拯救NASA的《火星救援》

2021-02-19 三聯生活周刊

電影中,美國國家航空航天局想盡一切辦法營救困在火星上的太空人;現實中,電影著實拉了NASA一把。


電影《火星救援》劇照

《火星救援》的作者安迪·威爾(Andy Weir)自認是個書呆子。他今年43歲,曾在美國在線(AOL)、奔邁(Palm)等公司做程式設計師,還在暴雪公司參與過遊戲《魔獸爭霸Ⅱ》的開發。

安迪出生於極客之家。父親是勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的粒子物理學家,媽媽是電子工程師,安迪8歲時他們離婚了,後來父親娶了同事,於是他有了個研究雷射核聚變靶的繼母。

15歲還在讀高中時,安迪受聘於美國桑迪亞國家實驗室做程式設計師,此實驗室研究核武器支持系統以及各種能源。他大學就讀於加州大學聖地牙哥分校計算機專業,和諸多矽谷早期的創業家一樣半路退學。

自打能閱讀起,安迪就在父親的藏書中閱遍美國科幻黃金時期三巨頭:海因萊因、克拉克和阿西莫夫的作品。他喜歡坐下來,想像一項任務,從開始到結束,儘可能多地補充細節。十幾歲的時候,他夢想成為一個作家,但又不想陷入財務危機,所以選擇了學習計算機編程。他酷愛解決問題,把研究軌道動力學作為一種業餘愛好。


科幻小說《火星救援》的作者安迪·威爾

在《火星救援》之前,他寫了無數短篇小說和兩本書。第一本書寫於大學時期,後來被他刪掉了手稿和所有的副本,因為覺得寫得太糟。

1999年,他所在的美國在線收購網景公司,公司結構重組,他和很多同事都被裁員了。失業期間他寫了第二本書,最終收到了一堆代理商和出版商的拒信。值得安慰的是,他的短篇科幻小說《蛋》被視頻網站買去改編成了獨幕劇。

2002年,他復出工作,繼續當程式設計師,但在內心深處,仍然沒有放棄對科幻的熱愛。

有一天,一個載人火星任務出現在他的腦海裡,他撰寫程序計算想像中的機組人員從地球到火星的軌道軌跡,設想了一個不斷加速的可變比衝磁等離子體火箭(VASIMR),這種核動力大功率推進器目前科學家也正在研究。他還必須考慮到機組人員火星表面任務失敗的情況,如果什麼事情出了差錯呢?要如何設計任務船員才有應急計劃?如果他們一個接一個多次失敗,破壞了應急計劃怎麼辦?

安迪創造了一個叫作馬克·沃特尼(Mark Wattney)的主角,花了很大篇幅讓他生不如死。因為風暴,馬克獨自被困在火星上,隊友以為他死了,他沒辦法和地球聯繫。


電影《火星救援》劇照

雖然安迪的計劃是折磨馬克,但從一開始,他就不想讓他的英雄遭遇一個不可能的、巧合性的災難。他認為每個問題都必須面對,馬克可能會遇到設備故障,而非被雷電或者墜落的流星擊中。

他希望馬克比你我在那種情況下更聰明,擁有更豐富的資源,也希望馬克犯錯誤。因為最小的錯誤都可能是災難性的,最聰明的人有時候也會失手,馬克不得不每天都生活在生死抉擇中。

一開始安迪擔心他的劇本是否能提供足夠的情節以維持一個小說,會不會成為一個無聊的故事。但是開始寫作之後,他進入了「科學創造情節」的狀態。他計算出每個問題和解決方法的複雜性,那些自己沒有注意到的小細節,變成了馬克需要解決的重要問題。在接受美國科普雜誌《鸚鵡螺》採訪時,安迪解釋了科學是如何創造情節的。

比如,馬克需要食物,但不能輕易創造出食物,他需要尋找土地進行種植。當安迪在計算馬克的物資能供他堅持多久時,很顯然,物資不可能堅持到救援到達。這就是一個簡單的「科學創造情節」的例子。接著馬克需要足量的水讓莊稼生長,他能從外界搞到許多土壤,但是土壤中必須有一定量的水。他做了很多計算得出馬克到底需要多少水,發現一個載人飛行任務不可能儲備足夠的水。很多細節他之前從來不知道,也從來沒想過其中的艱辛,直到坐下來認真計算才明白,接著他就設計了馬克必須創造水的故事情節。


