拯救NASA的《火星救援》

《火星救援》的作者安迪·威尔(Andy Weir)自认是个书呆子。他今年43岁,曾在美国在线(AOL)、奔迈(Palm)等公司做程序员,还在暴雪公司参与过游戏《魔兽争霸Ⅱ》的开发。

安迪出生于极客之家。父亲是劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的粒子物理学家,妈妈是电子工程师,安迪8岁时他们离婚了,后来父亲娶了同事,于是他有了个研究激光核聚变靶的继母。

15岁还在读高中时,安迪受聘于美国桑迪亚国家实验室做程序员,此实验室研究核武器支持系统以及各种能源。他大学就读于加州大学圣迭戈分校计算机专业,和诸多硅谷早期的创业家一样半路退学。

自打能阅读起,安迪就在父亲的藏书中阅遍美国科幻黄金时期三巨头:海因莱因、克拉克和阿西莫夫的作品。他喜欢坐下来,想象一项任务,从开始到结束,尽可能多地补充细节。十几岁的时候,他梦想成为一个作家,但又不想陷入财务危机,所以选择了学习计算机编程。他酷爱解决问题,把研究轨道动力学作为一种业余爱好。

在《火星救援》之前,他写了无数短篇小说和两本书。第一本书写于大学时期,后来被他删掉了手稿和所有的副本,因为觉得写得太糟。

1999年,他所在的美国在线收购网景公司,公司结构重组,他和很多同事都被裁员了。失业期间他写了第二本书,最终收到了一堆代理商和出版商的拒信。值得安慰的是,他的短篇科幻小说《蛋》被视频网站买去改编成了独幕剧。

2002年,他复出工作,继续当程序员,但在内心深处,仍然没有放弃对科幻的热爱。

有一天,一个载人火星任务出现在他的脑海里,他撰写程序计算想象中的机组人员从地球到火星的轨道轨迹,设想了一个不断加速的可变比冲磁等离子体火箭(VASIMR),这种核动力大功率推进器目前科学家也正在研究。他还必须考虑到机组人员火星表面任务失败的情况,如果什么事情出了差错呢?要如何设计任务船员才有应急计划?如果他们一个接一个多次失败,破坏了应急计划怎么办?

安迪创造了一个叫作马克·沃特尼(Mark Wattney)的主角,花了很大篇幅让他生不如死。因为风暴,马克独自被困在火星上,队友以为他死了,他没办法和地球联系。

虽然安迪的计划是折磨马克,但从一开始,他就不想让他的英雄遭遇一个不可能的、巧合性的灾难。他认为每个问题都必须面对,马克可能会遇到设备故障,而非被雷电或者坠落的流星击中。

他希望马克比你我在那种情况下更聪明,拥有更丰富的资源,也希望马克犯错误。因为最小的错误都可能是灾难性的,最聪明的人有时候也会失手,马克不得不每天都生活在生死抉择中。

一开始安迪担心他的剧本是否能提供足够的情节以维持一个小说,会不会成为一个无聊的故事。但是开始写作之后,他进入了“科学创造情节”的状态。他计算出每个问题和解决方法的复杂性,那些自己没有注意到的小细节,变成了马克需要解决的重要问题。在接受美国科普杂志《鹦鹉螺》采访时,安迪解释了科学是如何创造情节的。

比如,马克需要食物,但不能轻易创造出食物,他需要寻找土地进行种植。当安迪在计算马克的物资能供他坚持多久时,很显然,物资不可能坚持到救援到达。这就是一个简单的“科学创造情节”的例子。接着马克需要足量的水让庄稼生长,他能从外界搞到许多土壤,但是土壤中必须有一定量的水。他做了很多计算得出马克到底需要多少水,发现一个载人飞行任务不可能储备足够的水。很多细节他之前从来不知道,也从来没想过其中的艰辛,直到坐下来认真计算才明白,接着他就设计了马克必须创造水的故事情节。

尽管他在书中努力营造真实的效果,但也故意留下了一些失实的地方。书中最不真实的部分就是电影开头导致马克受伤并滞留火星的情节——火星风暴,因为火星的大气压不到地球的百分之一,是刮不起如此大风的。安迪也知道这些事情很难发生在火星,但是仔细考虑后,他让步了,想为马克因天气事件被困而营造更多的戏剧感。这是马克和火星抗争主题中的一种互动,始于火星与马克的碰撞。“我翻来覆去思考了好多次,不断想我可以重写的,我可以重写一个更真实的,但是我就是想不出来任何令人激动且富有戏剧性的内容。”安迪说。

