5 van de brutaalste wetenschappelijke wendingen van The Martian, uitgelegd

Astronaut Mark Watney (Matt Damon) houdt zijn reis op Mars bij.

Astronaut Mark Watney (Matt Damon) houdt zijn reis op Mars bij.

Twentieth Century Fox

Ondanks alle zwaartekrachtloze actiescènes met een hoog octaangehalte en adembenemende landschappen, is het meest opmerkelijke aan de marsmannetje zo zette het wetenschappelijke problemen om in spannend drama. De race om astronaut Mark Watney (Matt Damon) terug te krijgen van Mars hangt af van Watney's eigen vindingrijkheid en de beste en slimste wetenschappers op aarde die hun koppen bij elkaar steken om dit schijnbaar onmogelijke probleem op te lossen.

Vox stak zijn hand uit naar wetenschappers die meer bekend zijn met Mars, in een poging om de wetenschap achter vijf van hen beter te begrijpen de marsmannetje spannende wendingen en openstaande vragen.



Waarschuwing: als je de film nog niet hebt gezien, zal dit bericht specifieke plotpunten bederven en misschien hun wonderbaarlijke filmische glans.

kan ik vliegen met een gewone id

1) De plotselinge en catastrofale storm die de bemanning van Watney dwingt hem achter te laten

Het aanzettende incident is een gruwelijke storm die bijna uit het niets opsteekt en de bemanning van Ares 3 overrompelt. Ze haasten zich om terug naar hun schip te gaan voor een noodvertrek - en een foutief apparaat stuurt Watney de verte in, om nooit meer teruggevonden te worden.

Dit is een bijzonder controversieel punt in de algemene wetenschap van de marsmannetje . Zelfs Andy Weir, de auteur van het originele e-book waarop de film is gebaseerd, erkende dat in een recent interview met NPR :

In werkelijkheid is de atmosfeer van Mars 1/200ste van de dichtheid van die van de aarde. Dus hoewel ze 150 kilometer per uur zandstormen krijgen, zou de traagheid achter hen - omdat hun lucht zo ijl is - aanvoelen als een zacht briesje op aarde. Een zandstorm op Mars kan geen schade aanrichten. En dat wist ik toen ik het schreef.

Jack Mustard, hoogleraar aardse milieu- en planetaire wetenschappen aan de Brown University, is het daarmee eens. 'Onze atmosfeer kan woest zijn en dingen in het rond zwaaien', schreef hij via e-mail, '[maar dat is] niet waarschijnlijk op Mars.'

Maar Michael Mumma, de oprichter van NASA's Goddard Centrum voor Astrobiologie , geeft het incident wat meer ruimte. 'Ze kunnen heel snel op Mars komen,' vertelde hij me, 'omdat de atmosfeer zo verdomd dun is dat er niet veel voor nodig is. In sommige regio's waar het hard waait, waait het wel 100 meter per seconde.' (Dat komt neer op 224 mijl per uur, een windsnelheid die ruim binnen het bereik van een orkaan van categorie 5 op aarde ligt.) Hij wees er ook op dat sommige stofstormen op Mars de hele planeet kunnen omhullen, daarbij verwijzend naar de Mariner 9 missie uit 1971 die een maand lang geen foto's van het oppervlak van Mars kon maken vanwege een enorme storm die 40 mijl boven het oppervlak uitstak en bijna alles vertroebelde.

'Natuurlijk wil je niet aan zo'n storm worden blootgesteld als je aan de oppervlakte bent', zei hij.Marsstof is kleiner en gladder dan maandeeltjes, maar als de storm hevig genoeg is,'een sterke wind zal de kleine deeltjes in elke mogelijke spleet drijven, inclusief eventuele zeehonden op ruimtepakken, habitats en toegankelijke machines.' Bovendien, zei Mumma, 'als ze met een snelheid van 100 m/sec inslaan, zullen de grotere deeltjes het oppervlak zandstralen en eroderen... als een zeldzaam scherp deeltje met hoge snelheid je ruimtepak raakt, kan het er gewoon een gat doorheen breken.

Nog altijd, de marsmannetje 's storm was zo hevig dat het zwaar materieel aan flarden scheurde. Dat lijkt althans onwaarschijnlijk. Maar de daaropvolgende stormen, plotseling en hevig, zijn nog steeds zeer reële overwegingen voor elke missie die naar Mars gaat.

2) Watney kweekt aardappelen in de bodem van Mars door menselijke uitwerpselen als mest te gebruiken

Watney en zijn wonderbaarlijke aardappelvrienden.

Twentieth Century Fox

kun je vliegen met een staats-ID

Watneys kennis van botanie komt goed van pas wanneer hij zich realiseert dat de bemanning een la met aardappelen heeft achtergelaten, bedoeld als traktatie voor Thanksgiving. Hij gebruikt de opgeslagen pakjes menselijk afval van het toilet van de habitat als mest en cultiveert voor zichzelf een kleine aardappelboerderij als een onschatbare extra voedselbron terwijl hij een manier bedenkt om thuis te komen.

Hoewel dit detail als het meest belachelijke klinkt, is het in feite een van de meer plausibele delen van de film. De menselijke meststof zou een deel van de microbiële inhoud leveren die de bodem van Mars nodig zou hebben om in leven te blijven. Anders, zei Dr. Mumma, heeft Mars een 'zeer vijandige bodem' vanwege het hoge gehalte aan perchloraten, met oxidatiemiddelen reagerende chemicaliën die zeer giftig kunnen zijn voor mensen. 'Je kunt niet zomaar een pootaardappel nemen en... die in een habitat met wat zuurstof en Marsgrond brengen en verwachten dat hij gaat groeien.'

