第三章

火星救援  作者:安迪·威爾

日志:SOL25

還記得在代數課上遇到過的經典問題嗎?水以一定速度進入某容器,并以另一個速度離開,求該容器何時變空。唔,對于我正在進行的“馬克·沃特尼別死”工程來說,這個概念至關重要。

我需要制造卡路里,足夠延續1387個火星日的卡路里,直到阿瑞斯4抵達。如果阿瑞斯4救不了我,我還是得死。一個火星日比一天長39分鐘,也就是說,一共有1425天,那么,我的目標就是:湊足1425天的食物。

我有大量的復合維生素,比所需多兩倍還不止。另外,每個人食物包里的蛋白質都是正常所需的五倍。省著點用,我的蛋白質補給應該夠用四年。我所需要的主要營養物都不缺,最缺的是卡路里。

每天我需要1500卡路里。我手頭的食物能撐400天。那么算一下,要讓我活1425天,接下來每天我得制造多少卡路里呢?

我來幫你算。答案是大約1100。在阿瑞斯4抵達之前,我要讓我的小農場每天產出1100卡路里,才能活到那一天。實際上還要更多一些,因為今天已經是Sol25了,可我還什么也沒種。

對于我62平米的農地來說,平均每天能產出288卡路里。為了生存,我需要將現在的生產計劃翻兩番。

這意味著我需要更大的種植面積,以及更多水澆灌土地。問題得一個一個解決。

我最多能整出多大面積的農地呢?

棲息艙共有92平米地表面積,假設我全能用上。

另外,還有五張空床鋪。假設我把它們也鋪上土。每張床大約2平米,加起來就多了10平米。現在,我們一共有102平米。

棲息艙里還有三個試驗臺,每個大約2平米見方。我得留一個,另外兩個也可以鋪土。那么,又多了4平米,106了。

我有兩輛火星漫游車,它們都有加壓密封系統,這樣的話,乘員在進行長時間地表活動時就可以脫掉太空服駕駛。它們的內部空間太緊湊,沒法栽培作物,況且我很可能還要用到它們。但兩輛漫游車都有應急三角帳篷。

用三角帳篷作農地地基的挑戰不小,但每個帳篷展開來都有10平米。假設能把所有問題都擺平,它們就能貢獻20平米,農場總面積就能有126平米。

126平米的農田,這還差不多。但還是沒有足夠水分來澆灌這么大面積的土地,就像我剛剛說的,事情得一件一件來。

下一件需要考慮的事:能以多高效率種植土豆?我剛才計算時所參考的是地球上的土豆產量。但那些土豆農民并沒有面臨生死存亡的壓力。能有更高產量嗎?

首先,我可以關照每一株豆苗。我能把它們播種得規規整整,照顧好每一株,不讓它們相互爭肥。再就是,在它們發芽破土之后,我可以將其移植和深埋,上面還能復種幼苗。對于一般的土豆農民而言,這么做太不劃算了,因為他們要對付的是幾百萬株豆苗。

我承認,這樣種植將耗盡土壤肥力。任何農民都知道,這么干的話,12年內他的土地就會貧瘠得像個大砂鍋。這絕不是什么可持續農業。但那又怎樣呢?反正我只需要存活四年就夠了。

通過這些方法,大概能提高五成產量。考慮到我可以擁有126平米農田(基本上是當前62平米的兩倍),我應該每天能產出860卡路里。

這進步真不小。雖然還是有可能鬧饑荒,但生存時間大大延長了。我有可能掙扎在饑餓邊緣,但也許不至于完全餓死。我可以通過降低運動量來減少所需的卡路里。還可以將棲息艙的溫度提高到平均水平以上,這樣的話,身體就不用產生那么多熱量來維持體溫。還能砍掉一條胳膊來吃,給我補充相當一部分卡路里,同時還將降低我的總體需求。

不,不,開玩笑的。

這么算還真能清理出那么大的面積種地,貌似很合理。問題是,水從哪兒來呢?從62平米擴大到126平米,10厘米厚,我需要另加6.4立方米的土壤(估計得鏟死我),也意味著得再來250升水。

