《火星救援》果壳科学人评（tǔ）论（cáo）音轨

文：Ent

马特达蒙说过：“火星救援是写给科学的情书”，既然如此，那么做一个回应也是合情合理的吧……

当然，照例还是有免责声明：

（a）写音轨当然是因为喜欢，要是烂片，谁费这个工夫呀。

（b）虽然读作tǔ cáo，但这真的不只是吐槽……火星救援里是埋了大量的小细节的，很多细节我一刷的时候都没看出来。

（c）许多“错误”的地方其实是原著的错，和电影无关；更多的“错误”并非真的错，只是因为情节、场景、照顾读者等等的需要，而刻意为之的。因此，这里只是单纯的指出实际情况，并无任何批评之意。

（d）在虚构中寻找真实，是脑袋有问题吗？不是。

剧透等级：★★★★★。都评论音轨了还想怎样。

1 开场显示片名的时候，背景的火星的地表有一个巨大的沟壑……那是水手谷，全长超4000千米，火星上最明显的地貌之一。

太阳系最长的峡谷水手谷（Valles Marineris）。图片来源：wikimedia

2 原著里遭遇风暴的是任务第6天，电影里是第18天——可能觉得6天就走有点太亏。

3 但是加了12天就带来了一个大问题。按照设定，火星任务是11月8日开始的，电影宣传资料里这个数字没有变，到了18天之后就是11月26日——但2035年的感恩节是11月22日啊！土豆已经被吃掉了！

4 电影里计时单位是火星日（sol），一个火星日24小时39分，正好人类能适应。再长点儿的话，人类的生物钟就没法同步了。

5 但Sol是拉丁语“太阳”的意思。其实它的全称是“火星太阳日”，以太阳的位置为基准，比火星自转一周要长两分钟。类似的，一个地球太阳日是24小时整，但地球自转一周只有23小时56分。

6 所以你们在一个红色的星球上为什么还要穿红色的宇航服……生怕自己人看得见自己人吗？还是说这是防备火星人进攻的迷彩？

7 这一系列的任务名称是“战神”（Ares），这是希腊的战争之神阿瑞斯，他对应的罗马神是马尔斯（Mars）——对，就是火星。他们的飞船“赫尔墨斯”是希腊的旅行者和信使的守护神。主人公叫马克（Mark），这个名字来自古拉丁语Mart-kos，和古罗马名字Marcus同源，意思就是“和马尔斯相关的”。

8 现实中，“战神”是祖布林《赶往火星》设想的火星任务名称。NASA真的是有过以战神为名的火箭系统的，不过开发到一半中止了，被SLS取代。

9 电影中这场火星风暴的速度是180km/h。现实中我们在火星上测到过200km/h——但是这不算什么，1996年，地球上澳洲的一个气象站在台风过境时测到了408km/h的最高速度。龙卷风还会更高，只是没有办法准确测量。

10 实际上火星风暴光论风力没那么可怕，因为火星大气太稀薄，这个大风的真正杀伤力只有地球上的四级风，不会吹翻地面上的航天器也不会飞沙走石一片漆黑。这里作者说了他是故意的，必须得有一个好的灾难。

11 不过，火星风暴有个另外的问题：可能会放电。苏联火星3号探测器的着陆部分在1971年抵达火星表面，不幸正好赶上一场特大沙暴，虽然成功着陆，但是14.5秒后两个信道就同时失联。苏联方面的推断是，沙暴中颗粒带来的一次电晕放电毁坏了着陆器的电路。小说作者后来表示后悔：“早知道有这个，我就用了。”

12 居住舱气闸打开的那个镜头，温度快速下降，最终稳定在零下62度。压力稳定在0.12psi（折合0.827千帕）附近，氧气在0.14%。火星上记录的最高气压是1.155千帕，所以气压数字是可能的——虽然不知道他们为啥别的地方用公制、只有气压用英制。火星的氧含量平均0.146%，所以这个也是对的。

13 唯一稍微有点问题的是温度。火星很冷是没错的，哪怕它又红又火又有沟也没用……不过，它昼夜温差极大，虽然平均温度零下55度，但白天温度理应在零度附近（正如后续白天镜头所显示的）；而刮大风的时候，因为尘埃高速碰撞摩擦，气温其实会上升二十度以上。-62度是有点太低了。