電影《火星救援》劇照

儘管他在書中努力營造真實的效果,但也故意留下了一些失實的地方。書中最不真實的部分就是電影開頭導致馬克受傷並滯留火星的情節——火星風暴,因為火星的大氣壓不到地球的百分之一,是刮不起如此大風的。安迪也知道這些事情很難發生在火星,但是仔細考慮後,他讓步了,想為馬克因天氣事件被困而營造更多的戲劇感。這是馬克和火星抗爭主題中的一種互動,始於火星與馬克的碰撞。「我翻來覆去思考了好多次,不斷想我可以重寫的,我可以重寫一個更真實的,但是我就是想不出來任何令人激動且富有戲劇性的內容。」安迪說。

電影上映之後,西方各大媒體紛紛點評了《火星救援》中科學和不科學的內容,比如因為引力很弱,太空人不會真的在火星上行走;由於火星沒有大氣,每個人都會死於輻射導致的癌症;飛行器赫爾墨斯旋轉太慢,無法造出所需的重力等等。

但是科幻小說中最難的就是虛構的部分,很多科幻小說和電影中都有一些不科學的元素,比如《復仇者聯盟》中天空母艦的構造是錯誤的,儒勒·凡爾納《從地球到月球》中重力和失重都是錯誤的。

事實上,因為小說最初在安迪的個人網站上連載,所以很多技術錯誤被讀者指出後已經做了修訂。2009年,他開始連載《火星救援》。因為以前的寫作,他有一小群讀者。安迪認為自己不是為主流觀眾寫這個故事的,「科學頭腦的書呆子喜歡我」,「科幻小說的讀者是很難欺騙的」。所以,你能在原著裡看到大量的數學、科學或者闡述事物運行原理的內容,他的讀者就喜歡這些。


科幻小說《火星救援》在2015年第28屆莫斯科國際書展上展出

英國物理學家史蒂芬·霍金曾在《時間簡史》一書的開頭指出:「有人告訴我,我在書中每寫一個方程式,都將使銷量減半。於是我決定不寫什麼方程。不過在書的末尾,我還是寫進一個方程,愛因斯坦的著名方程E=mc2。希望此舉不致嚇跑一半我的潛在讀者。」不知道霍金得知這部充斥著諸多計算和科學概念的小說成為暢銷書會做何感想,安迪一直也不太明白為什麼這個故事最終會在主流市場上這麼流行,但是明白主流讀者會飛快地翻過這些技術細節。

小說連載後最初的幾個月,他收到一些「粉絲」的郵件,包括太空人、核潛艇技術員、化學家、物理學家、地質學家等非常多學科的從業人員,不過沒有美國國家航空航天局(NASA)的人。他們一致認為故事很好,技術準確性很高,其中一些人也指出了安迪的錯誤,他邊寫作邊修訂,在最終的印刷版中糾正了這些問題。

後來,有讀者問他要一個電子版的書,他就做了一本電子書。接著又有人想要一個Kindle版本,他用最低價99美分的方式在亞馬遜上提供了這本書,讀者可以在Kindle上方便地閱讀。短短3個月,《火星救援》就賣出了3.5萬份,成了亞馬遜排名前五的科幻類暢銷書。

之後,事情變得有點瘋狂。文學經紀人和出版商來敲門,2013年,小說的版權被皇冠出版社以超過六位數的價格買走。同時,電影工作室以競標的方式獲取電影改編權,最終20世紀福克斯公司籤下了電影的合約。

他覺得不可思議,他寫的是自己多麼熱愛科學,但是收到了很多「粉絲」的郵件寫道:「我平時不看科幻小說,但是……」他的人生徹底改變了。2014年4月,隨著印刷版圖書爬到了《紐約時報》暢銷書排行榜,他辭掉工作開始全職寫作。當時,他在總部位於矽谷中心山景城的思可信公司(MobileIron)上班。專職作家這個職業對他而言苦樂參半,他失去了社會互動,成了孤獨的洞穴作家,於是他依然和以前的同事一起去吃午飯。電影上映那天,整個公司的人都去了電影院。


電影《火星救援》劇照

作為一個腦子裡都是星際旅行故事的人,安迪竟然是一個飛行恐懼症患者,2007年之後很多年他都沒有坐過飛機。今年4月,NASA邀請他去休斯敦的詹森航天中心看看,雖然他考慮駕車或者坐火車,但很快就意識到這不切實際。醫生開的藥對他幫助很大,現在他試著每月飛行一次,慢慢減少了對藥物的依賴,最終能進行長途飛行。

NASA之旅是他人生中最美好的一周。他駕駛了一輛火星車,操作了國際空間站一側的一個攝像頭,並與前太空人、詹森航天中心的主管艾倫·奧喬亞(Ellen Ochoa)一起對坐在屏幕後面進行了深入的探討。「其他孩子幻想成為太空人,我幻想做一個任務控制者。」