留下的50升水是為了防止水循環裝置故障應急用的。那么,就所需的250升水而言,我缺整整250升。

我暈。睡覺先。

日志:SOL26

真是一個累斷老背的高產日。

我實在是受夠了不停地推算,與其顛來倒去地琢磨怎么弄到那250升水,還不如干點實際的。就算它們現在既干燥又沒用,我還是得想辦法把這么一大坨土弄進棲息艙。

在累趴下之前,我往艙內運了一立方米的土壤。

接著,一陣小沙塵暴刮了大概一小時,把太陽能電池板全蓋住了。我不得不穿戴整齊,再來一次EVA。整個過程煩得要死。清掃那么一大片太陽能電池板極為無聊,也極為累人。活兒一干完,我就鉆回小小的棲息艙,來到農場上。

是時候再次加倍培土了,我打算今天搞定。花了大概一個小時。再有一次加倍,土壤就能進入實用階段。

另外,也該準備種子了。經過加倍,已經有了足夠的培土,即便有一小塊空著,我想問題也不大。我手里共有12個土豆。

這些土豆既沒有干燥冷凍,也沒有覆膜,我實在是走了狗屎運。NASA為什么會送來12個沒有冷凍的土豆?為什么這些土豆會和我們一起待在增壓艙內,而沒有跟其他物資在一起?因為我們執行地表任務的時候正趕上感恩節。NASA的心理學專家認為,過節的時候我們大伙兒一起做頓飯會對大家有好處。不光是為了吃,重點在于做。這里面肯定有什么邏輯,但誰在乎呢?

我把每個土豆切成四塊,確保每塊至少有兩個眼。眼是將來發芽的地方。我先晾了差不多一個小時,讓它們變硬,然后在角落種下去,盡量錯開空間。上帝保佑,小土豆,我的小命全靠你們了。

通常來說,土豆需要90天才能完全發育成熟。但我沒有那么長時間。我要切開這一小片地里長出的所有土豆,再播種到余下的土壤里去。

只要將棲息艙的溫度調高到25.5℃,植物就能長得更快。此外,艙內的照明也能提供大量的“日光”,我也會給它們提供足夠的水分(這個得好好想想)。這里沒有壞天氣侵擾,也不會有害蟲作祟,更沒有任何雜草爭肥。所有養分都是它們的,它們理應茁壯成長,在40天內長出塊莖。

我不得不承認,以上這些對于農民馬克的一天來說,實在是夠豐富了。

晚上飽餐一頓,我應得的。還別說,我今天燒了這么多卡路里,得把它們補回來。

我在劉易斯指揮官的物品里一陣亂翻,最后找到了她的個人數據棒。每個人都能帶上自己喜歡的數字娛樂,我實在是聽夠了約翰森的披頭士合集,看看劉易斯都有些啥。

垃圾電視劇。她存的全是這類玩意。數不清的全套劇集,年代老得不成樣子。

得啦,討飯的還能挑食不成。今天就看《三人行》(1977至1984年美國廣播公司播出的一部情景喜劇。)吧。

日志:SOL29

過去幾天里,我已經把所需的土方全部搬了進來,桌面和床鋪都清理出來作好準備,有些地方甚至已經堆上沙土了。到目前為止,還是沒有水分澆灌,但我已經有了些點子。我承認都是些相當差勁的點子,但畢竟也是點子。

今天干完的大事是裝好了三角帳篷。

漫游車的三角帳篷什么都好,唯一的問題是:它們本是按照應急用途設計的。

通常而言,你把三角帳篷丟出來,就得馬上鉆進去,接下來就是等待救援。它的氣閘很簡單,只有閥門和兩道門。進氣閘室,均壓,開門,進氣閘室,均壓,出門。這個程序意味著每次進出都會損失很多空氣。可我每天至少得進去一次。每個帳篷的總容積并不大,這么頻繁的空氣損失我可受不了。

我花了好幾個小時想辦法讓帳篷的氣閘連上棲息艙的氣閘。棲息艙一共有三個氣閘室,我很想讓其中兩個和帳篷對接。能連上的話就太棒了。

郁悶的是,帳篷的氣閘只能和其他帳篷的氣閘對接!帳篷里面可能會有傷員,或是出現太空服不足的情形,得有辦法在不讓人員暴露于火星大氣的前提下,把他們弄出來。

三角帳篷的設計目的就是讓你能在里面待著,直到其他隊友前來營救。棲息艙上的氣閘則要大得多,和帳篷上的完全不匹配。想想也是,實在是沒有任何道理要把帳篷和棲息艙連起來。

