火星救援

摘要

《火星救援》讲述了美国宇航员马克·沃特尼在一次“阿瑞斯3号”火星任务中，遭遇特大沙尘暴，被队友误判死亡并独自遗留在火星上的故事。凭借其植物学家和机械工程师的专业知识，以及永不放弃的乐观精神，沃特尼开始了一场史诗般的生存挑战。

他首先修复了栖息舱，解决了氧气和水源问题（通过分解联氨制造水），并创造性地在火星土壤中种植土豆以解决食物危机。在最初与地球完全失联的情况下，他依靠日志记录自己的求生过程，并努力寻找与NASA恢复联系的方法。最终，他成功找到了“探路者号”探测器并重新建立了通讯。

NASA在得知沃特尼生还后，举全球之力展开救援行动。工程师们夜以继日地制定救援方案，包括发射补给舱以及让“赫尔墨斯号”飞船的船员们延长任务、利用地球和火星的引力弹弓效应返回火星救援。与此同时，中国国家航天局也伸出援手，提供了强大的“太阳神”助推器。

沃特尼则需要驾驶改装后的火星车，进行一次长达数千公里的艰难跋涉，从“阿瑞斯3号”的着陆点前往“阿瑞斯4号”的预定着陆点，那里有准备好返航的火星上升载具(MAV)。在克服了栖息舱爆炸、食物短缺、漫长旅途的孤独与危险等重重困难后，沃特尼最终与执行救援任务的“赫尔墨斯号”船员汇合，成功返回地球。小说展现了人类在绝境中的智慧、勇气、毅力和国际合作精神。

内容精简

第一部分：孤独的幸存者

故事始于“阿瑞斯3号”任务的第18个火星日。一场突如其来的强烈沙尘暴迫使宇航员们紧急撤离火星。在撤离过程中，植物学家兼机械工程师马克·沃特尼被一根折断的天线击中，生命体征监测系统损坏，队友们在能见度极低的情况下，基于他失联且维生系统失效的判断，认为他已经牺牲，被迫中止搜救，搭乘火星上升载具(MAV)离开火星，与母船“赫尔墨斯号”会合返航。

沃特尼醒来后，发现自己腹部受伤，氧气含量极低。他挣扎着回到尚能运作的栖息舱(Hab)，进行了简单的自我救治。他很快意识到自己被独自留在了火星上，而下一次火星任务“阿瑞斯4号”将在四年后抵达数千公里外的另一个地点。栖息舱内的食物储备远不足以支撑他活那么久。

沃特尼没有绝望，他开始盘点资源：栖息舱功能基本完好，有太阳能电池板和氧合机，两辆火星车，以及其他宇航员留下的个人物品，包括土壤样本和少量马铃薯。作为植物学家，他萌生了在火星上种植马铃薯的想法。面临的最大挑战是水源和肥料。他利用航天知识，冒险将MAV剩余燃料联氨(N₂H₄)通过铱催化剂分解，产生氢气，再将氢气与栖息舱内的氧气缓慢燃烧生成水。肥料则来源于他和队友们的排泄物，经过处理后与火星土壤混合。

他成功地在栖息舱内开辟了一小块“农田”，种下了马铃薯。同时，他开始记录视频日志，详细描述自己的求生计划、遇到的问题和解决方案，这些日志也成为小说展现他内心活动和科学推理的重要方式。

第二部分：与地球的联系与希望

在解决了初步的食物和水问题后，沃特尼面临的下一个巨大挑战是如何与地球取得联系。他知道NASA一定认为他死了。他计算出，唯一可能恢复通讯的方式是找到1997年发射的“火星探路者号”探测器及其“索杰纳”火星车。他通过查阅资料确定了“探路者号”的大致位置，然后改装了一辆火星车，带上额外的电池和生命维持系统，踏上了寻找“探路者号”的艰难旅程。

