用戶naa066

近些年來，人類對鄰近地球的幾個行星燃起了非常大的熱情，登陸月球，登陸火星等等，可是作為與地球鄰近的另一顆星球，人類卻對它熱情大減，這顆行星就是金星，為何人類只提登陸月球，火星，而不想登陸金星呢？這就要從金星的環境說起。

金星作為地球的姐妹行星，與地球和太陽有著相近的距離，按理說環境應該與地球差不多，可是這只是人類的一廂情願而已。因為如果你瞭解金星之後，相信你永遠不會產生想要造訪它的念頭。金星是太陽系環境最惡劣的行星，平均溫度高達465℃以上，金星陸上還籠罩著一層厚厚的有毒的二氧化硫。

你以為這樣就結束了？不要太天真了，當飛船在金星上著路的時候，還要面對時速為每小時350公里的颶風，此外，飛船還會遭受金星濃度超高的硫酸雨的侵蝕，而且還會遭受相當於92倍地球大氣壓，等於在800多米的海底承受的壓力，而且還伴隨著465℃的高溫。金星的環境簡直可以使用煉獄來形容，人類登陸金星無疑是登陸地獄一般，前蘇聯登陸金星的探測器工作時間僅僅維持不到2個小時就報廢了。

所以，至少在目前，人類還沒有登陸金星的打算，但對金星的科學探測工作卻一直沒停止過。20世紀60年代，美國宇航局（NASA）的水手2號和水手5號飛船藉助它的射電掩星實驗得到金星大氣的成分、氣壓和密度。1978年先後發射先鋒者金星軌道器（Pioneer Venus Orbiter，即先鋒者金星1號）和先鋒者金星2號（先鋒者金星多探測器）測量金星的大氣、雲層、磁場和表面。1989年5月4日，美國發射麥哲（Magellan）探測器，載綜合口徑雷達（SAR）、

時空通訊

金星距離地球最近，是第二個有“人造機器”到訪的星體（第一個是月球）。但是，選擇星體研究可是要考慮多方面的，為何不選擇金星，有以下幾個原因：

一、金星的大氣層幾乎是不透明的。

為了獲取更多的信息，還是得“看”到它的表面，探測器飛過去並不是最關鍵的，著陸才是。距離只是意味著飛更多的時間，鑑於此，發射一個探測器到金星並使其能著陸和正常工作就比火星的花費多得多得多（火星容易看到星體表面信息）。

二、金星的地理環境惡劣。

金星表面溫度接近500°C（可以讓鐵、鉛等金屬融化！），表面大氣壓接近地球的90倍，且大氣層中有大量的硫酸。蘇聯曾發射了8個進行探測器登陸金星表面，最長的一次持續了110分鐘，要哭了，呆了2個小時都不到。NASA也發射過金星大氣探測器，剛進入金星大氣層就立刻被金星的大氣壓給壓碎了，而在火星上有好幾個機器人活的好好的。

所以，至少在目前，人類還沒有登陸金星的打算，但對金星的科學探測工作卻一直沒停止過。

而且NASA的科學家認為，金星有很高的研究價值。例如金星的上層大氣中充滿可以吸收紫外線的顆粒，但是沒人知道這些顆粒是什麼。如果人類能弄清楚，可能能為防紫外線傷害研究貢獻突破方向。

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金星是距離地球最近的行星，美國，俄羅斯已經發射過多顆探測器對金星進行勘測，是人類對於進行有了比較全面的認識，這是一個地獄般的星球，不適合登陸。

金星的一些物理性質和地球還比較類似，例如大小，質量等，但是金星具有濃厚的雲層和炙熱的表面，這些與藍色的地球上由水和冰組成的雲層是大不一樣的。

美國和俄羅斯在三四十年前，就開展了對金星的探測，很多探測器接近了金星，有些甚至還登錄到金星表面，如美國在1978年發射的先鋒系列探測器，對金星地形地貌和性質進行了勘探。後來還有80年代發射的麥哲倫飛船，繪製了基本完整的金星表面圖。

由於金星表面的惡劣環境，這些登錄的探測器很快就在高溫和強酸中喪失了功能，機器都無法生存下去的地方，對人類當然是地獄一般的存在。所以，人們把目標投向火星這些更具有登陸價值的行星，火星目前是最有可能實現人類登陸的星球。