除非你困在火星上,所有人都認為你已經死了,而你卻還在不顧一切地跟時間和惡劣天氣拼死一搏,以求活下來。怎么講呢?反正除了這種極端情況,確實沒有任何理由要把它們連上。

最后我決定,還是由他去吧。每次進出帳篷損失一點空氣得了。好消息是:每個帳篷外都有一個供氣閥門。還記得嗎?它們都是應急避難所,里面的人可能會需要空氣,他們可以通過對接空氣管從漫游車供氣。只需要一根軟管,就能給帳篷補壓。

棲息艙和漫游車用同樣型號的閥門和空氣管,因此我可以將帳篷的供氣管直接連到棲息艙上。這樣一來,供氣管足以將我進出帳篷所損失的空氣及時補充進去(用NASA的行話來說就是:輸入,輸出)。

NASA準備的這些應急帳篷一點也不糙。我這邊剛按下漫游車里的緊急按鈕,就聽到嘭一聲爆響,應急帳篷連著氣閘立即拋出,一共才兩秒鐘。

我從漫游車里把氣閘一關,就有了一頂獨立的帳篷,真不賴。設置均壓軟管沒什么好說的(總算按照設計初衷用了一次設備)。接下來,來來回回通過幾次帳篷的氣閘(每次都伴隨著空氣損耗,但馬上能從棲息艙得到補償),我將沙土搬了進去。

我對另一個帳篷重復進行了同樣的操作。這些活兒并沒有什么難度可言。

可是啊……唉,水。

上高中那會兒,我常玩《龍與地下城》(由歐內斯特·加里·基格里斯與大衛·阿納森在1970年代設計出版的桌面角色扮演游戲,是世界上影響最大的系列角色扮演游戲。)(你也許沒有料到這位植物學家加機械工程師在高中時代有那么一點宅,但我還真就是那么宅)。玩的時候我扮演牧師,能施展一個名叫“造水術”的法術。當時我覺得這個法術太傻了,從沒用過。兄弟,要是現在能當場使用這個法術,拿什么換都成。

算了算了,這個問題留到明天再說吧。

今晚我還得繼續看《三人行》。昨晚剛看到有個地方,羅柏瞧見什么東西,斷章取義地咋咋呼呼。

日志:SOL30

我想出了一個傻到家的危險計劃來弄水。小子,你聽明白了嗎?我是說危險。可實在沒有別的選擇,再過幾天就要進行下一次培土加倍,時間不等人。最后一次加倍時,我要在新拖進來的全部土壤上進行,如果沒有水澆灌,土就得干死。

火星上沒什么水。兩極有些冰,但顯然過于遙遠。如果我要造水,就得從頭開始造。幸運的是,造水的配方我還算知道:弄點氫氣,加點氧氣,燒。

咱還是得一個一個來。先從氧氣開始。

我的氧氣儲備不少,但遠不夠造250升水。棲息艙角落里有兩個高壓儲氧罐,這就是我的全部儲備(當然,還要算上棲息艙里的空氣)。每罐有25升液氧。只有在應急情況下,棲息艙才會調用它們:正常情況下會用氧合機平衡空氣循環。氧氣罐的主要目的是給太空服和漫游車灌氣。

總之,這些后備氧氣最多只能造100升水(50升O2可以造100升水,因為每個水分子只含一個O)。不過,要真把它們用光了,我就沒氧氣進行EVA了,也沒有任何應急備氧了。況且,連所需的一半水都搞不定。此路不通。

知道嗎?在火星上,氧氣可沒你想象的那么難弄。火星大氣含有95%的二氧化碳。而我呢,正好有一臺設備是專門從二氧化碳中分解氧氣的。耶!氧合機!

