大臉兔最近看了一部有趣的電影《火星救援》，電影的主人公馬克和隊(duì)友一起在火星上執(zhí)行任務(wù)，沒想到一場可怕的風(fēng)暴把他和隊(duì)友吹散了。隊(duì)友以為馬克已經(jīng)犧牲，當(dāng)他們返回地球時(shí)，掉隊(duì)的馬克竟然奇跡般地活了下來。

馬克要面對的問題是這顆紅色星球的條件太惡劣——

首先，火星溫差很大，夏天時(shí)最低溫達(dá)到零下153℃，最高卻只溫有22℃。

第二，空氣中95%都是二氧化碳，沒有氧氣。

第三，土壤中缺乏種植作物所需的細(xì)菌，也就是說這里注定寸草不生。

第四，雖然有水，但僅以冰的形態(tài)存在。

整顆星球所呈現(xiàn)的紅色就像是在警告馬克：這里什么都沒有，被遺忘在這里不是窒息而死就是失溫而死。

火星的環(huán)境看起來如此惡劣，馬克該怎么辦？不過聰明的馬克最后還是回到了地球，回到了家人身邊。馬克究竟是怎么做到的呢？

在火星上制造水和氧

馬克要生存，就必須得有水?；鹦巧系乃Y源實(shí)在太珍貴了，沒有水，航天員在火星上將完全無法生存。雖然不久前美國國家航空航天局（英文縮寫為“NASA”）宣布火星存在液態(tài)水，但也只是一種含有高氯酸鹽的有毒鹵水。因此造水是馬克必須解決的首要問題。

聰明的馬克計(jì)算自己每天所需攝入的熱量和水，然后研發(fā)了一套再生水回收系統(tǒng)，盡可能收集火星居住艙內(nèi)的所有水氣，讓自己得以生存下去。

馬克使用的第一個(gè)方法是，將自己的尿液進(jìn)行分解，雖然聽起來有點(diǎn)惡心，但是在火星上所有的液體都很珍貴，馬克通過分解和過濾，將自己尿液中的水都分解出來，這樣就可以有些飲用水了。

現(xiàn)實(shí)中，這樣的再生水回收系統(tǒng)已經(jīng)在國際空間站上得到了成功應(yīng)用。在國際空間站，同樣不會(huì)有任何一滴汗水、眼淚或尿液被浪費(fèi)。這種新的凈水系統(tǒng)被叫做“水膜”，這種隔膜利用納米技術(shù)和調(diào)節(jié)生物體水分的蛋白質(zhì)技術(shù)，可以將汗液、尿液等廢水轉(zhuǎn)化為可飲用水。

但是馬克通過這套系統(tǒng)回收的水還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，于是馬克想到了第二種方法，點(diǎn)燃聯(lián)氨。聯(lián)氨是一種無色的高度吸濕性的可燃液體，是火箭發(fā)射所需要的重要燃料，燃燒之后就會(huì)分解出水。

除了水，在火星上生存還有一項(xiàng)重要的條件：氧氣。馬克的解決方法是用水分解氧氣。事實(shí)上這套制氧設(shè)備也已經(jīng)成功用于國際空間站。

在火星上種土豆

有了水和氧氣，還得喂飽肚子才行呀！這也難不倒馬克，身為植物學(xué)家的馬克在等待隊(duì)友來救援的時(shí)間里，在火星上成功種植了一片土豆。

火星的土壤和地球的土壤可是非常不同的，雖然火星土壤與地球土壤的物質(zhì)組成基本相同，但偏偏缺少了植物生長所需要的微生物。這該怎么辦呢？

通常航天員的糞便經(jīng)脫水、滅菌后都要裝進(jìn)密封袋里，再遺棄到火星表面?，F(xiàn)在，這些糞便可發(fā)揮大作用了。雖然這些糞便已經(jīng)完全不含微生物了，但它還有復(fù)雜的蛋白質(zhì)。馬克找了一個(gè)大容器，把從地球上帶來的土壤與人類糞便、火星土壤混合，讓地球土壤中的微生物感染火星土壤。味道越臭，表示微生物繁殖得越好。

有了含有微生物的土壤，馬克的土豆很快就發(fā)芽了，而且收獲的土豆支撐馬克度過了很多個(gè)孤獨(dú)的火星日。

現(xiàn)在國際空間站也已經(jīng)成功栽培出新鮮的蔬菜。在空間站上，只要用有色光線控制，蔬菜就會(huì)乖乖生長，供航天員食用。其中生菜是最容易種植的蔬菜品種。

馬克的“救命恩人”

在那場可怕的風(fēng)暴中，馬克的宇航服被刺穿了，馬克曝露在沒有氧氣的火星上，幸運(yùn)的是馬克的傷口滲出的血液很快就凝結(jié)并堵住了傷口，讓馬克不至于失血而死。更值得慶幸的是，扎入馬克體內(nèi)的鐵棍與宇航服形成了密封結(jié)構(gòu)，讓宇航服內(nèi)的氣壓不至于下降太快。

不過，如果馬克不及時(shí)醒來，他也會(huì)因?yàn)槲脒^量的氧氣中毒而死，這又是怎么回事呢？

原來，馬克在暈倒時(shí)呼吸的幾乎是純氧——雖然氣體稀薄，但氧氣的密度暫時(shí)還不比空氣中低。所以馬克并不會(huì)因?yàn)椤奥狻倍?。不過馬克的宇航服有一個(gè)專門的呼吸系統(tǒng)，它的一個(gè)主要作用就是去除宇航員呼出的二氧化碳，馬克暈倒這么久，呼出的二氧化碳讓宇航服里吸收二氧化碳的化學(xué)制劑達(dá)到飽和，為了防止宇航員二氧化碳中毒，宇航服就會(huì)開始主動(dòng)排氣，并用備用的氮?dú)馓畛溥M(jìn)來保持宇航服里的氣壓。填充一段時(shí)間后，當(dāng)?shù)獨(dú)庖膊粔蛴玫臅r(shí)候，宇航服就默認(rèn)填充氧氣。但事實(shí)上，如果人體吸入過量的氧氣，會(huì)導(dǎo)致血液中的氧分壓超量，中樞神經(jīng)、視網(wǎng)膜、肺部就很容易受損。還好馬克及時(shí)蘇醒，才能免于一死。

馬克的“救命恩人”除了那件宇航服，還有咱們中國研發(fā)的“太陽神”助推器。

馬克被困在火星，地球人也沒閑著，一開始 NASA制造出了自己的助推器和飛行器，打算給馬克送食物，但是因?yàn)檠邪l(fā)時(shí)間太短，工作不嚴(yán)謹(jǐn)，最后導(dǎo)致發(fā)射失敗。此時(shí)NASA再制造一個(gè)新的助推器和飛行器已經(jīng)不太可能，于是他們來到了中國尋求幫助。原因是中國研發(fā)的“太陽神”助推器非常先進(jìn)。NASA的計(jì)劃是讓預(yù)計(jì)返回地球的馬克的隊(duì)友們開著飛船先繞著地球拐個(gè)彎，“太陽神”助推器再把所需的物品送到太空與飛船交會(huì)，飛船再帶著補(bǔ)給返回火星接馬克。

只有這樣才能把馬克接回地球，可見“中國元素”對營救馬克多么重要！

雖然“中國元素”只是電影中的情節(jié)，但是大臉兔相信，不久的將來，中國的航天航空實(shí)力一定會(huì)領(lǐng)先于世界水平，而這偉大的夢想就靠我們的小讀者來實(shí)現(xiàn)啦！