如果金星上也有外星文明存在，那麼它們具有耐高溫耐強酸的體質，這樣強悍的金星文明會不會反過來對藍色的地球感興趣呢？

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量子實驗室

如果要用兩個字來描述金星的環境，那我將毫不猶豫地想起“地獄”！不過相對於實際的地獄（假設存在的話），金星的環境真是有過之而無不及。

圖1. 金星表面

我想以一種想象的方式來描述一下金星的環境之惡劣。（以下內容純屬虛構，如有不適請繞行）

2035年的某一天，在NASA進行火星登陸的同時，俄羅斯宇航員Jeeky登陸了金星。在軟著陸階段，Jeeky試探性地向窗外看了看，進行的上層大氣和表面一樣，堪稱是人間地獄。金星上的雲是由硫酸液滴構成的雲朵，想到要面臨這樣的環境，儘管做了充足的防護和準備，Jeeky還是頭皮一陣發麻。

這無疑是一個對碳基生命充滿敵意的星球，小的時候Jeeky還一度幻想過金星上的場景：海洋、沼澤、奇怪的洞穴。但真正來到了這裡，發現和想象中的差別太多了。

圖2. 金星和地球的對比

Jeeky的防護服是一種特殊材料做的，可以抵禦金星上極端惡劣的環境，主要是高溫。他回想起來，地球上的人常常用以下這個例子描述金星的溫度：這個溫度不僅是可以把雞蛋炒熟，甚至可以將雞蛋本身瞬間蒸發。

他腦補著自己沒有穿防護服站在金星表面的場景，身體瞬間被烤焦，漫星球的二氧化碳搞得他極度窒息，被金星的厚重大氣密度壓垮，被空氣中的鹽酸蒸氣燒焦。

儘管想了很多，但他還是沒有忘記自己此行的真正目的：改造金星大氣。這一計劃最初起源於1965年，Jeeky還沒有出生。當時有一位很有名的行星科學家卡爾·薩根提出了一種設想，用某種辦法對金星全球大氣金星改造，讓金星的環境變得與地球相似。

作為金星改造計劃中登陸金星的第一人，Jeeky是很榮幸的，但同時也是擔負著巨大責任的。正想到這裡，軟著陸階段結束，Jeeky整理了一下心情，打開了艙門。

圖3. 金星，又被稱為啟明星

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並不是人類不想登陸金星，而是金星的環境實在太惡劣了，從20世紀60年代開始到之後的50多年時間裡，人類發射多臺探測器獲取了金星的數據，金星號系列飛掠器、織女星號飛掠器、水手號系列飛掠器、先驅者金星一號軌道器等38臺探測器。

美國宇航局的水手號系列探測器獲取了金星表面的大氣數據，金星的大氣壓卻是地球的93倍，這相當於人類不在穿戴潛水裝備的情況下潛到海底900多米的深度，每立方厘米的皮膚上像有200斤的重物壓著。金星表面的平均氣溫也有480℃，時常還會下一些酸雨，探測器在金星上的壽命遠低於火星探測器的壽命，探測器在金星上根本無法展開探索，沒有哪個國家願意花幾百億資金浪費在金星上。

科學薛定諤的貓

題主的這個問題實際上是基於目前正火熱的火星探索而提出的，即為什麼明明金星離地球最近，人類卻不前往，卻熱衷於探索離地球更遠的火星？

先來了解下金星。金星毗鄰地球，兩者最近時為4100萬千米，金星的直徑、密度、質量、外表各方面很像地球，所以又有地球的“孿生姊妹”之稱，但如果因此你就認為探索金星的成本更低，金星更有可能成為人類的下一個居所，那就大錯特錯了。

首先，金星距離太陽很近，受到的太陽輻射熱約為地球的兩倍，其平均溫度高達465攝氏度，不僅如此，金星由於自轉速度非常慢，按照地球上的時間概念，金星上的一天就等於地球上的243天，放飛自我想象下，Emmm……那將是件那麼可怕的事兒

此外，還有一件細思恐極的事情，就是金星上的大氣，幾乎不透明的同時，還是名副其實的毒氣，壓力更是地球的92倍。

前蘇聯曾經發射過一個探測器到金星，結果是不到兩個小時就陣亡了。金屬尚且如此，更何況人類。

相比之下，火星雖然距離地球更遠，但火星卻被譽為袖珍地球：大氣主要是二氧化碳，溫度平均是-23℃，引力比地球小，南北極發現冰，地表發現可能是河流沖刷的河道，發現只有在有水的條件下才能產生的鹽類化合物。這些特點對人類而言，都意味著火星的環境可適應性更強，人類生活在火星成為可能。

