【幕迷影评】电影知识 专栏分享
[知识] 《绝地救援》（The Martian）火星导引指南
by XXY
网页版文章（有图文解说）：
http://www.movier.tw/post.php?SID=74924
《绝地救援》预告片：
https://www.youtube.com/watch?v=ej3ioOneTy8
欢迎来到距离地球7千8百万公里（平均距离）的火星！
但如果是只有你一个人，在这个星球上，你/妳能够活下去吗？
改编自同名网络小说（中文小说名称为《火星任务》）的《绝地救援》（The Martian）
，描述因一场意外而受困在火星的太空人—马克瓦特尼，利用有限的资源想尽办法求生，
并尝试回到地球的故事。这部由知名大导—雷利史考特执导，麦特戴蒙、洁西卡崔斯坦、
麦可潘纳、杰夫丹尼、西恩宾、奇维托艾吉佛等人参与演出的电影作品，故事剧情扎实稳
当，除了描述主角如何在火星上求生，同时也描写了在地球上的人们和主角的伙伴们如何
绞尽脑汁展开救援行动，融合了《浩劫重生》的荒野求生、《马盖先》的机智以及《阿波
罗13》太空救援行动等元素的精采故事，是近年来以太空为主题的电影中，内容丰富多元
的一部作品。回顾电影内容，在故事中提到了相当多火星地理及相关科普知识，我想这绝
对是过去地理课没有教过，地科课也没有详细交代过的，就让本篇内容一一为您整理吧！
火星的外观与自转模拟：
https://www.youtube.com/watch?v=rpjQ9aL8PLs
火星是太阳系中距离太阳第四近的行星，属于类地行星（Terrestrial planet）（注1）
，由罗马神话中的战神马尔斯（Mars）命名。在中国史书上，则以“荧惑”称之。火星的
表面以氧化铁的红色土壤为主，因此外观呈现为橘红色。与地球相比，火星的平均半径约
为3,389.5 公里，大约为地球的一半；在质量、体积上，则是地球的11%及15%。表面重力
大约为3.693 m/s2，若以地球的重力1g来算，大约是0.377 g。综合上述，火星就像是比
地球小了一号，比月球大了一号的红色星球。就大气而言，火星的大气以95.32%的二氧化
碳为主，其余则为氮、氩、氧、一氧化碳、水蒸气、氖、一氧化氮等，因此常被称作为温
室效应严重的环境，但其大气浓度不足，空气非常稀薄，反而无法保留住多余的热量，造
成日夜温差极大。
由于火星与地球同样拥有倾斜的地轴，因此具有四季变化。而火星在南北极的白色极冠是
非常明显的特征，过去被认为是由干冰（二氧化碳的固体）所组成，但在近年的研究认为
干冰仅为表面成分，实际上在表面的干冰下，可能蕴含着大量的水冰。而表面有许多流水
冲刷的遗迹，如同地球上冰河或河流刻蚀的痕迹，令科学家对于这颗红色星球上是否有生
命，抱持着乐观的态度。在最近的研究报告也指出，火星上确实存在着液态水，大大提升
了人类未来移民火星的可能性。有趣的是，这项研究报告正好于今年（2015）的9月28日
宣布，恰巧与《绝地救援》上映时间相差一个礼拜，麦特戴蒙甚至还露了一段影片自嘲：
下次若再受困火星，至少不用烦恼水的问题了。
麦特戴蒙在Youtube上恭喜NASA找到火星上有水的证据：
https://www.youtube.com/watch?v=W5SQxRCTG10
美国太空总署（NASA）于1996年发射升空的火星全球探勘者（Mars Global Surveyor, 简
称MGS），搭载了火星轨道摄影机、雷射测高仪、热辐射光谱仪及磁力仪等电子精密仪器
，在火星轨道上运行纪录了全星球的测绘影像，让人们第一次看到了火星表面的全貌。自
1999年开始，MGS展开了大大小小的测绘任务，并拍摄了许多火星多处表面的重要地貌，
甚至连地表上的沙尘暴龙卷风（电影中也有在背景制作了沙尘暴龙卷景象）也有清楚记录
，直到2006年NASA宣布MGS的任务结束，到2007年MGS才与NASA失联。承接着MGS的任务，
后续NASA于2001年发射的2001火星奥德赛号（2001 Mars Odyssey）、欧洲太空总署（ESA
）于2003年发射的火星特快车（Mars Express）、NASA于2005年发射的火星侦察轨道器（
Mars Reconnaissance Orbiter，简称MRO）等，都是在火星轨道上运作著并勘查火星地貌
的重要人造卫星。
(图)
各时期的火星轨道探测卫星：（左上）火星全球探勘者、（右上）2001火星奥德赛（以电
影《2001太空漫游》命名）、（左下）火星特快车、（右下）火星侦察轨道器（图片来源
：NASA / wikipedia）
(图)
火星地表地貌全图：图中标号
(1)为凤凰号登陆点