电影上映之后,西方各大媒体纷纷点评了《火星救援》中科学和不科学的内容,比如因为引力很弱,宇航员不会真的在火星上行走;由于火星没有大气,每个人都会死于辐射导致的癌症;飞行器赫尔墨斯旋转太慢,无法造出所需的重力等等。

但是科幻小说中最难的就是虚构的部分,很多科幻小说和电影中都有一些不科学的元素,比如《复仇者联盟》中天空母舰的构造是错误的,儒勒·凡尔纳《从地球到月球》中重力和失重都是错误的。

事实上,因为小说最初在安迪的个人网站上连载,所以很多技术错误被读者指出后已经做了修订。2009年,他开始连载《火星救援》。因为以前的写作,他有一小群读者。安迪认为自己不是为主流观众写这个故事的,“科学头脑的书呆子喜欢我”,“科幻小说的读者是很难欺骗的”。所以,你能在原著里看到大量的数学、科学或者阐述事物运行原理的内容,他的读者就喜欢这些。

英国物理学家史蒂芬·霍金曾在《时间简史》一书的开头指出:“有人告诉我,我在书中每写一个方程式,都将使销量减半。于是我决定不写什么方程。不过在书的末尾,我还是写进一个方程,爱因斯坦的著名方程E=mc2。希望此举不致吓跑一半我的潜在读者。”不知道霍金得知这部充斥着诸多计算和科学概念的小说成为畅销书会做何感想,安迪一直也不太明白为什么这个故事最终会在主流市场上这么流行,但是明白主流读者会飞快地翻过这些技术细节。

小说连载后最初的几个月,他收到一些“粉丝”的邮件,包括宇航员、核潜艇技术员、化学家、物理学家、地质学家等非常多学科的从业人员,不过没有美国国家航空航天局(NASA)的人。他们一致认为故事很好,技术准确性很高,其中一些人也指出了安迪的错误,他边写作边修订,在最终的印刷版中纠正了这些问题。

后来,有读者问他要一个电子版的书,他就做了一本电子书。接着又有人想要一个Kindle版本,他用最低价99美分的方式在亚马逊上提供了这本书,读者可以在Kindle上方便地阅读。短短3个月,《火星救援》就卖出了3.5万份,成了亚马逊排名前五的科幻类畅销书。

之后,事情变得有点疯狂。文学经纪人和出版商来敲门,2013年,小说的版权被皇冠出版社以超过六位数的价格买走。同时,电影工作室以竞标的方式获取电影改编权,最终20世纪福克斯公司签下了电影的合约。

他觉得不可思议,他写的是自己多么热爱科学,但是收到了很多“粉丝”的邮件写道:“我平时不看科幻小说,但是……”他的人生彻底改变了。2014年4月,随着印刷版图书爬到了《纽约时报》畅销书排行榜,他辞掉工作开始全职写作。当时,他在总部位于硅谷中心山景城的思可信公司(MobileIron)上班。专职作家这个职业对他而言苦乐参半,他失去了社会互动,成了孤独的洞穴作家,于是他依然和以前的同事一起去吃午饭。电影上映那天,整个公司的人都去了电影院。

作为一个脑子里都是星际旅行故事的人,安迪竟然是一个飞行恐惧症患者,2007年之后很多年他都没有坐过飞机。今年4月,NASA邀请他去休斯敦的约翰逊航天中心看看,虽然他考虑驾车或者坐火车,但很快就意识到这不切实际。医生开的药对他帮助很大,现在他试着每月飞行一次,慢慢减少了对药物的依赖,最终能进行长途飞行。

NASA之旅是他人生中最美好的一周。他驾驶了一辆火星车,操作了国际空间站一侧的一个摄像头,并与前宇航员、约翰逊航天中心的主管艾伦·奥乔亚(Ellen Ochoa)一起对坐在屏幕后面进行了深入的探讨。“其他孩子幻想成为宇航员,我幻想做一个任务控制者。”

NASA对《火星救援》这部电影倾注了巨大的热情。最初当影片导演雷德利·斯科特和他们联系时,NASA就派了行星科学部主管吉姆·格林(Jim Green)接待他。他们带雷德利去了约翰逊空间中心,让他有机会了解“Habs”(太空生活舱)到底长什么样子,宇航员如何获取食物,飞行器长什么样子,以及如何操作等细节。