除了以上理由外，探索火星在工程上更容易實現，這不，地球上最偉大的公司之一space X昨天發射的獵鷹重型就為探索火星提供了一個性價比高的運輸工具。當然，未來，隨著人類技術的不斷提升，探索火星將會更加便捷和順利，人類找到新的居所，甚至瞭解人類的起源或許都將成為現實。

留白說

金星是太陽系中八大行星之一，在太陽系中排列第二位，前面是水星，後面是地球。如果論距離，那麼距離地球是最近的，但這個說法也不是絕對的，由於火星軌道的問題，有時候火星是距離地地球最近的。如果從平均距離上看，那麼金星應該是距離地球最近的，從參數上看，金星公轉週期是224.71地球日，與地球的差距還是不小的。人類對金星的探測也起步很快，前蘇聯和美國從20世紀60年代就開始研究金星，但是也是航天技術剛剛起步的時候，金星的探索在那個時代也非常瘋狂，各種探測器已經超過40個，但很多都沒有抵達金星表面。

比如1962年發射的水手2號，測量了雲層頂部的溫度和磁場，周圍是否有輻射帶等。蘇聯金星4號與眾不同，釋放了著陸艙，著陸艙直徑1米，設計抵抗壓強為25個大氣壓，但是在降落過程中就被金星大氣壓給壓壞了。1970年的金星7號成功抵達表面，著陸艙能承受180個大氣壓，這是第一個對金星表面進行考察的探測器，傳感器顯示，表面溫度達到470攝氏度，大氣成分是二氧化碳，壓力達到90個地球大氣壓，而且在短短几公里的下降區間內，發現上千次閃電。在如此惡劣的環境中，連探測器都無法倖存太久，更不用說人類了，選擇在金星上載人登陸目前是不可能實現的。而且也沒有必要，登陸後是個恐怖的世界，根本無法開展任務活動，也沒有意義。

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金星有著濃密的大氣層，主要由二氧化碳組成，大量二氧化碳的存在使得金星上的溫室效應非常明顯，所以金星上的溫度非常高，大概在400到500度之間，這麼高的溫度當然也不會有水的存在，也就沒有我們所認知的生命形態。同時，金星大氣中還有一層厚達幾十公里由濃硫酸組成的濃雲，所以說，金星儘管和地球類似，但這裡的環境卻是相當的惡劣。

相反，火星上的環境就好太多了，有的探測器比預計壽命能多很多倍，所以這裡就成為人類第二處星際登陸的目的地。

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人類登陸火星還處於不可實現的階段，畢竟科幻是基於科學現實的未來展望。10月2日，好萊塢年度科幻大片《火星救援》在北美上映，逼真地展現了20年後人類登陸火星的場景。作為太陽系八大行星之一，人類為何對火星情有獨鍾？

縱觀太陽系演化歷史，我們發現人類的命運其實十分脆弱，面臨地震和海嘯、火山爆發、小天體撞擊、地球磁極倒轉、超級太陽風暴等重大災難，這些災難甚至可能導致地球生命大滅絕。因此，人類必須有足夠的危機感和緊迫感，在滅頂之災來臨前，找到可以延續人類火種的避難所。

由於航天運輸能力的限制，人類還無法飛出太陽系。而在太陽系內，只有火星的自然環境與地球最相似，是人類移居外星球的首選目標。人類迄今已開展42次火星探測，1996年以來就已發射11顆探測器，取得大量探測資料。火星已成為除地球外人類認識程度最高的行星，甚至超過人類已經登陸過的月球。

實現人類首次登月讓美國在空間爭霸中擊敗對手，自最後一次阿波羅登月至今已過去43年。載人航天被長期限制在地球軌道，這種狀態已經到了必須改變的時刻。未來，NASA將逐步退出低軌道航天飛行和商業發射，把這些任務承包給民營企業，激活民間熱情並顯著降低發射成本。政府將集中力量發展月球以及更遠的深空探測，載人登陸火星就是其中的首要目標。如今的載人航天已經到了突破地球引力束縛，為實現載人登陸火星而努力的關鍵階段。