(2)为维京1号（或译海盗1号）登陆点
(3)为拓荒者号登陆点
(4)为机会号登陆点
(5)为维京2号（或译海盗2号）登陆点
(6)为精神号登陆点
(7)为火星三号登陆点
(A)为阿西达里亚平原（为《绝地救援》中战神三号基地位置）
(B)为斯基亚帕雷利撞击坑（为《绝地救援》中战神四号接驳小艇位置）
（图片来源：时代杂志）
(图)
由火星全球探勘者于1999年所拍摄的火星可见光影像地图，以圆柱投影方式（
Equirectangular Projection）呈现，途中的标号之相对位置与前图相同。（图片来源：
NASA / wikipedia）
(图)
上图标号的各火星探测器外观示意图：
（左上）凤凰号
（中上）维京1号及2号（或译作海盗1号及2号）
（右上）拓荒者号，红圈内为逗留者号探测车，也就是《绝地救援》中被麦特戴蒙放在基
地里绕行的小型六轮车
（左下）机会号
（中下）精神号，为机会号的姊妹探测器
（右下）火星三号，为苏联制的火星探测器，是人类探测火星史上第一个登陆火星的人造
物，只可惜登陆后仅运作了20秒，便失去了讯号
（图片来源：NASA / wikipedia）
火星的地表观测最早可回朔到1877年的意大利天文学家—乔范尼夏帕雷利（Giovanni
Virginio Schiaparelli）以望远镜观测后出版的手绘火星地图。电影里战神4号接驳小艇
位置—斯基亚帕雷利撞击坑，便是以这位天文学家的姓氏命名。在夏帕雷利的观测中因受
限于望远镜技术，在地图上标示了火星表面颜色较暗的区域，与月球的暗区相同命名为“
海”（Mare），其他线条则被命名为“运河”（Canali），并以地球上著名的河川命名这
些长条状的线条，使得人们误认为火星上有生命或是液态流水。直到NASA在1960年代以水
手4号首次接近火星的惊鸿一瞥，才粉碎了人们对火星运河的遐想。不论如何，随着卫星
科技的发展，如今火星的地理地貌已有相当详尽的资料，现代的火星地理名称则是由国际
天文学联合会（International Astronomical Union，简称IAU）负责，以过去天文学家
观测命名为基础，后续以重要的科学家、科幻小说作家或地球上的地名为名，另外也有以
纪念性名称命名：例如纪念哥伦比亚号航天飞机意外，以七名牺牲的太空人命名了哥伦比亚
山丘群等。较有趣的是，NASA在探测火星的过程中，会利用一些绰号命名较为小型的岩石
，像是鲨鱼石、防热护盾岩、积木岛等，作为暂时标定使用（非正式名称）。
(图)
Google Earth中的火星图像，以及电影场景中的几个重要地点。（图片来源：Google
Earth汇整）
若我们将Google地球这个软件打开，便可以将地球图像转换为火星进行浏览，非常方便。
这个Google影像，系由NASA、USGS（美国地质调查局）、ESA（欧洲太空总署）、DLR（德
国航空太空中心）、柏林自由大学等机构联合制作。上图中，我们可以看到故事的开头，
战神3号的基地位置便是在火星北半球的阿西达里亚平原（Acidalia Planitia）的南缘，
靠近克里斯平原（Chryse Planitia）北边的位置，也就是主角遭遇暴风与队友们失散的
地方。另外，在电影中提及的几个重要地点，如拓荒者号（Pathfinder）的登陆地点，则
是位于火星赤道附近的阿瑞斯谷（Ares Vallis）（或称战神谷）的北缘；以及最后主角
前往战神4号的预计登陆地点—斯基亚帕雷利撞击坑（Schiaparelli Crater）。
(图)
前图标示地点，于地球上的相对位置（经比例调整）（图片来源：Google Earth汇整）
(图)
电影中，主角马克在火星上行进的路线轨迹（图片来源：Google Earth汇整）
为了能够清楚了解这些火星上的相对位置，我们若将这些地点拉到地球上标示，并经过比
例调整缩放，可以知道，电影里的重要火星场景相对位置都十分遥远。以主角最后驾驶火
星探测车从战神3号前往战神4号地点为例，这样距离的一半，就能从西非的西撒哈拉海岸
，走到撒哈拉沙漠南端的布基纳法索。另外，主角从战神3号基地前往拓荒者号位置的阿
瑞斯谷北缘，也至少需要驾驶800公里的距离，相当于中山高从基隆出发，到高雄后折返
回到基隆，再从基隆折返到桃园机场系统交流道（国道二号交会处）。这样的距离也仅有
一次去程的距离，更何况是来回往返战神3号及拓荒者登陆处，主角马克需要连续开车至
少两天的时间，在只有马铃薯没有蛮牛的情况下可说是相当不容易。
电影中为了剧情的紧凑，避免剧情冗长，将主角最后从战神3号离开前往战神4号接驳小艇
地点的这段旅程淡化，以剪接的方式描述主角连续开车4小时，休息充电13小时的这段旅