14 出舱后有一个镜头，是指令长刘易斯的宇航服摄像机的画面。这个画面有两个小问题：

• 第一，为什么宇航服头盔里会有一个照脸的灯……好吧，所有的太空片都会这样，不然的话那些明星岂不是白请了。实际上这个灯会很糟，因为你戴着头盔，里面来一个光源的话，反光会很强烈，你在头盔上只能看见自己的倒影，外面东西会啥都看不清的。
• 第二，右下角显示了刘易斯宇航服里的数据：压力4.75psi（相当于32.7千帕），氧含量21.01%——这个会死人的！人的呼吸系统并不在乎氧气占所有气体的比例有多少，人只在乎它的绝对浓度（分压）。在1个大气压下，21%的氧气正好；如果是0.2个大气压下，那就得100%的氧气了。人上高原之所以缺氧，就是因为气体总量少了，虽然氧气还是21%也没用。现在她宇航服内气压只有0.3个大气压，氧气应该是70%才正常。（后续所有宇航服画面里，都有这个问题。）

15 对了，接下来在马克·沃特尼被打中、刚开始漏气的那一瞬，他的宇航服显示压力3.93psi，氧气15.80%，这个也是不对的——刚开始漏气应该一起漏，氧气分压会下降，但百分比没理由下降。看起来应该是制作这一场景的人对“氧气百分比”这个数字理解错了，当成分压了。

16 所以……其实是HUD设计的就不对吧！应该让最重要的氧气分压一目了然，而不是让宇航员心算。

17 其他人继续向MAV（火星升空火箭）进发。本来应该还有一个MDV用来降落，电影略去了。不过火星上的重力是地球上的40%，所以走路应该不太一样，稍微带一点蹦哒的感觉——有点像月球宇航员的那种。不会那么严重，但会有。

而且他们没准还会摔上几跤……

18 回到地球，NASA开新闻发布会，宣布死讯。有趣的是，发布会的室内布置正好反了：美国法律有规定，NASA这样的政府机构，美国国旗应该插在发言人的右边（观众的左边），其他的组织机构的旗则在发言人的左边，电影里恰好颠倒过来。

19 哦对了，导演雷德利·斯科特是英国人。（相关非因果。）

而且还是英国女王册封的爵士哟。图片来源：spokeo.com

20 第19天：此时火星上，画面左上角的是火星月亮。火星有两个月亮，但是火卫二实在太小了，在火星表面肉眼看起来几乎就是一个星星一样的亮光点，所以画面中的这个应该还是火卫一。

遗憾的是，火卫一离火星太近了，大概一百万年之内就会被火星撕碎。所以就算我们现在登火星，也只能看到一百万年的圆月（还不怎么圆，火卫一长得就像个土豆）。

火卫一大概长这样。图片来源：NASA

21 马克活着回到居住舱之后，打开视频日志，显示的环境是12.48psi（86千帕），氧气20.79%。这个气压大概和地球上海拔1500米的气压相当，还算正常。

22 录制日志的时候，马克说，如果居住舱爆了，他大概也会内爆……这是开玩笑啦，实际上不会。虽然死是死定了，但人的躯体还是比较结实的，并不会炸。

23 第21天：为了过感恩节，NASA给了他们土豆。这也是运气好，要是NASA给了火鸡……

24 但土豆并不是好惹，呃，好养的。电影里他有不少地方没搞对：水浇得太少太晚，粪便没有腐熟，没有添加地球土壤，没有洗掉火星土的无机盐，土层太薄，光太暗，温度太高……详情见《马特达蒙牌火星土豆的五十种死法》。