他们还帮助设计电影“道具”。比如说有个东西叫“放射性同位素热交换器”,是一种利用辐射发电的装置,吉姆·格林帮着创意它应该造成什么样子,温度能达到多少,能产生多大的辐射量,该怎么去操作。

安迪书里写的很多东西,都是NASA当前正在做的,比如地球与火星之间的轨道飞行器、离开火星表面需要的火星发射器、高性能的离子推进系统、水循环、氧气制造、火星服、火星车、离子推进器、太阳能板等等,这一切让这部小说看起来没有那么离奇,似乎一起都可以在不远的将来变成现实。

NASA如此热心也很容易理解。近些年来,由于预算的缩减,太空探索活动的减少,公众对于探索太空的热情也开始渐渐消退。在阿波罗登月时期,NASA的预算占美国联邦总预算的4%,但今天只有0.4%。在NASA眼里,《火星救援》是一个不错的契机,可以借其来宣传自己的火星任务,同时也能重新激发民众对太空探索的热情。于是,你就能看到影片里无处不在的NASA标志,简直就是一部NASA宣传大片。

《火星救援》在美国10月2日首映。9月28日,NASA召开新闻发布会,说有证据表明火星上有液态水存在,尽管这种水在某种意义上说更接近卤水。《火星救援》的官方微博随后就发布了一条视频“推文”,表示“这种发现值得沃特尼亲自庆祝”。视频里,马克·沃特尼举着酒杯说了几句恭喜,然后又开玩笑说:“下次再被困在火星上的时候,我就知道有水了。”

10月9日,借着《火星救援》掀起的热情,NASA公布了一份人类登陆火星的详细计划,宣称2030年人类可以登陆火星。这份长达36页的报告把登陆火星分成三个阶段实施,目前第一阶段的工作已经展开,包括关于人类健康和行为的测试和实验,类似种植食物和循环利用水的生命支持系统,在国际空间站里进行3D打印等。第二阶段名为“试验场”,预计将在2018年启动,包括发射新的太空飞船“奥赖恩”,以及史上威力最强的运载火箭“太空发射系统”。第三阶段包括在火星表面和运输飞船中生活和工作,这种飞船仅需常规维护,能够从火星获得制造燃料、氧气和建筑材料的资源,在数年内支持人类生活。据业内人士透露,使用NASA目前的办法,完成登陆火星大概需要2000亿到4000亿美元,美国国会迄今没有批准这个计划。

很多人不明白为什么火星会成为人类移民的一个据点。45亿年前,地球和火星就像异卵双生子同时诞生了,呈现大致相同的形状,环绕太阳运行,大小都足以聚集气体,用大气包裹自身,又能保持固态,不会膨胀成为巨大的气态行星。地球和火星上都有火山喷发的痕迹和河道侵蚀的痕迹,都是宜居星球,适宜生命的存在。地质学家现今认为,更早的时期,火星也和现在的地球类似,有水、有季节变换。最近,NASA的MAVEN(火星大气与挥发物演化任务)探测器对火星大气的观测结果表明,因为火星没有磁场保护大气层,太阳风长期强烈作用导致了火星大气和水的流失。MAVEN今年3月8日就记录到一场太阳风暴,把火星的大气层再次吹走。

火星是距离地球最近的适宜居住的星球,人类发现的其他类的行星,都过于遥远,是无法企及的目标,似乎只有火星触手可及。更有人说,即使别无他物,火星也引人入胜。2013年,美国《纽约客》杂志一篇关于火星探索的文章写道:“火山大爆发塑造了它,剧烈的风暴打磨了它。火星有台地、冰原和沙海,有着比科罗拉多大峡谷深4倍的地裂和比珠穆朗玛峰高3倍的山峰。火星峻峭的地貌不曾被雨水和根须钝化,它不像月球,似乎更像犹他州。”

作者在喷气推进实验室听到了关于一场调查的讨论,问宇航员们是否愿意去火星做一场单程的旅行,估计3/4的人都会愿意。“阿波罗号”宇航员巴兹·艾德灵(Buzz Aldrin)说:“‘五月花号’上的朝圣者不会徘徊在普利茅斯岩边期待有船带他们回去。”

所以,人类征服火星的旅程不会结束。

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