与此同时，在地球上，NASA的卫星照片分析员敏迪·帕克在例行检查“阿瑞斯3号”任务区域时，意外发现了一些变化——太阳能板被清洁过，火星车被移动过。这一发现震惊了NASA高层。经过进一步确认，他们得出了一个难以置信的结论：马克·沃特尼还活着！

消息传出，全球轰动。NASA立即成立了专门团队，夜以继日地思考如何拯救沃特尼。而“赫尔墨斯号”的指挥官梅丽莎·刘易斯和其他船员在得知沃特尼生还的消息后，内心充满了愧疚与自责，但也为他的坚韧而感到骄傲。

沃特尼历经艰辛，成功找到了“探路者号”。他修复了探测器，利用其摄像头和可活动的平台，与地球建立了初步的、非常原始的联系——通过举起写有字母的纸牌。NASA的工程师们随后指导他如何修改“探路者号”的系统，使其能够与地球进行文本信息交换。通讯的恢复是巨大的转折点，沃特尼不再是孤军奋战。

第三部分：救援计划与重重危机

NASA最初的救援计划是发射一颗无人补给探测器“虹膜号”，为沃特尼送去足够的食物，让他能撑到“阿瑞斯4号”抵达。然而，由于时间紧迫，部分安全检查被省略，导致探测器在发射过程中发生故障，空中解体，救援努力遭受重创。

就在NASA一筹莫展之际，喷气推进实验室(JPL)的年轻天体动力学家瑞奇·珀内尔提出了一个大胆的“珀内尔机动”方案：让“赫尔墨斯号”飞船不再按原计划返回地球，而是利用地球引力弹弓效应，加上一颗由中国国家航天局提供的“太阳神”助推器（原计划用于发射中国自己的探测器，中方在得知沃特尼的困境和NASA的失败后，慷慨地提供了帮助）进行加速，掉头返回火星，接上沃特尼后再一起返回地球。这个方案风险极高，会使“赫尔墨斯号”船员的任务时间延长500多天，并且对飞船的补给和性能都是巨大考验。

NASA局长泰迪·桑德斯最初否决了这个方案，认为风险太大，不愿再搭上五名宇航员的生命。但“赫尔墨斯号”的船员们在得知这个方案后，通过秘密通讯，由飞行主管米奇·亨德森协助，进行了一次事实上的“哗变”，强行执行了“珀内尔机动”，掉头返回火星。

在地球积极筹备救援的同时，沃特尼在火星上的生活也并非一帆风顺。他辛苦种植的马铃薯因为一次意外——栖息舱的气闸舱帆布破裂导致舱内迅速失压、结冰——几乎全毁，使他再次面临严重的食物危机。他不得不严格配给食物，并开始对第二辆火星车进行大规模改装，准备进行一次长达3200公里的远征，前往“阿瑞斯4号”任务的预定着陆点斯基亚帕雷利撞击坑，那里停放着为“阿瑞斯4号”宇航员准备的MAV，他需要利用那个MAV升空与“赫尔墨斯号”会合。

这次长途跋涉充满了未知和危险。他需要穿越复杂的地形，处理火星车的各种故障，还要应对沙尘暴的威胁。在一次钻孔取暖作业中，他不慎短路了“探路者号”的通讯设备，再次与地球失联，只能依靠自己出发前与NASA共同制定的计划，用石头摆出摩尔斯电码与地球进行单向沟通。

第四部分：奔向黎明

沃特尼驾驶着改装后的“漫游者号”火星车，克服了翻车、迷路等重重困难，终于抵达了斯基亚帕雷利撞击坑，找到了“阿瑞斯4号”的MAV。然而，为了能让MAV达到足够的速度和高度与低空掠过的“赫尔墨斯号”会合，他必须对MAV进行极限减重改装。他拆除了MAV上几乎所有非必需的部件，包括窗户、控制面板、座椅，甚至飞船的鼻锥也用栖息舱的帆布代替。