25 真空抽干的便便是杀菌过的。必须杀菌，不然产生的气体会炸开。所幸，他体内还有活的细菌。

26 第37天：制水。马克说，“NASA恨火”。为什么？1967年，阿波罗1号在发射前的测试中发生舱内火灾，三位宇航员全部牺牲。这是NASA遭遇的第一场大灾难。

27 为什么会因为漏算了呼吸的氧气而爆炸？其实电影省略了很多。全过程是这样的：

a. 用贵金属催化火箭燃料，得到氢气，想让氢气和氧气反应制水；

b. 但是他没有合适容器，就那个四处漏风的塑料袋，氢气一定会漏。

c .漏出来的氢气会积累在居住舱里。

d .爆炸之前他意识到了这个问题，但此时屋子里已经全都是氢气了，一触即爆……

e .他有气体分离器，但是分离的原理是低温液化，氢气的沸点太低，机器到不了那么低温。

f .但是，可以把氧气先都抽走，然后反过来一边通氧一边燃烧。

g .于是，他抽光了氧气，戴着呼吸面罩开始烧。

h .可他忘了自己呼出的气体有氧气，这些氧气积累在舱内，最终和氢气一起爆掉了。

看懂这个情节的都是真·科学宅。

28 第45天：一个有趣的细节，这一天的气压上升到13psi，氧含量降低到19.69%；而到了第46天，气压进一步上升到13.6psi（93.8千帕）。也许反映了空气温度升高以及额外的水蒸气进入空气。更晚的场景里，气压又恢复了。

29 第76天：拯救蛋蛋行动。RTG是一项真实的技术，用钚238衰变供电产热。（造核弹的是钚239；钚238是不能做核武器的。）问题是，这玩意儿没有矿藏，人工生产很贵，NASA的存货又要用光了……如果国会还不给钱，那么真到了2035年，NASA就没有钚238可以用了。

30 在开车回来的路上，舱内温度上升到了42.84度……这个太高啦！会中暑的！小说中为了处理这个过高的温度，不得不拆了几个隔热层。

31 当然马克肯定是知道的，因为他放了一首非常合适的迪斯科：”Hot Stuff” ，Donna Summer。

32 第79天：啊，火星探路者。它在1997年7月着陆，预计运行30火星日，实际在83火星日之后失联。这么多年过去电池肯定坏了，但别的元件可能还有戏——马克运气好，真的有戏。

33 这就是一堆聪明人在一起的好处：心有灵犀。NASA看到马克的路线，就知道他要去捞探路者；马克看到NASA能让镜头转动，就知道设计一套通讯编码。沟通的建立没有任何障碍，因为聪明人总能想到一起去。

34 然而，探路者着陆用的是一个气囊系统，是切断了降落伞，然后在地面上蹦哒了好多次之后才停下来展开的。降落伞其实并不能指引他挖出目标。

就是这么一个蠢萌的大气包，在火星上蹦哒……图片来源：www2.jpl.nasa.gov

35 现实中NASA使用“深空探测网络”来监控各个航天器，并不需要地面上的复制品。不过马克面对的环境太复杂了，弄一个复制品有助于地面人员测试。

36 第109天：马克在重新支起探路者天线时，看了一眼天空中的一颗亮星，然后似乎是把天线伸向了它的方向。这好像是在暗示那是地球。不幸的是，火星白天看不见地球……

37 翻检宅女约翰森的电脑时，马克发现了，呃，“Zork II” 和 “Leather Goddesses of Phobos”。前者是1981年的电子游戏，后者是1986年，都属于游戏史上的经典。这个还真是宅到一定程度的人才会玩的啊。

38 电影中她的笔记本上显示了Leather Goddesses of Phobos的启动画面。其一，Phobos就是火卫一，故事的一部分也发生在火星上。其二，如这个名称所暗示的，这个游戏有点少儿不宜……其三，这个游戏的一代其实是个纯文字冒险，并没有启动画面，这个画面是二代的。

恐惧之星的皮衣女神们2，嗯。这是真实的启动画面，去掉前景的火箭女郎外星人之后就和电影里的那一幕几乎一样。图片来源：youtube.com

39 NASA告诉他，全世界正在直播和你的对话。然后马克说了什么呢？电影里只是所有人都在扶额，原书其实写了：“看！大波！-> (.Y.) “

40 赫尔墨斯号太空船。这个太空船使用了很真实的旋转人造重力，所以驾驶舱失重，生活舱就正常。

41“In your face, Armstrong.” 月球一小步有什么了不起，哈。

42 那么问题来了：太空服究竟要怎么自拍？马克沃特尼同学在火星上留了一张影，结果发现头盔反光，几乎看不见脸。没办法，为了防阳光直射挡紫外线什么的，太空服都要镀金属反光膜，加上光线条件不好，自拍多半会看到一个明晃晃大镜子，没有脸，比如这张惨绝人寰的阿姆斯特朗自拍。

