雷德利·斯科特的《火星救援》今天在美国影院上映，被誉为有史以来最真实的人类太空探索影片之一。该片根据安迪·威尔2011年出版的小说改编，由马特·达蒙饰演马克·沃特尼，一位风趣幽默的植物学家出身的宇航员，在被意外遗留在火星后，他独自一人被困在火星上。面对极其有限的食物和补给，以及一年多、数百万公里之外的渺茫救援希望，沃特尼在影片中最令人难忘的一句台词中明确了他维持生存的严峻选择：要么“用科学解决一切”，要么等死。
顺便说一句，沃特尼用来生存的并不是真正的科学，而是工程学。但无论你如何称呼它，结果都是一个非常有趣且相当准确的描述，展示了如何在土地上生存——即使那片土地是在一个冷冻干燥的外星球上。
当美国宇航局的工作人员努力发射任务将他带回家时，沃特尼即兴地提出了一个又一个巧妙的方案来维持生命。他将自己的栖息地变成了一个化学实验室和一个温室，从火箭燃料中提取饮用水，并在贫瘠的火星土壤中种植土豆，用自己的粪便施肥。他用胶带修复了宇航服的破损和被炸毁的气闸。他甚至用太阳能电池和放射性钚加热装置改装了他自己的长途运输车，然后跋涉到美国宇航局现实中的探路者号火星车的着陆点，以重新激活其无线电并重建与地球的通信。
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威尔的书和斯科特的电影中都有一些小的错误。最初将宇航员困在火星上的沙尘暴的风实际上几乎吹不动一面旗帜，因为火星大气层非常稀薄。一个真实的沃特尼可能不会从火箭燃料中提取水，而是会从被认为存在于整个星球大片区域土壤下的冰层中开采和净化水。由于火星的大气层和磁场不足以抵御宇宙辐射，沃特尼对用重重屏蔽的钚来为自己取暖的胆怯是误导性的——事实上，他大部分的辐射暴露来自于仅仅穿着宇航服在外面行走。
但这些都是次要的技术挑剔。《火星救援》与现实的更大差异与其说是关于科学，不如说是关于技术和政治。关于《火星救援》的准确性，要问的关键问题是：沃特尼——或者其他任何人——是否会首先身处火星，以致故事得以展开？
这本书和电影都没有明确说明故事发生的确切时间，但威尔（以及逆向工程推断出这本书时间线的聪明读者）透露，沃特尼和他的同伴在2035年11月登陆火星。他们乘坐一艘非常庞大、非常昂贵的行星际穿梭机到达那里，该穿梭机在火星和地球之间往返运送宇航员。该穿梭机还会旋转以为其乘员提供人造重力，以保护他们免受长期处于零重力状态造成的衰弱。此外，沃特尼的任务实际上是人类第三次登陆火星，前两次登陆发生在2030年代早期。
这一切似乎都与美国宇航局的“火星之旅”计划相吻合，该计划旨在2030年代将宇航员送往火星。但仔细研究美国宇航局的计划就会发现潜在的问题。尽管《火星救援》具有科学和技术上的准确性，但它似乎发生在一个童话般的世界中，在这个世界里，美国宇航局拥有更大的政治权力——并且在联邦预算中所占的份额远远高于其目前微薄的0.4%。
美国宇航局没有计划在地球和火星之间建造大型旋转循环飞船，可能是因为这种飞船被认为负担不起。事实上，华盛顿持续不断的争论是如何分配美国宇航局持续不变的预算，这意味着该机构计划的航行的所有关键组成部分——重型运载火箭、深空动力源、发动机和航天器、着陆器、地面栖息地和上升飞行器——都落后于计划，并且仍处于早期开发阶段，甚至可能根本没有开发。而该机构的火星之旅可能会在未来总统或国会多数派的一时兴起下迅速消失。由于陷入政治泥潭，美国宇航局可能无法在2035年之前将哪怕一个宇航员团队登陆火星——更不用说三个团队了。
再说一遍，到2030年代，可能有很多理由避免登陆火星。寻找外星生命可以说是将人类送往火星的最强大动力——但也恰恰是可能破坏此类任务的东西。本周来自美国宇航局的公告证实，在今天的火星上存在着短暂的液态水流动，这引发了一场辩论，讨论人类是否可以在不破坏火星最诱人和适宜居住区域的情况下访问这些区域。由于我们不完善的航天器消毒技术，地球微生物已经搭乘了几次机器人行星际航行，给它们着陆的任何本地生态系统带来了污染或破坏的风险。
如果机器人上罕见的顽强微生物是一个问题，那么每个人类探险家体内存在的数万亿微生物将是更大的担忧。美国国家科学院上周发布的一份新报告称，这种“行星保护”方面的担忧可能会将人类着陆限制在被认为最不可能存在生命的火星区域。必须说的是，随着卫星图像和机器人着陆器揭示出火星环境比之前认为的更加适宜居住，这些区域正在缩小。如果这些限制得到尊重，那么控制美国宇航局预算的政客可能会怀疑我们为什么要费心将人类送往火星。
行星协会本周发布的第二份报告中提供了一个解决预算和污染问题的临时方案，即在2030年代不将人类送往火星本身，而是送往它的卫星，即直径20公里的火卫一及其一半大小的兄弟火卫二。由于其表面重力较低，这两个卫星很容易访问，而且它们很可能散落着小行星撞击从火星表面炸入轨道的古代碎片。在2030年代进行这些月球突袭后，人类最终可能会在本十年末和2040年代降落到火星。
由于该计划推迟了在火星上着陆和生活的新技术的昂贵、缓慢的开发，因此对于美国宇航局而言，在2030年代在其预计预算的限制内完成该计划可能会更便宜更容易。这将有更多时间来解决行星保护的难题——通过改进在地表隔离人类的方法，或者更雄心勃勃地，通过使用先进的远程机器人技术。地球上的研究人员和火星上的漫游者之间来回传递消息的平均延迟时间约为20分钟，这限制了探索的效率、灵活性和速度。火星和其卫星火卫一之间的双向通信时间仅为40毫秒，这使得可以使用以前从未在其他行星上部署过的全新类型的机器人探险家。
到2035年，像沃特尼这样的宇航员可能更现实地出现在头顶的卫星上，而不是被困在火星上，他们可以通过遥控机器人虚拟地探索这颗红色星球，这些机器人可以攀爬悬崖、进入洞穴、钻入地下并在空中飞行。随着时间的推移，《火星救援》中描绘的满身微生物的宇航员穿着笨重的宇航服在火星周围气喘吁吁的场景可能会显得古怪。现在，去看看这部电影吧——对于我们大多数人来说，这将是我们在很长一段时间内最接近火星的一次。这也许不是一件坏事。