NASA對《火星救援》這部電影傾注了巨大的熱情。最初當影片導演雷德利·斯科特和他們聯繫時,NASA就派了行星科學部主管吉姆·格林(Jim Green)接待他。他們帶雷德利去了詹森空間中心,讓他有機會了解「Habs」(太空生活艙)到底長什麼樣子,太空人如何獲取食物,飛行器長什麼樣子,以及如何操作等細節。

他們還幫助設計電影「道具」。比如說有個東西叫「放射性同位素熱交換器」,是一種利用輻射發電的裝置,吉姆·格林幫著創意它應該造成什麼樣子,溫度能達到多少,能產生多大的輻射量,該怎麼去操作。

安迪書裡寫的很多東西,都是NASA當前正在做的,比如地球與火星之間的軌道飛行器、離開火星表面需要的火星發射器、高性能的離子推進系統、水循環、氧氣製造、火星服、火星車、離子推進器、太陽能板等等,這一切讓這部小說看起來沒有那麼離奇,似乎一起都可以在不遠的將來變成現實。

NASA如此熱心也很容易理解。近些年來,由於預算的縮減,太空探索活動的減少,公眾對於探索太空的熱情也開始漸漸消退。在阿波羅登月時期,NASA的預算佔美國聯邦總預算的4%,但今天只有0.4%。在NASA眼裡,《火星救援》是一個不錯的契機,可以借其來宣傳自己的火星任務,同時也能重新激發民眾對太空探索的熱情。於是,你就能看到影片裡無處不在的NASA標誌,簡直就是一部NASA宣傳大片。

《火星救援》在美國10月2日首映。9月28日,NASA召開新聞發布會,說有證據表明火星上有液態水存在,儘管這種水在某種意義上說更接近滷水。《火星救援》的官方微博隨後就發布了一條視頻「推文」,表示「這種發現值得沃特尼親自慶祝」。視頻裡,馬克·沃特尼舉著酒杯說了幾句恭喜,然後又開玩笑說:「下次再被困在火星上的時候,我就知道有水了。」


10月9日,借著《火星救援》掀起的熱情,NASA公布了一份人類登陸火星的詳細計劃,宣稱2030年人類可以登陸火星。這份長達36頁的報告把登陸火星分成三個階段實施,目前第一階段的工作已經展開,包括關於人類健康和行為的測試和實驗,類似種植食物和循環利用水的生命支持系統,在國際空間站裡進行3D列印等。第二階段名為「試驗場」,預計將在2018年啟動,包括發射新的太空飛船「奧賴恩」,以及史上威力最強的運載火箭「太空發射系統」。第三階段包括在火星表面和運輸飛船中生活和工作,這種飛船僅需常規維護,能夠從火星獲得製造燃料、氧氣和建築材料的資源,在數年內支持人類生活。據業內人士透露,使用NASA目前的辦法,完成登陸火星大概需要2000億到4000億美元,美國國會迄今沒有批准這個計劃。

很多人不明白為什麼火星會成為人類移民的一個據點。45億年前,地球和火星就像異卵雙生子同時誕生了,呈現大致相同的形狀,環繞太陽運行,大小都足以聚集氣體,用大氣包裹自身,又能保持固態,不會膨脹成為巨大的氣態行星。地球和火星上都有火山噴發的痕跡和河道侵蝕的痕跡,都是宜居星球,適宜生命的存在。地質學家現今認為,更早的時期,火星也和現在的地球類似,有水、有季節變換。最近,NASA的MAVEN(火星大氣與揮發物演化任務)探測器對火星大氣的觀測結果表明,因為火星沒有磁場保護大氣層,太陽風長期強烈作用導致了火星大氣和水的流失。MAVEN今年3月8日就記錄到一場太陽風暴,把火星的大氣層再次吹走。

火星是距離地球最近的適宜居住的星球,人類發現的其他類的行星,都過於遙遠,是無法企及的目標,似乎只有火星觸手可及。更有人說,即使別無他物,火星也引人入勝。2013年,美國《紐約客》雜誌一篇關於火星探索的文章寫道:「火山大爆發塑造了它,劇烈的風暴打磨了它。火星有臺地、冰原和沙海,有著比科羅拉多大峽谷深4倍的地裂和比珠穆朗瑪峰高3倍的山峰。火星峻峭的地貌不曾被雨水和根須鈍化,它不像月球,似乎更像猶他州。」

作者在噴氣推進實驗室聽到了關於一場調查的討論,問太空人們是否願意去火星做一場單程的旅行,估計3/4的人都會願意。「阿波羅號」太空人巴茲·艾德靈(Buzz Aldrin)說:「『五月花號』上的朝聖者不會徘徊在普利茅斯巖邊期待有船帶他們回去。」

所以,人類徵服火星的旅程不會結束。

(部分圖片來自網絡)

⊙ 文章選自《三聯生活周刊》總第865期,版權歸本刊所有,請勿轉載,侵權必究。


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