图片来源：wikipedia

等等，这不是自拍吧？

哈！这可是货真价实的太空自拍。这个大大的人，不是阿姆斯特朗，而是奥尔德林。阿姆斯特朗是奥尔德林头盔里反射出的那个拿相机的白色小人儿。

43 但也不是完全没有可能，在光好的情况下，这个货真价实的自拍就成功了（虽然反光还是很大）：

图片来源：Twitter

44 第134天：啊，爆炸。某种意义上得怪马克自己：居住舱有三个气闸，但因为省事儿，他总是用1号。原本设计使用30天的气闸撑了119天终于不行了。事后他开始2号3号交替使用。

45 爆炸的过程中他的宇航服头盔摔裂了，语音警报说“氧气含量：5%”。如前所述，这么报警肯定是不对的。关键是氧气的分压而不是氧气占总气体的比例。宇航服如果发生简单漏气，氧气的比例是不会变的。

46 爆炸发生在晚上，他的宇航服显示外部温度是-62.3度，这就更加表明开篇的温度不对了，再大的风暴也不能把白天的气温变成晚上呀。

47“植物学不是科学”？马丁内斯，你这句话我们可都记住了哈。

48 老实说，这么一块塑料布，看起来并不像是能扛住一个大气压的样子……大概NASA的材料比较厉害。

49 但不管材料如何，那个塑料布会绷得很紧，不会簌簌作响，遇到大风的时候也不可能被吹凹进去。怎么说也是一个大气压的力量。

50 现在NASA得加紧考虑送食物的问题了。去火星的一个大问题是，火星和地球都在绕太阳转，所以二者距离会变，而且变很大。地火最近5500万千米，最远则是4亿千米，七倍多。地球和火星距离大概每两年一个周期，宇航员当然要赶着最好的时候去，所以马克的居住舱爆炸的时候，正好是距离很不好的时候……

51 而马克在火星上就要（更加）挨饿了……他说“以前一天吃三个，现在三天吃一个”，这个是气话啦，指的是那片面包，而不是总能量摄入。再怎么缩减也不可能把总卡路里减到原来的九分之一，人类没这么高效。

52 补给火箭也炸了！失败的原因是里面的蛋白质在压力下液化了。液化很可怕，因为液体会四处流，稍微有一点不平衡就会大大放大不平衡。对于船只来说这也是大问题，有时候出现破损的船舱，宁可它装满水也不要装一半水。

53 第186天．火星看夕阳。不过火星距离太阳更远，所以夕阳应该只有这个的一半大。而且，因为大气中有很多大小合适的颗粒散射，火星落日是蓝色的……

火星蓝色落日，好奇号所摄。图片来源： NASA/JPL

54 里奇（认出来了吗？里奇的扮演者是《废柴联盟》里无师自通的修空调天才Troy的演员，Donald Glover）抵达NASA总部踏上电梯的时候，头顶上有一个悬挂的火箭。这是“红石”（Redstone）火箭，美国的第一种载人火箭。

55“埃隆计划”，这帮死宅……有趣的是，第一个跳出来解释的，是肖恩·宾，他在魔戒三部曲电影里演的波罗莫就参加了埃隆会议。这次在火星救援里肖恩·宾总算是没有死（哦对了，他还是HBO《权力的游戏》里奈德·斯塔克的演员），然而他还是被迫辞职了……

岁月不饶人呀……图片来源：popsugar

56 NASA主任想要“葛罗芬戴尔”的代号。在魔戒原著里，葛罗芬戴尔是那个赶跑戒灵、帮助弗罗多一行人抵达埃隆会议地点的精灵。电影里他被删了，对应戏份给了精灵公主艾尔温。

57 关于引力弹弓：想象一下一个车朝你开过来，你往它上丢一个球，结果球弹回来带上了车速更快了，车挨了一下砸变慢了一点点。引力弹弓和它几乎一样，唯一的区别是你的球（飞船）不用真的砸到车（地球或别的天体）上。

