作者：黄少伟
自古以来，人类就对火星充满向往和好奇。2020年是火星年，三国先后发射火星探测器，探索这颗红色星球；Netflix也趁势推出一部跟火星探险有关的剧集《远漂》。《联合早报》记者针对《远漂》，以及提名2016年奥斯卡最佳影片《火星任务》的情节，访问三名太空科技专家，了解这些火星科幻作品背后的科学。
火星最近真“火”。三国在今年7月先后发射火星探测器，阿联酋抢先在20日发射“希望号”，中国接着在23日发射“天问一号”，美国最后在30日发射“毅力号”。
无独有偶，Netflix本月初也推出一部跟火星探险有关的剧集《远漂》（Away），讲述来自美、英、印、俄、中五国的太空人，一起展开为期三年的漫长火星旅程，为人类踏上火星创造历史。该剧由两届奥斯卡影后希拉莉史旺（Hilary Swank）担纲主演，饰演中国太空人的则是曾演出《末代皇帝》《宋家皇朝》《如懿传》的华人女星邬君梅。
人类对火星一直很好奇，图为美国“好奇号”探测器准备在火星着陆。（美国宇航局提供）
好莱坞长期以来对神秘的火星充满兴趣，许多科幻大片都以火星为背景，例如《红色星球》（Red Planet）、《火星幽灵》（Ghosts of Mars）、《全面回忆》（Total Recall）、《星际任务》（Ad Astra）等。
以火星为题材的电影中，最出名的应该是由麦特戴蒙（Matt Damon）主演的《火星任务》（The Martian），由《异形》大导演雷利史考特（Ridley Scott）执导，叙述一名太空人因沙尘暴意外孤身滞留火星，必须在补给不足，环境恶劣等困难中，想方设法求存，直到获救为止。这部电影娱乐性十足，还入围2016年奥斯卡最佳影片奖。
大家看了这些火星影视作品，是否对某些故事桥段的真实性有些质疑？《联合早报》针对《远漂》和《火星任务》情节，访问三名太空科技专家，了解这些火星科幻作品背后的科学。
1.在《远漂》里，有一名太空人在前往火星途中，眼睛渐渐变盲，另一人则发现脚底皮肤脱落
《远漂》里的太空人发现脚底皮肤脱落。（Netflix提供）
现实中，有些太空人的视觉的确受到影响，专家称之为神经视觉综合征（Ocular Syndrome），具体发病原因目前还不清楚，可能跟视网膜受压或颅内液体变化有关。一些太空人在太空呆上一个月后，也面对脚皮脱落的问题。
新加坡航天与科技有限公司（SSTL）行政总裁陈淑婷说，人类身体构造是为了适应地球环境，如果置身在不同环境，会造成许多问题。人体非常复杂，很多生理功能息息相关，当一个功能改变，可能影响其他功能。
陈淑婷（图）说，去火星的旅途遥远，太空人可能出现更严重的太空症状。（新加坡航天与科技有限公司）
陈淑婷说：“太空人至今只到过月球和国际太空站，没人到过火星。去火星的旅途很遥远，太空人会在太空呆更长时间，人体将面对更长时间的压力，因此这些太空症状可能更糟。关键是科技能否进展到在火星旅途中为太空人创造地球般的环境。”
2.《远漂》里的太空舱有人造引力，太空人在里面行动宛如在地球上人造引力在理论上是可行的，通过旋转太空飞船制造出离心力，让宇航员体验到重力。不过飞船体积和旋转速度会影响引力对人体的效果，可能产生副作用。陈淑婷说：“在长途太空旅程中制造引力是很重要的。它可以减少失重状态所造成的身体影响，例如骨质疏松、肌肉萎缩、视觉问题等。”
欧洲宇航局（ESA）创新与风险署署长法兰克萨尔茨格贝尔（Frank Salzgeber）则说：“飞船可运用旋转技术制造人造引力，以维持太空人的身体健康。其实火星也有引力，虽然比地球少，但是对人类还算足够。”
萨尔茨格贝尔（图）说，飞船可运用旋转技术制造人造引力，以维持太空人的身体健康。（受访者提供）
3.太空人在《远漂》里可以打视讯电话给地球上的家人，也能收短信、查电邮等太空人目前的确可以这样做。在低地球轨道上，他们可以利用软体电话（softphone）跟地球上的人沟通。信号最远的传播距离长达14万4810公里，他们只要戴上耳机和麦克风就能通话，不过网络速度则会比较慢。
太空软件科技公司MyelinS总裁齐德塔伊布（Zied Tayeb）说，当太空人接近火星，离地球越来越远时，会面对通讯延误问题。单向通讯延误时间介于3到21分钟，要看火星当时与地球的距离有多远。他认为科学家在短期内很难解决这问题，不过一旦他们抵达火星，便可以使用内部网（intranet）沟通。