載人登陸火星不僅需要豐富的知識積累、堅實的技術儲備、專業全面的人才隊伍，還需要合適的政治氣候和民意支持。美國人對火星懷有濃厚興趣，NASA的火星任務一直得到民眾支持。美國火星任務的成功率達70%，21次任務中17次獲得成功。特別是本世紀的火星任務全部成功。作為一個鼓勵冒險、創新和探索精神的移民國家，實現人類首次登陸火星的目標在美國無疑具有強大的號召力。

不管是載人重返月球還是載人登小行星，瞄準的都是實現載人登火星，只是實現途徑不同而已。基於對科學發展戰略的認識，我們不妨作一個大膽的預測，人類將在未來20年內（2035年前）首次踏上火星表面，航天員乘組可能是美國人或美國牽頭的國際合作小組。而後人類將朝著建立火星前哨站、改造火星環境、火星移民的長遠目標逐步邁進。

2013年，荷蘭一傢俬人公司曾推出火星移民計劃，將挑選兩男兩女於2023年登陸火星並定居，多位華裔入選100人候選名單。但用單程票前往火星的冒險行為只是一種商業炒作，真正的載人登陸火星必須是往返雙程，使航天員到火星後還有機會返回。

相較之下，《火星救援》是一部具有超強現實感的硬科幻大片，具有堅實的科學基礎，其中幻想的成分很少，真實模擬了NASA將要實施的載人火星旅行。

《火星救援》整個故事發生的時間，以及探索火星採用的技術手段，很多是根據NASA的載人登陸火星計劃演化而來的。影片中用到了大量NASA正在研發或已真實應用於太空探索的高技術裝備。在觀看電影的過程中，你將看到大量的火星科學常識和尖端的航天技術，你會被這些觸手可及的未來深深打動，因此，觀看科幻大片的過程也是一次科學傳播的盛宴。

隨著科技的發展，太空科幻作品與現實航天科技的界線越來越模糊，昨天曾經暢想的太空科幻，已在今日成為現實。與超炫超玄的《星際穿越》相比，《火星救援》裡沒有令人大腦缺氧的天體物理公式，只有一個被遺棄的太空農夫，在荒蕪寂靜的火星上種他的土豆。

二、火箭與飛船

1.地火運輸的戰神號火箭

《火星救援》影片中出現過三種火箭，分別是NASA的戰神3號和戰神4號火箭，以及中國的太陽神重型火箭。航天員飛往火星搭載的是戰神3號火箭，而馬克為了返回地球，需要在火星上長途跋涉3200公里，找到的是戰神4號火箭的返回艙。戰神4號之前已經著陸到火星上，馬克要在適當的節點把自己發射升空，與在太空中等候他的戰神3號隊員匯合，然後返回地球。

在現實中，戰神系列火箭是NASA正在研製的新一代運載火箭，包括載人火箭和貨運火箭兩種類型，主要用於載人重返月球和載人登陸火星的航天飛行，這也是以載人重返月球和建立月球基地為目標的星座計劃主要任務之一。2009年，星座計劃被取消，但戰神系列火箭和載人飛船的研製任務得以保留。

其中，戰神1號運載火箭是星座計劃中負責運送航天員乘組的載人火箭。火箭直徑5.5 米、高94 米，分兩級點火，其中第一級為固體燃料發動機，第二級為液氫液氧燃料發動機。近地軌道運載能力為有效載荷25噸。作為載人火箭，戰神1號具有高安全性、高可靠性，以及相對較低的發射成本，主要用於將獵戶座號載人飛船發射到太空，與貨運飛船對接後飛往月球或火星。

2009年10月28日23時30分，為實施重返月球計劃而研發的“戰神I-X”火箭美國佛羅里達州在肯尼迪航天中心39B發射臺進行首次測試飛行，目的是收集飛行數據。火箭起飛重量816噸，最大推力1360噸，總飛行時間369秒，試驗獲得了成功。

戰神5號火箭是星座計劃中的貨運火箭。直徑8.40米、高度116米，同樣分兩級點火，均為液氫液氧燃料發動機。在重返月球計劃中，戰神5號火箭運載牽牛星號登月艙和地球出發級，與戰神1號火箭運載的獵戶座載人飛船在地球軌道對接後，組合在一起飛向月球。戰神5號預計2018年首次發射。