与此同时，“赫尔墨斯号”也抵达了火星轨道。救援行动的最后一步惊心动魄。沃特尼驾驶着这艘“敞篷火箭”发射升空，但由于帆布鼻锥在上升过程中意外撕裂，MAV未能达到预定速度和高度。“赫尔墨斯号”指挥官刘易斯当机立断，命令飞船减速并改变轨道，同时宇航员克里斯·贝克利用系绳进行舱外活动，准备抓住沃特尼。由于距离依然不够，沃特尼刺破了自己宇航服的手套，利用喷出的空气作为推力，像“钢铁侠”一样把自己推向贝克。

最终，贝克成功抓住了沃特尼，两人安全返回“赫尔墨斯号”。马克·沃特尼在火星上生存了549个火星日后，终于获救。

回到地球后，沃特尼成为了家喻户晓的英雄。他开始在NASA担任教官，向新一代宇航员传授经验。故事以他乐观幽默的反思结束，强调了科学、解决问题的能力以及人类面对困境时的不屈精神。小说不仅是一部硬核科幻作品，更是一曲对人类智慧和勇气的颂歌，展现了在绝境中，只要运用知识、保持乐观并永不放弃，就能创造奇迹。国际合作的精神也在其中得到了体现，中国的援助成为了救援成功的关键一环。

要点

意外滞留火星
- 事件：阿瑞斯3号任务因强沙尘暴紧急撤离。
- 人物：马克·沃特尼（植物学家、机械工程师）。
- 原因：被折断的天线击中，生命体征消失，被误判死亡。
- 地点：阿西达里亚平原（Ares 3着陆点）。
初期生存挑战与应对
- 核心问题：氧气、水、食物、与地球失联。
- 解决方案：
  - 住所：栖息舱(Hab)基本完好。
  - 氧气：氧合机从二氧化碳中制造氧气。
  - 水：分解联氨 (N₂H₄) 制造水（高风险操作）。
    - 化学式大致过程: N₂H₄ + O₂ → N₂ + 2H₂O (实际书中更复杂，通过催化剂分解联氨得 N₂ 和 H₂，再燃烧 H₂)。
  - 食物：在栖息舱内用火星土壤和人类排泄物作肥料种植土豆。
  - 记录：通过视频日志记录过程。
与地球恢复联系
- 目标：找到“火星探路者号”(Mars Pathfinder)探测器。
- 行动：改装火星车，进行长途跋涉寻找“探路者号”。
- 地球的发现：NASA卫星分析员敏迪·帕克发现沃特尼活动迹象，确认其生还。
- 通讯建立：
  - 初步：利用“探路者号”摄像头和纸牌进行简单字母通讯。
  - 进阶：NASA指导沃特尼修改“探路者号”软件，实现文本信息传输。
NASA的救援努力与挫折
- 初步计划：发射“虹膜号”(Iris)无人补给探测器。
- 结果：探测器发射失败，计划落空。
- 影响：沃特尼面临更严峻的食物短缺。
“赫尔墨斯号”的救援使命
- “珀内尔机动”：
  - 提出者：JPL天体动力学家瑞奇·珀内尔。
  - 方案：赫尔墨斯号利用地球引力弹弓效应，并借助中国“太阳神”助推器加速，返回火星救援。
  - 风险：任务时间大幅延长，对船员和飞船都是巨大考验。
- 船员决定：在NASA高层犹豫时，赫尔墨斯号船员（指挥官刘易斯、马丁内兹、贝克、约翰森、沃格尔）决定执行该计划。
- 国际合作：中国国家航天局(CNSA)提供“太阳神”(Taiyang Shen)助推器。
沃特尼的火星远征
- 目标：从阿西达里亚平原前往数千公里外的斯基亚帕雷利撞击坑（Ares 4 MAV所在地）。
- 准备：大规模改装火星车(“漫游者2号”)，增加生命支持系统、太阳能板等。
- 途中的危机：
  - 栖息舱气闸舱帆布破裂，导致马铃薯作物大量损失。
  - 改装火星车时钻孔短路，损坏“探路者号”，与地球再次失联（后通过石块摆摩尔斯电码）。
  - 沙尘暴威胁、地形挑战、火星车翻覆。
最终救援行动
- MAV改装：沃特尼对阿瑞斯4号的MAV进行极限减重，拆除非必要部件，用帆布做鼻锥。
- 会合点：火星轨道。
- 惊险对接：
  - MAV因帆布问题未能达到预定高度和速度。
  - 赫尔墨斯号调整姿态和速度，使用炸药炸开气闸舱门以调整姿态。
  - 宇航员克里斯·贝克进行舱外活动准备拦截。
  - 沃特尼刺破宇航服手套，利用喷气效应（“钢铁侠”动作）将自己推向贝克。
- 结果：成功获救，返回赫尔墨斯号。
结局与主题
- 返回地球：沃特尼成为英雄。
- 后续：担任NASA宇航员教官。
- 核心主题：
  - 科学与工程：运用知识解决极端问题。
  - 人类的韧性：永不放弃的精神，乐观主义。
  - 团队合作与国际互助：NASA团队的努力，赫尔墨斯船员的牺牲，中国的援助。
  - 探索精神：人类对未知的探索和挑战。