齐德塔伊布（图）透露，MyelinS公司正研发一种太空软件，为太空人提供多种感官反馈。（受访者提供）
塔伊布透露：“我公司正在研发一种太空软件，通过触觉反馈技术和虚拟实境（virtual reality，简称VR），为太空人提供多种感官反馈。太空人以后从国际太空站可跟亲人‘握手’，甚至给他们一个‘拥抱’。”
4.在《远漂》里，太空船厕所泄露化学液体，太空人用衣服吸收液体却引起火患这一幕其实曾出现在真实的国际太空站里。美国宇航员斯科特凯利（Scott Kelly）当时用一件旧衣吸住化学液体，不过因衣服上有一些汗水，跟酸性的化学液体产生化学反应，导致液体着火。幸好另一名太空人反应快，马上用一大袋湿毛巾套住漂移的着火液体，避免了一场灾难。
陈淑婷说，太空人十分重视防火安全，“火患在太空是一大灾难，因为太空人的逃生选择有限，他们不能逃走，只能阻止火势蔓延。此外太空舱的空气有限，火患可能影响空气比例，导致太空人无法顺畅呼吸，或引燃其他易燃的有毒物体。”
5.《远漂》中太空船的内墙里装满了水，目的是为了阻挡辐射。当飞船上的饮水过滤机损坏后，太空人被迫出舱，从外墙钻洞取水陈淑婷很难判断这是否可行，因为这种取水方式在技术上非常危险，而且虽然内墙的水可以饮用，但会减弱太空船的辐射阻挡功能，对太空人的健康造成威胁。
陈淑婷进一步解释，国际太空站的水有不同级别，饮用水是最干净的，会定时从地球补给。各国净水方式不同，不同水源不能混在一起，否则会造成沉淀物。“各国太空人和宇航局都非常努力确保太空站不会缺水，如果发生缺水情况，太空人必须返回地球。”
萨尔茨格贝尔说，水是重要资源，而火星上的水都冻成冰存在地底，未来太空人可以开采使用。
6.在《火星任务》里，麦特戴蒙遇上巨大沙尘暴，跟团队失散，被迫滞留在星球上大约两年火星大气层少于地球的1%，所以就算发生每小时160公里的飓风（情况很罕见），威力可能只跟每小时16公里的风相似，可以放风筝，但绝对无法吹倒太空人，所以电影里的沙尘暴情节是不可能发生的。
陈淑婷解释，火星的生活环境很严峻，它离太阳更远，所以温度比地球低很多（平均约零下60摄氏度），而且火星也缺少地球拥有的磁场保护层，因此辐射量也比地球高。“麦特戴蒙在火星上呆了近两年，身体承受的辐射量很大。除了辐射，火星的地心引力较弱，也会对身体造成影响。虽然电影故事设定在2035年，我无法预知未来科技，不过一个人能在火星存活约两年并身体健康，是有点不太可能的。”
7.麦特戴蒙在电影里，成功地在火星土地上种植马铃薯，并用自己的粪便施肥，创造了稳定的食物来源
在《火星任务》里，麦特戴蒙在火星表层成功种植马铃薯。（20世纪福斯提供）
美国宇航局在2017年做过一项实验，在一个密闭容器内模拟火星温度、气压、二氧化碳水平、湿度等各种参数，成功在干燥的沙漠泥土中种植马铃薯，证明火星或可种植。
陈淑婷说：“马铃薯的叶子能制造氧气，并吸取火星大量存在的二氧化碳。不过电影里，麦特戴蒙是靠制氧机存活，而不是马铃薯叶子所制造出的氧气。”
8.麦特戴蒙离开火星时，为了减轻火箭的发射重量，把窗口都拆掉从火箭材质的角度来看，这是可行的，因为火星和太空的大气层比较薄。陈淑婷解释：“想象在水里发射舰艇，并跟在陆地或空中发射相比，你可以在陆地使用较弱的舰艇材质。不过如果材质不够坚硬，可能会造成火箭翻滚，偏离航道。”
中国“天问一号”火星探测器7月23日升空。（路透社）
火星探险小知识火星的直径是地球的一半（约6752公里），是太阳系内第二小的行星，仅有水星比它小。从地球上看，火星仅仅是夜空中一颗红色星体。火星颜色偏红，是因为外壳氧气与铁的组合导致铁锈色的形成。
地球与火星之间的距离不断改变，两颗行星各自以不同速度和距离绕太阳公转。地球和火星最远距离约4亿公里，最近距离约5600万公里。每隔26个月会出现一个飞火星的最佳“窗口期”，这时段地球位于最适合飞往火星的位置，火箭燃料消耗最少。
今年正好是两年一次的火星年，10月14日将出现“火星冲日”的天文现象，届时火星、地球和太阳所处的轨道位置将形成一条直线，火星和地球的距离也最近。考虑到地球与火星的距离，以及地球和火星绕太阳公转的速度，最佳的发射时间是
“火星冲日”之前两个月左右，也就是7月中旬至8月中旬。阿联酋、中国和美国因此都选在这时发射火箭，探测器飞往火星需约七个月，预计明年2月抵达。