因为有引力弹弓，很多航天器在出发去遥远星球之前，都会在太阳系内部转很多圈，从行星偷能量。图中这只就是罗塞塔。图片来源：esa

58 引力弹弓这种东西，照理说在NASA应该连扫地的都知道，老大和公关主任不可能不知道……但可以理解嘛，这要给观众解释，就像《星际穿越》里要有一个场景解释虫洞。

59 话说回来，拿赫尔墨斯母船来做赌注，这个玩法的确是玩大了。所以现实中，那一幕场景大概是：

——里奇：可以让赫尔墨斯用地球做引力弹弓。

——所有人：卧槽？卧槽！卧槽卧槽卧槽……卧槽。

60 但为什么送补给火箭和送赫尔墨斯只能二选一？太阳神的推进器明明能到火星，为什么要拿来给地球边上的赫尔墨斯补给？这背后其实有个大问题：太空旅行为什么这么难。不，不是因为太空很高，而是因为太空很快。

61 按定义，太空在我们头顶上100千米。这挺远的，但还没那么远；住在北京的人，离太空比离海更近。把东西送到太空也不难，电线杆那么高的火箭就能送人上太空，连飞机都可以做到。

62 可是上去容易，不掉下来可就难了。近地轨道的重力，和地面上的重力几乎没什么区别——毕竟才几百千米而已，地球半径6371千米呢！要想不掉下来，你的速度必须非常非常非常快。发射航天器所需的燃料，大部分不是用来实现高度，而是用来实现速度的。

63 现在赫尔墨斯要用地球进行引力弹弓了，它的速度会更加快得离谱。你用随便什么小火箭倒是可以把补给打到一样的高度，可是速度差太大，一瞬间就过去了。就像你不可能安全登上全速运行的高铁，也不能用小火箭给赫尔墨斯补给。

64 赫尔墨斯不能减速，不然就没法按时抵达火星。办法只能是把补给打到和赫尔墨斯一样的超级速度，因此必须用太阳神。

65 画面回到赫尔墨斯，前方是地球，后方是喷射中的离子引擎——咦？等一下，这个时候他们还没有执行里奇计划，回地球之旅应该是在减速，喷射应该是朝前的才对啊。

66 赫尔墨斯船员决定执行里奇的计划后，向NASA发了一条信息，说他是“a steely-eyed missile man”（字面意思是“目光坚定的导弹侠”）。这是NASA内部流传的一个称号，最著名的称号获得者是约翰·阿隆（John Aaron）——他是一名地面控制人员，曾两次拯救NASA的阿波罗计划，第一次是阿波罗12号升空后被闪电击中，第二次是阿波罗13号舱内爆炸事故。这个称号在电影《阿波罗13号》里也出现了，当然归属者也正是他。

约翰·阿隆拯救阿波罗12号时只有26岁。图片来源：Wikipedia

那句“休斯顿，我们有麻烦了”，就是来自阿波罗13号的倒霉经历。图片来源：i.gr-assets.com

67 航程延长了这么多天，意味着他们会多挨不少宇宙射线。宇宙辐射当然是个真实的问题，这种航程也的确会导致可测量的癌症风险增加，但是只要不遇到耀斑，通常不至于有急性后果。毕竟，虽然辐射总量大，但还是分散在挺长的一段时间里的。和其他的风险相比，这其实可以退居其次。

68 航天任务里照理是不允许谈恋爱的。真实的NASA发现宇航员之间谈恋爱就不会让他们上天了，小说中刘易斯指令长也说了，如果这是普通的任务的话肯定不行，但现在都已经混乱成这样了……

69 第461天，舱内乱跑的旅居者小机器人。旅居者是探路者附带的漫游车，现在成了他的宠物。

70 马克启程前往3200千米外的战神4号任务地点。电影里没有显示的是，马克在之前搞砸了一个大事：使用电钻的时候不小心把探路者给砖了。所以在他抵达战神4之前，其实和NASA的联系断了很长时间。这就是为啥他不得不当太空海盗——只有到了战神4里面才能恢复联系，可是进去就已经违法了。