程交代，但我们若是从地图上了解，主角马克在最后的这段4,000公里（电影中马克利用
圆规估算只说了3,200公里）事实上是相当煎熬难受。加上火星没有高速公路，驾驶火星
探测车在崎岖的地表上，想必是一刻也不敢怠慢。
(图)
（左图）主角马克瓦特尼的行进路径轨迹（图片来源：wikipedia）
（右图）战神4号的斯基亚帕雷利撞击坑放大图（图片来源：NASA）
从上图的马克瓦特尼行进路径，以及下方的高度图，我们也可以知道，马克从低洼地区A
地点（战神3号）一路爬坡至B地点（战神4号），高度落差近4,000公尺，相当于从海平面
开到玉山主峰的高度。因此我们可以知道，马克除了要在崎岖的地表上开长途车，还要开
山路般的爬坡。因此他选择了较为缓坡的马沃斯谷地（Mawrth Vallis）行驶。有趣的是
，马沃斯谷地便是目前科学家推断可能有水存在的地点，在这个地区内科学家们曾透过火
星特快车卫星的光谱仪分析，富含了铝铁的黏土矿物，很有可能就是火山灰沉积在开放水
域的重要证据。在电影中，也有一幕主角马克开在地面冒出水蒸气的地表，很有可能就是
行经马沃斯谷地的画面。只能说主角马克若是早点知道NASA的研究，或许直接下车便可捞
到现成的液态水，也不用把自己的头发烧了一半。也因为这样液态水的证据，2011年发射
的火星科学实验室（Mars Science Laboratory）也曾将马沃斯谷地列为候选登陆地（最
后选定登陆地为盖尔撞击坑）。而在故事的最后，主角来到斯基亚帕雷利撞击坑前的一幕
，便是实际陨石坑西北方的一处开口，电影的场景忠实呈现了这样四面环山的场景，令人
感动。
(图)
电影中真实取景的地点—约旦的瓦地伦沙漠（图片来源：Wikipedia）
(图)
电影中剧照（图片来源：大众电影公司）
综合来说，在众多太空探险主题的电影中，《绝地救援》可说是相当杰出又有科学根据的
作品。其原著小说作者安迪威尔（Andy Weir）原本是一位在暴风雪娱乐（Blizzard
Entertainment）工作的电脑工程师，这本小说也只是闲暇之余在网络上分享的连载小说
作品。但这样的无心插柳却广受好评并获得电影制作公司的支持，才被改编为电影剧本被
拍成电影。这也许也告诉了我们，天文科学及科普知识其实不难理解，透过网络资料的收
集与阅读，人人都可以有很好的科学思维及想像力发展的空间。
就个人而言，电影这样的媒介，满足了人们追求科学幻想的欲望，特别是天文这种可能毕
生都看不到研究成果的科学。对于这群追求宇宙真理的人们，每每推算便是几千光年的距
离，或是几亿年后的事情，而电影正好透过这样的影像空间，提供了一个最容易满足成就
感的出口。就算此生可能到不了火星，透过电影我们也能想像置身在火星的环境里过过科
幻梦想的瘾。另外，电影里众多科学家努力救援伙伴的身影，也让人十分感动。我想透过
这样的科幻电影，激发更多人对科学研究的向往即投入，便是电影所传达出最珍贵的核心
价值了。
注1：类地行星（Terrestrial planet），意指由硅酸盐岩石为主要构成的行星，与地球
相类似。太阳系中的类地行星共有四颗，自太阳算起依序为水星、金星、地球及火星。类
地行星的表面拥有坚硬的外壳，与类木行星（或称气体巨星，Gas Giant）仅由氢、氦组
成的气体星球不同。
延伸阅读及相关资讯：
《绝地救援》（The Martian）IMDb电影资讯：
http://www.imdb.com/title/tt3659388/?ref_=nm_flmg_act_4
美国太空总署（NASA）官方网站：
https://www.nasa.gov/
Layered Rocks Near Mawrth Vallis（NASA）：
http://www.nasa.gov/mission_pages/MRO/multimedia/pia01932.html
Google Map：阿西达里亚平原
http://www.google.com/mars/#lat=44&lon=-21&q=Acidalia%20Planitia%20albedo
维基百科：阿西达里亚平原
https://en.wikipedia.org/wiki/Acidalia_Planitia
维基百科：斯基亚帕雷利撞击坑
https://en.wikipedia.org/wiki/Schiaparelli_(Martian_crater)
维基百科：火星探测
https://en.wikipedia.org/wiki/Exploration_of_Mars
维基百科：瓦地伦
https://en.wikipedia.org/wiki/Wadi_Rum