶的微型無(wú)人直升飛機(jī)，早已經(jīng)是西方陸軍的標(biāo)準(zhǔn)裝備，很多偵察車(chē)輛上都有。到了影片所設(shè)定的21世紀(jì)中期，AMEE這樣的戰(zhàn)斗機(jī)器人，恐怕已經(jīng)是大路貨了。
關(guān)于太陽(yáng)風(fēng)暴
就在考察隊(duì)準(zhǔn)備著陸的時(shí)候，爆發(fā)了太陽(yáng)風(fēng)暴，強(qiáng)烈的γ射線破壞了飛船的主電力系統(tǒng)和大量設(shè)備，導(dǎo)致了后續(xù)的大量事故和傷亡。
不得不說(shuō)，這個(gè)情節(jié)是整個(gè)影片里最不符合科學(xué)原理的部分，完全是為了強(qiáng)化情節(jié)起伏而設(shè)置的。太陽(yáng)風(fēng)暴確實(shí)會(huì)對(duì)航天器造成重大影響，不過(guò)所有載人航天器在設(shè)計(jì)之時(shí)就考慮到了這些問(wèn)題。國(guó)際科學(xué)界對(duì)太行風(fēng)暴進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，將其列入空間天氣預(yù)報(bào)的重要組成部分之一。任何航天任務(wù)的實(shí)施都要考慮盡量躲避太陽(yáng)風(fēng)暴。而先后在地球軌道上運(yùn)行的禮炮號(hào)、和平號(hào)、國(guó)際空間站等長(zhǎng)期空間站都考慮了抗輻射加固問(wèn)題，如果一艘飛船會(huì)如此輕易地被太陽(yáng)風(fēng)暴重創(chuàng)，在方案評(píng)審階段就會(huì)被“槍斃”的。
當(dāng)然，這也可能是主創(chuàng)人員打算向觀眾強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)風(fēng)暴的威力和飛船抗輻射加固的必要性，為今后真正實(shí)施的火星飛船計(jì)劃爭(zhēng)取更多經(jīng)費(fèi)。
關(guān)于軌道保持
在影片的最后階段，地球上的指揮人員認(rèn)為著陸考察隊(duì)已經(jīng)沒(méi)有生還的希望，要求鮑曼立刻返回，而蓋格勒也要求鮑曼不要再為自己涉險(xiǎn)。船上計(jì)算機(jī)也反復(fù)警告，飛船的燃料已經(jīng)非常不足，要求立刻實(shí)施返回程序。這是一個(gè)非常接近實(shí)際情況的細(xì)節(jié)?；鹦巧嫌兄喈?dāng)厚的大氣層，而任何火星著陸器的體積、重量都不會(huì)太大，只能上升到距離火星表面不大的高度上。所以，母飛船必須保持在一個(gè)比較低的軌道位置，等待上升火箭。早年“阿波羅”探月期間，美國(guó)就采用了這樣的技術(shù)方案，“哥倫比亞”號(hào)軌道艙在環(huán)月軌道上等待，考察組乘”鷹“號(hào)著陸艙上部的返回艙起飛后，與“哥倫比亞”號(hào)對(duì)接，返回地面。月球上沒(méi)有大氣層，“哥倫比亞”號(hào)的飛行無(wú)需消耗燃料，但影片中的母船在近火星軌道上飛行，就必須不斷地消耗燃料以保持軌道高度，否則就掉進(jìn)大氣層里燒毀了。然而，飛船要返回地球，還必須消耗一定數(shù)量的燃料脫離火星引力場(chǎng)。如果在軌道保持期間消耗了太多燃料，就無(wú)法返回了。因此，這個(gè)情節(jié)的設(shè)計(jì)是非常專業(yè)的。
關(guān)于滅火
錢(qián)德拉斯死后，余下的四人向預(yù)置火星站徒步前進(jìn)
戰(zhàn)斗機(jī)器人AMEE
身穿火星航天服的蓋格勒和布亨納爾
飛船遭受太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊后，因?yàn)槠骷軗p而起火。鮑曼把登陸艙發(fā)射出去以后，孤身一人去處理嚴(yán)重受損的飛船。她先用手提滅火器滅火，但零重力條件下的火焰很難撲滅。這里可以看到，火焰是橫向噴射的。由于起火點(diǎn)過(guò)多，無(wú)法一一撲滅，于是她穿上全封閉的航天服，打開(kāi)了飛船上一個(gè)通向宇宙空間的艙門(mén)，艙內(nèi)空氣頓時(shí)急劇傾瀉出去。沒(méi)有了氧氣，也就沒(méi)有了燃燒。飛船里的明火頓時(shí)消失了。這讓人想起神舟七號(hào)在軌飛行期間，翟志剛、劉伯明兩人打開(kāi)了軌道艙艙門(mén)、正在準(zhǔn)備出艙行走時(shí)，火災(zāi)報(bào)警器忽然報(bào)警。翟志剛的第一反應(yīng)就是“真空里哪來(lái)的火？”事后查明，是火災(zāi)報(bào)警器被太陽(yáng)光直射而導(dǎo)致虛警?？梢?jiàn)，人而非設(shè)備，才是太空冒險(xiǎn)的第一安全要素。影片中鮑曼的滅火方式，或許是來(lái)自美國(guó)航宇局的某個(gè)在軌應(yīng)急預(yù)案吧。
關(guān)于DIY精神
美國(guó)以科學(xué)技術(shù)立國(guó)，非常強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐的能力。很多美國(guó)人雖然學(xué)歷不高，但制造、操作、維修機(jī)器設(shè)備的能力極強(qiáng)，在世界各民族中名列前茅。因此，美國(guó)誕生了大量?jī)?yōu)秀的工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品，誕生了大到飛機(jī)、航空母艦、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等大型系統(tǒng)，小到折疊工具鉗、IPOD等劃時(shí)代的產(chǎn)品。這也是美國(guó)這個(gè)超級(jí)大國(guó)的重要競(jìng)爭(zhēng)力。
影片中，考察隊(duì)兩次使用前人留下的火星探測(cè)器脫險(xiǎn)。其一是數(shù)年前發(fā)射的火星漫游車(chē)，隊(duì)員利用漫游車(chē)的無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)和自己的麥克風(fēng)連接，實(shí)現(xiàn)了與母船的通話，獲得了重要的逃生信息。第二次是蓋格勒利用遺留在火星上的俄羅斯采樣飛船升空。但這條飛船已經(jīng)失去足夠電力，蓋格勒急中生智，和追殺來(lái)的AMEE機(jī)器人斗智斗勇，將其擊毀后取下電池，成功升空脫險(xiǎn)。
美國(guó)電影中也經(jīng)常強(qiáng)調(diào)利用手邊器材，發(fā)揮人的智慧，制造出應(yīng)急工具來(lái)脫離險(xiǎn)境，而且每一個(gè)DIY情節(jié)都比較符合科學(xué)規(guī)律，具有很高的合理性。這種潛移默化的教育，是其他國(guó)家電影中很少看到的。
錢(qián)德拉斯
佩廷格
生物學(xué)家布亨納爾
身穿火星航天服的蓋格勒，可以看到航天服的細(xì)節(jié)制作非常精細(xì)
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