在國內，隨著中國經濟實力逐漸增強，未來也將開展載人深空探測活動，研製新型載人火箭和重型運載火箭將是必然趨勢。影片顯示中國將在2030年試飛太陽神號重型運載火箭。不過，中國不太可能用太陽神來命名火箭，我們正在研製的火箭都屬於長征系列。

戰神5號火箭藝術圖（©NASA）

2. 星際航行中的家——載人飛船

在《火星救援》中，航天員乘組搭載赫密斯號載人飛船飛往火星。這一飛船的設計參考了正在研發中的獵戶座號載人飛船。NASA研發獵戶座號正是瞄準未來載人登陸月球和火星的目標。

獵戶座號是已經中止的星座計劃的重要組成部分，是一種用於替代航天飛機、可重複性使用的多用途乘員探索飛行器（Crew Exploration Vehicle，CEV）。每次可向國際空間站運送6名航天員，也可將4名航天員運送到月球上，經改裝甚至還可載人登陸火星。NASA探測系統任務委員會2006年8月31日宣佈，委託洛克希德·馬丁公司設計建造“獵戶座號”，合同總價值80億美元。首次飛行計劃不晚於2014年，首次飛往月球的時間不晚於2020年。2014年12月5日，獵戶座飛船首次不載人試飛成功，飛船繞地球飛行兩圈後回到地面。

登月飛船（六位航天員）和登火飛船（四位航天員）的區別

航天員人數和航天飛行時間是載人飛船設計的重要參數，直接影響載人深空探測任務的技術性能和總體規模。月球與地球的距離較近，登月飛船乘員人數一般按照六人設計；而火星與地球的距離太遠，鑑於火箭運載能力有限，載人登陸火星的飛船物資消耗太大，一般乘員人數限制為四人。

三、登陸火星

1. 登陸火星的三種途徑

火星車或著陸器，要穿過火星大氣層才能“踏”上火星表面，這期間需要經歷驚心動魄、生死攸關的一幕。探測器從131千米的高空進入火星大氣，時速高達21000公里（每秒5.9公里），要在短短七分鐘的時間內，讓探測器的速度降至零，從而實現安全著陸。這也是所有火星探測任務中技術難度最大、失敗概率最高的關鍵時刻。這一階段被稱為“進入、下降和著陸”（EDL）階段，是名副其實的“黑色七分鐘”。

回顧世界各國的火星探測歷史，我們發現，安全著陸在火星表面主要通過3種方式來實現：

第一種方式是氣囊緩衝。這種方式適用於輕質量著陸器的登陸，當著陸器在火星表面著陸前，包裹著陸器的氣囊充氣展開，通過氣囊在火星上的彈跳逐步降低高度，實現成功著陸。1996年12月4日發射的探路者號火星車就是採用氣囊緩衝方式，成功著陸至火星表面，初步驗證了進入火星大氣、減速和著陸緩衝全過程的可行性；2003年6月和7月分別發射的勇氣號與機遇號這對“孿生”火星車，使氣囊緩衝著陸的方式得到了充分驗證，成功實現了對火星表面較大範圍的巡視。

勇氣號和機遇號火星車採用氣囊緩衝方式，成功著陸在火星表面

第二種方式是著陸支架緩衝。2007年8月4日發射的鳳凰號著陸器比機遇號和勇氣號火星車的質量更重，如果依靠降落傘和安全氣囊著陸，則需使用更大面積的降落傘和體積更大的氣囊，但這會擠佔所搭載的科學儀器的重量。因此，鳳凰號採用了火箭反推和著陸支架緩衝的方式，實現在火星北極地區的安全著陸。

鳳凰號著陸器利用反推火箭實現動力減速，這種方式適用於較重著陸器的著陸，同時可準確選擇著陸點

第三種方式是空中吊車著陸。這種方式適用於大質量著陸器的登陸，2011年美國發射的好奇號火星車首次採用這種技術並獲得成功。好奇號以每小時2萬公里高速進入火星大氣層，火星車被裝載在盾形的熱保護罩中，保護罩可以經受高溫燒蝕和隔熱防護，確保火星車穿越火星大氣層時不會被燒燬。當探測器距離火星表面11千米高度時，先打開巨大的降落傘降低飛行速度，24秒之後，熱保護罩脫離。當探測器下降到1.4千米高度時，背殼分離，探測器上的八臺制動火箭點火，通過火箭反推將下降速度從每秒80米減速至每秒0.75米。當探測器距離火星表面20米高度時，著陸器在空中“懸停”，空中吊車釋放出尼龍繩，將“好奇”號火星車從著陸器上吊運到火星表面，實現著陸。