71 一个微小的穿帮：居住舱的最后一天，马克在布上签了名，最后y的一笔向左拉回来。但接下来他离开后又返回拿头盔，这时他的签名下面不再是y拉回，而变成了横线。

72 经过漫长的旅途向战神4号MAV前进——其实小说中路上还有好几个灾难，电影则专心看风景了。

73 路上能看到车周围有很多微小的旋风——这叫尘卷风，是一种相对较小但是力度不低且持续时间长的旋风，火星上有很多，地球上也不少。

一枚货真价实的火星尘卷风！这是个大号的，直径140米，高超过2万米。图片来源：NASA/JPL

74 马克正确地吐槽说，“物理学家在描述加速度的时候不会用快这个字”。真正危险的是加速度。然而，“最快的人”的确听起来比“加速度最大的人”要帅……

75 第538天，最终抵达时，他打开了火星车——不过这时车顶的大“气球”应该漏气瘪下去啊。

76 马克暴力改装战神四号的背景音乐是ABBA乐队的Waterloo, 歌词也十分合适：“Waterloo – Couldn’t escape if I wanted to; Waterloo – Knowing my fate is to be with you”。而且刘易斯舰长也是个ABBA真粉，看到老公淘到原装ABBA精选集简直快喜极而泣了……

77 战神4的地点是夏帕雷利陨石坑。夏帕雷利是19世纪意大利天文学家，发现了火星上的“河道”，英文误译为人造的“运河”，结果掀起了人们对火星关注的狂潮，催生了一大批科学研究和幻想文学。

78 由于MAV的发射不如预期，赫尔墨斯不得不启动喷气推进方式——好吧，其实是炸开一扇舱门，让舱内气体喷涌而出，实现推力。总的来说这么干在现实中不太靠谱。国际空间站的气体质量占全站质量的0.28%，空气的扩散若粗略按音速估计，那么只能实现1m/s的减速，太弱了。不过赫尔墨斯也比国际空间站大得多，假若二者形状等价，厚度相同，长度是国际站的30倍，那也能勉强喷出所需的速度来……

79 因为加速度太大，持续时间又太长，马克昏迷了。电影里说是12个g的加速度。现实中，如果加速方向是沿着你的脊椎，那么人的承受力很低——血液会大量涌向大脑或者大量离开大脑。但垂直于脊椎的话就好得多，所以发射时马克是近似于躺姿的。在这个姿势下，人类曾最高承受过46.2g的瞬间加速。

80 贝斯·约翰逊在送贝克出舱之前说，“在太空中”……然后就没下文了。她有可能是想说“在太空中，没人听得见你的尖叫”，这是《异形》电影的宣传语，作为一个宅姑娘说这句话很合理——当然更重要的是，《异形》和《火星救援》的导演都是雷德利·斯科特。（编者注：哪有人送别男朋友说这种话啊！）

81 钢铁侠计划其实是不现实的，实际上不可控不说，而且因为无法维持推力沿质心方向，所以他肯定会旋转。一旋转就更没法控制方向了。小说里没有使用这个方案，电影里用了。（但是帅啊。）

82 顺便说，很多演员演过漫威系列漫画的角色，比如塞巴斯蒂安·斯坦就演了冬兵。

83 刘易斯指令长抓住了马克之后，两人开始旋转。这时候应该是越转越快的，角动量守恒嘛。

84 结尾处可以看到，战神5号有一个中国航天员。这在原著里其实是NASA给中国人的补偿：允许中国人参与后续计划。

85 最终片尾曲是Gloria Gaynor的迪斯科舞曲”I Will Survive”（我会活下来）。非常合适，特别合适的是里面有句歌词是“所以你从外太空回来了”。这是改过的——原来的片尾曲是David Bowie的Life on Mars, 但基调不太适合就被换下去了。不过作为太空电影，还是少不了David Bowie的歌，电影中间的蒙太奇的背景音乐就是他的Starman。（编辑：Stellasun）

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