问答

问：马克·沃特尼为什么会被独自留在火星上？ 答：在一次强沙尘暴中，他被天线击中，宇航服受损导致生命体征信号中断，队友们以为他已经牺牲，被迫紧急撤离火星。
问：沃特尼如何在火星上解决最基本的生存需求（水和食物）？ 答：他通过分解火箭燃料联氨制造水；利用从地球带来的少量土豆和自制的肥料（人类排泄物和火星土壤），在栖息舱内成功种植了土豆。
问：NASA是如何发现沃特尼还活着的？ 答： NASA的卫星图像分析员敏迪·帕克在检查“阿瑞斯3号”任务地点的后续卫星照片时，发现了一些人类活动的迹象（如太阳能板被清洁、火星车移动），从而推断沃特尼可能生还。
问：沃特尼是如何与地球重新建立联系的？ 答：他找到了多年前失联的“火星探路者号”探测器，修复了它，并利用其摄像头和可动平台与地球进行了初步的视觉通讯，随后在NASA指导下修改了探测器软件，实现了文本通讯。
问：什么是“珀内尔机动”？它在救援中起了什么作用？ 答： “珀内尔机动”是一个大胆的救援方案，让已经返航的“赫尔墨斯号”飞船利用地球引力进行变轨，并借助中国提供的助推器加速，重新飞回火星去接沃特尼。这是最终救援成功的核心计划。
问：中国在救援沃特尼的过程中扮演了什么角色？ 答：中国国家航天局(CNSA)无私地提供了原本用于本国航天计划的“太阳神”大功率助推器，帮助“赫尔墨斯号”获得了返回火星所需的额外动力，体现了国际人道主义与合作精神。
问：沃特尼为了到达预定的上升载具(MAV)地点，做了哪些主要准备和克服了哪些困难？ 答：他对火星车进行了大规模改装以支持长途旅行，规划了数千公里的行进路线。途中克服了食物短缺（栖息舱事故导致作物损失）、通讯中断、沙尘暴、地形险恶以及火星车翻覆等困难。
问：最终救援是如何实现的？其中最惊险的环节是什么？ 答：沃特尼驾驶经过极限减重的MAV从火星发射，与在轨道上等待的“赫尔墨斯号”会合。最惊险的是MAV未能达到预定轨道，赫尔墨斯号紧急调整，宇航员贝克进行舱外活动，而沃特尼则刺破宇航服手套利用喷气将自己推向贝克，最终成功对接。
问：小说《火星救援》主要想传达什么精神或主题？ 答：小说主要传达了人类在绝境中依靠科学知识、工程能力、坚韧不拔的意志和乐观精神来自救求生的可能性，同时也歌颂了团队合作、人类的探索精神以及国际互助的重要性。
问：沃特尼的职业背景对他火星求生有何帮助？ 答：他是植物学家和机械工程师。植物学知识让他成功种植土豆解决了食物问题；机械工程知识则帮助他修复设备、改装火星车、制造水、并最终改装MAV。