好奇號火星車是一個功能齊全的移動科學實驗室，相當於地球上配備多種分析手段的巖礦分析實驗室。好奇號重3.6噸，耗資26億美元，全部採用核能發電，是世界首個沒有太陽能電池板的深空探測器。

空中吊車釋放出尼龍繩，將好奇號火星車吊運到火星表面

對於20年後的載人登陸火星來說，需要運送到火星表面的登陸艙質量更重，不僅需要強大的熱保護罩，還需要非常大面積的降落傘，並且把反推火箭動力減速和空中吊車等手段統統用上，實現多種著陸手段的“混搭”，才能確保航天員安全登陸火星表面。目前，作為星座計劃核心的戰神號貨運火箭、載人火箭、獵戶座載人飛船均已成功試飛，具備了載人登陸月球、小行星和火星的大部分功能。

登陸火星需要熱保護罩、大降落傘、反推火箭、空中吊車等多種技術手段混搭，才能確保航天員安全登陸火星表面

2、火星航天服

航天服是保障航天員生命安全和工作能力的個人密閉裝備，用於保護航天員在真空或稀薄大氣、劇烈溫差、強烈太陽風和宇宙射線、微隕石撞擊等地外天體表面環境中安全生存。人體血液中含有氮氣，在真空中的體積會膨脹。如果不穿加壓的密封航天服，航天員因體內外壓差懸殊危及生命。登陸月球和火星表面的艙外用航天服還具有氧氣供應、溫度調控等設施，保障航天員出艙活動和實現天體表面考察。

火星宇航服是電影《火星救援》的重要道具，劇組在調研中發現NASA正在研製的火星宇航服非常巨大，而且十分笨重。演員們穿上這樣的宇航服將很難拍攝。恰好導演斯科特在影片《普羅米修斯》中也用過宇航服，就把相應的宇航服設計沿用到《火星救援》。

最終，電影呈現的火星宇航服參考了NASA設計的原版宇航服，並增加了更多實用功能，顯得更加具有觀賞性。劇組共製作15套宇航服，分別供6位航天員穿著。

火星表面環境十分嚴酷，非常寒冷且空氣稀薄。航天員在火星上進行科學考察和建站任務時，必須穿戴著十分厚重的宇航服。真實的宇航服相當於一套完整的生命保障系統，功能強大，是航天員的救命必備物。NASA目前正在研製火星宇航服，利用火星探測器獲得的火星環境參數，設計出適應火星環境和適合載人火星任務的宇航服。

真實的宇航服上不會有任何飾品，一切都將服務於保障航天員生命安全的目的。宇航服包括關節、手套、頭盔、氧氣系統、水循環系統、散熱系統、通信系統、電子系統等。為避免火星瀰漫的塵土影響航天員和登陸艙的運作，NASA正在設計可以讓航天員從背部脫離的宇航服，航天員進入登陸艙後，宇航服將被留在艙外，避免將塵土帶入艙內，危害航天員健康。

3. 探路者號火星車

電影《火星救援》中，被遺棄在火星上的馬克為了與地面取得聯繫，找到之前任務遺棄的探路者號火星車，重新與地面取得聯繫，成功把他仍然存活的信息傳回地球。影片中的火星車相當強大，不僅能翻山越嶺，還能裝載各種大型器具，應對各種突發狀況，甚至還可以外接帳篷，以擴大內部空間。

現實中的火星車功能沒有電影中這麼強大，但歷史上還真的有過這麼一輛火星車。1997年7月4日，火星探路者號（Mars Pathfinder）進入火星大氣層，由降落傘進行減速後飄向火星表面，在著陸前數秒鐘打開9個巨大的保護氣囊，經過一番彈跳翻滾後停了下來。氣囊放氣後，釋放出一個火星表面著陸器和一輛索傑納號火星車，這也是人類歷史上登陸火星的第一輛火星車。