只有一個問題:火星大氣極為稀薄,只有地球大氣壓的1%,收集工作很難進行。將空氣從外面弄進來幾乎是不可能的,因為整個棲息艙的設計宗旨就是預防此類事情發生,我在使用氣閘的時候漏進來的那丁點兒火星大氣簡直少得可笑。

這正是MAV燃料站派上用場的地方。

好幾個星期以前,我的隊友們乘MAV離開了,但它的下半身還留在原地。NASA從沒有將無效負載帶上軌道這種習慣。起落基座、進出斜坡和燃料站都留在這兒。還記得MAV是如何利用火星大氣制造燃料的嗎?第一步就是收集二氧化碳,并將其儲存在高壓容器中。只要我能讓棲息艙給燃料站供電,它就能以每小時半升的速度向我提供二氧化碳,源源不斷。10個火星日之后,我就會有125升二氧化碳,再利用氧合機,就能造出125升氧氣。

這樣一來,我就有足夠的氧氣制造出250升水。氧氣有著落了。

氫氣要麻煩一點。

我本想打氫電池的主意,但是沒有它們,就沒有電池在夜間儲能了。直接后果就是晚上會變得很冷。我能裹成一團御寒,但我的植物就要被凍死了。再說,每個氫電池里所含的氫氣并不多。為了這么點氫氣損失這么大,實在是得不償失。到目前為止,能源這一塊還沒讓我操過什么心,我不想節外生枝。

所以,我得另外想個路徑。

我一直在談MAV,接下來我想談談MDV。

馬丁尼茲駕駛著MDV降落到地表的那段時間,想必是我生命中最驚險的23分鐘,當時我和其他四名隊友差點就尿了。這玩意就像一個大型的烘干機。

首先,我們脫離赫耳墨斯號,降低軌道速度,從而實現常規降落。一切都很順利,直到我們撞上火星大氣層。你感受過720公里每小時的噴氣式客機遇到氣流時的顛簸吧?想象一下如果你坐在28,000公里每小時的載具上,遇到顛簸時會有什么感受。

多具降落傘在不同階段會自動打開,進行減速,之后馬丁尼茲開始手動導航,將我們降落到地面。他干得極為漂亮,常年訓練不是吃素的,他省下了所有為合理誤差所作的預備。最終,我們的降落地點離目標竟然只有九米。這家伙簡直就是為這次降落而生的。

謝謝你,馬丁尼茲!你很可能救了我的命!

我指的不是那次完美的降落,而是他因此省下的預備燃料,幾百升沒有用過的聯氨(即N2H4,常用作人造衛星及火箭的燃料。)。每個聯氨分子含有四個氫原子,也就是說,每升聯氨里的氫可以造兩升水。

今天我EVA了一次,進行現場檢查。MDV確實還有292升汁水留在罐內,足夠造將近600升水!遠超所需!

只有一個挑戰:將氫從聯氨中分解出來。呃,火箭就是靠這個推進的。這個過程釋放的熱量,那真是相當相當大,而且相當危險。如果我在氧氣環境中實現這個反應,新分解的高熱氫會直接爆炸。結果當然會產生大量的水,但我肯定也死透了,沒福享受。

聯氨就其根源而言,沒什么復雜的。德國人早在二戰期間就將它作為燃料,應用在最早的一批火箭動力戰斗機上(偶爾也會把他們自己給炸飛)。

你要做的就是讓它跟一種催化劑起反應(我能從MDV的引擎中提取出來),之后就會產生氮和氫。具體的化學反應你去琢磨,但最終結果是五分子的聯氨能產生五分子人畜無害的氮氣,以及十分子可愛極了的氫氣。在此過程中,會有一個轉化為氨的中間過程。化學這個拖泥帶水的賤人,它弄得有些氨死活都不跟聯氨起反應,保持在中間狀態。你聞過氨氣那鬼味道嗎?好吧,我這小窩里很快就會充滿這種地獄里的氣味了。

化學現在站在我這邊了。余下的問題是:我怎樣才能讓這個反應慢慢地進行?產生的氫我如何收集呢?答案是:我不知道。

我認為我應該能想出辦法,否則我就死定了。

算啦,還有更重要的事情:把克麗茜換成辛迪,這件事我完全不能忍。這么亂來下去,《三人行》再也不是原來的《三人行》了。走著瞧吧。

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