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【海峡财经网2015年11月25日讯】NASA 日前发表了一篇文章，介绍小说《火星任务》中，真实应用在太空科学的高科技。前阵子才自行胡乱摸索，製了一份硬体笔记(8 项《火星任务》中的太空设备)，没想到在电影上映前就能读取官方相关介绍，令人振奋，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，意外获得极大迴响。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《绝地救援》，预计今年(2015)十月于北美上映。
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，界线越来越模煳。
本篇将附图整理出 NASA 介绍的 9 项太空高科技，让喜欢《火星任务》的书迷可以藉此一窥小说中的真实世界。
※ 本文内容及图片简单整理自 NASA 网站文章，若对详细全文有兴趣请移步至 ?〈Nine Real NASA Technologies in ‘The Martian’〉※
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
火星救援电影完整版迅雷下载 真实的NASA太空高科技盘点
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 瞭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(麦特戴蒙饰)，好温馨的画面
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，也就是小说中的净水器)
火星没有川水湖泊，太空人需要自行製造水。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，尽可能地蒐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、净化。有位太空人曾这么说：「今日的咖啡来自昨天的咖啡。」
04. 【製氧系统】(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製氧系统，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，至于氢气则进入製水循环系统。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。
▼ 由俄罗斯设计的製氧机(source via)
05. 【火星太空装】(Mars Spacesuit)
火星地表对人类并不是太有善，那裡没有空气并且极其寒冷。太空人若要在火星上进行各种採样任务，一定得穿着特製的太空衣。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。
▼ 《绝地救援》中的火星太空衣，可以在左手臂上看到生命指数显示屏
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，以便製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，以防灰尘玷染太空舱。
▼ NASA 最新的太空衣设计样本 Z-2，当时还广邀大众投票选出太空衣的叁种颜色(但这个造型怎么只让我想起 Gru)
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歷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
太空人一登录火星，就必须在那裡待上整整一年，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 当然不希望研究範围受制于人类的脚程，专门探索火星的坐骑「漫游者」于此诞生。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)
07. 【离子推进器】(Ion Propulsion)
在《火星任务》中，战神计画叁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
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，率领人类的脚踪首次光临两颗行星(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，太阳能因此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
09. 【放射性热电产生器】(Radioisotope Thermoelectric Generators，RTG)
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。
▼ 大致呈圆筒状的 RTG(source via)
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，为了防止辐射外洩，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吋，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 中的同位素通常被製成陶瓷颗粒状，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(source via)
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。
笔记碎唸：很恰好的，《绝地任务》的首支预告也在今天上线了，期喜之情再度高升(虽然个人没有习惯看预告片)。总之写完文章再次印证，「以自己脑力想像小说场景，再对照真实世界或具象图片」实在是一件超级无敌有趣的事啊。