真實的探路者號火星車重10公斤，有6個輪子，其行進路線是事先設定好的。最快的行駛速度也僅為每分鐘60釐米，比蝸牛爬行快不了多少。探路者號在著陸點西南部發現了火星山谷中曾經有過多次洪水暴發，有許多圓形和橢圓形的鵝卵石，說明經過水流的長期衝擊。

4. 火星發電站

火星上沒有加油站，載人飛船和火星車都需要太陽能電池作為能源。影片中的赫密斯號飛船就是用太陽能電池發電提供能源，馬克也多次用太陽能電池為火星車充電，進行長途驅車旅行。

現實中，我們頭頂的國際空間站擁有一套強大的太陽能發電系統。電力越充分，越可以開展多種操作和實驗，並降低某套系統故障帶來的危險。NASA研製中的獵戶座號載人飛船，也將採用太陽能電池發電的方式提供能源。

萬一遇到火星上天氣不好怎麼辦呢？為了能在火星上生存，需要絕對可靠又耐用的電力來源，同位素溫差電池是一個現實的選擇。

同位素溫差電池實際上是一個小型的核反應堆。放射性同位素在衰變過程會產生大量熱能，同位素溫差電池就是這些熱能轉換成電能的發電系統。影片中，為了避免放射性輻射外洩，馬克將這玩意安裝在遠離居住艙的位置。

現實中，NASA 使用同位素溫差電池已經超過40年，在 20多次太空探索任務中使用過，包括好奇號火星車、新視野號冥王星探測器、以及未來的火星2020任務等。“新視野”號同位素溫差電池內裝10.9千克二氧化鈈，利用其中的鈈-238衰變時釋放熱量，通過溫差發電為航天器提供穩定電力供應。

為了避免放射性物質洩漏汙染太空，真實的同位素溫差電池都用多層十分堅固的材料密封包裝，即便發生飛船爆炸等災難性事故，也不會產生一絲裂痕。由於同位素溫差電池放釋放的是α射線，無法穿透衣物或皮膚，所以這些放射性也不會對人體產生危害。

四、往返火星500天

影片中，馬克準備出發返回地球時，因電鑽操作失誤，探路者號火星車被電流燒壞，他與地面失去聯繫。為與地面建立聯繫，馬克必須繼續駕駛火星車抵達此前先期登陸的戰神4號返回艙。 旅途中，一場沙塵暴即將在火星上生成，將嚴重影響火星車上太陽能電池的發電效率，拖延火星車的行程。馬克能及時抵達戰神4號的返回艙嗎？地面控制中心的專家們進行了緊張的磋商。

電影中的這個情節，一方面說明，在載人登陸火星的任務中，應隨時隨地保持與地面控制中心之間的通信，獲得地面支援。另一方面也說明，若在火星上尋找到一個適宜的著陸點，不管是無人的火星探索任務，還是載人登陸火星，歷次任務的著陸點應儘量靠近，使每一次任務送抵火星的設備資源得到充分利用、彼此支援。

影片中，已經撤離的戰神3號航天員乘組，在得知馬克仍然活著的消息後，隊員們都自願接受任務，延長500天的飛行時間，不返回地球，直接繞地球彈射回火星，接回隊友。 這裡涉及到的一個科學場景是，為什麼往返火星需要500天？

由於地球和火星都是運動的天體，所以從地球出發的火星探測器並非任何時候都可以發射，而是每隔2年零2個月（780天）才有一次發射機會，這樣的發射機會稱為發射窗口。也就是說，火星探測器的發射窗口每隔26個月才會打開一次。這是因為每隔780天，太陽、地球、火星就會排列成一條直線，稱為火星衝，此時是發射火星探測器的好機會。

載人登陸火星往返需要500天，如何克服旅途的寂寞、恐懼和疾病，需要在地面開展大量試驗。圖為俄羅斯開展的“火星-500”生存試驗。

封閉試驗分為三個部分：前250天為飛船發射和試驗飛往火星的旅途、中間30天試驗登陸火星、最後240天試驗從火星返回地球。在試驗階段，全部志願者的生活和工作僅限於實體模型航天器，所需資源要求一次裝備到位。志願者不能和外部直接交流，若透過互聯網交流會有20分鐘延遲。飛船完全自主控制，醫學救助通過遙控操作技術實現。包括中國航天員王躍在內的6名志願者經歷了從火箭發射、行星際旅行、火星登陸到返回地球的全過程。

麥迪也是熊孩子

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