Maar goed dat Watney een onbeperkte voorraad menselijk afval heeft.

3) Watney bedenkt een manier om meer water te maken voor zijn aardappelgewassen

Watney neemt het risico om zijn eigen water te maken door zijn oxygenator te gebruiken (een apparaat dat zuurstof maakt uit koolstofdioxide), waterstof extraheert uit de ongebruikte hydrazinebrandstof van de bemanning (van de MDV of Mars Descent Vehicle) en deze te verbranden om de extra water dat hij nodig heeft om zijn aardappelen te voeden. Het proces is nauwgezet en riskant, aangezien het verbranden van waterstof de neiging heeft slecht te gaan.

Deze methode heeft ook over het algemeen de wetenschappelijke test doorstaan. Mumma bevestigde dat je zuurstof en waterstof uit die bronnen kunt halen, zelfs als het moeilijk is om een ​​bruikbare hoeveelheid koolstofdioxide uit de dunne lucht van Mars te halen.

Mosterd wees erop dat 'hydrazine te belangrijk is om water te verbruiken als er andere methoden beschikbaar zijn', maar gaf toe dat Watney in voldoende mate aanwezig was om het gebruik ervan te rechtvaardigen. Hij schreef ook dat de onbemande Marsrover die NASA van plan is in 2020 te lanceren, waarschijnlijk een instrument zal bevatten om vergelijkbaar 'in-situ gebruik van hulpbronnen' te beginnen.

4) Hoe heeft Watney zo lang op Mars kunnen overleven met alle straling van de planeet?

Watney kijkt uit over de woestijn van Mars.

hoeveel procent van het akkerland wordt gebruikt om voer voor gedomesticeerde dieren te maken?

Twentieth Century Fox

De film maakt niet veel melding van het feit dat Mars een grotere blootstelling heeft aan ruimtestraling en dat er enige serieuze voorbereiding nodig zou zijn om zo lang te overleven als Watney (500 sol, of ongeveer 1,5 aardse jaren).

'Dit is een serieus probleem,' vertelde mama me. Omdat de atmosfeer van de aarde veel dichter is dan die van Mars, heeft deze ook 'een afschermingsequivalent van 2 meter vast gesteente' tegen straling. Mars heeft echter slechts ongeveer een inch van afscherming, wat niet veel zal stoppen.

Niet alleen dat, vertelde Mumma me, maar 'als de zon een grote röntgenstraling heeft, kan hij enorme hoeveelheden straling uitzenden en zullen ze je koken - zelfs als je op een ruimteschip zit trouwens. Maar als je op de grond zit, krijg je die extra afscherming niet.' Hij wist niet zeker hoe Watney een volle 500 sol zou kunnen overleven, hoewel hij suggereerde dat hij misschien een rover in de mond van naar lavabuis om hem te beschermen.

Om een ​​idee te geven van de hoeveelheid straling waar we het over hebben, moet je bedenken dat een van de afhaalrestaurants van de Mars Curiosity Rover die zich momenteel in het echte leven op de rode planeet bevindt, is dat 'een ontdekkingsreiziger alleen al naar Mars zou worden blootgesteld aan meer dan 15 keer per jaar stralingslimiet voor een arbeider in een kerncentrale.'

genereus zijn om de marsmannetje , we weten niet precies hoe ver in de toekomst het plaatsvindt (hoewel dat niet stopte) Reddit van proberen te raden ), dus tegen die tijd zou NASA het stralingsprobleem misschien hebben ontdekt. Maar de film maakte er zeker geen melding van, waarschijnlijk omdat er op dit moment toch geen echte oplossing voor is.

5) De laatste Hail Mary katapulttactiek waarmee Watney thuiskomt

De baan van Mars versus de baan van de aarde.

Space.com / NASA

De nieuwste oplossing om ervoor te zorgen dat een reddingspoging Mars sneller kan bereiken, is wanneer een astrodynamicist (Donald Glover) voorstelt dat Watney's Ares 3-bemanning hun zwaartekrachtsmoment gebruikt bij het naderen van de aarde om als een soort katapult terug naar Mars te zwaaien.

Apollo 13 auteur Jeffrey Kluger wijst in Tijd dat een soortgelijke manoeuvre eerder is gebruikt:

Een dergelijke katapultmanoeuvre was wat de eerste paar Apollo-maanbemanningen een gratis rit naar huis garandeerde als hun motor het begaf terwijl ze de maan naderden, en het is regelmatig gebruikt bij interplanetaire verkenningen, omdat onbemande sondes dicht bij, laten we zeggen, Jupiter zwaaien om wat extra zwaartekracht oppikken op weg naar, laten we zeggen, Saturnus.

haar hemel zal een liefde zijn zonder verraad

Mumma geeft toe dat zo'n zwaartekrachthulp zou kunnen werken tussen de aarde en Mars, maar alleen in a heel specifiek geval - en zelfs dan is het succes ervan onwaarschijnlijk. 'Als we vanaf de aarde een sonde naar Mars sturen, moeten we wachten tot de twee planeten zich in een speciale positie ten opzichte van elkaar bevinden', zei hij. Nu Mars in een andere baan dan de aarde beweegt, komen hun posities zeer zelden in de rij voor een katapultmanoeuvre.

'Stel je nu voor,' zei mama, 'dat je nu iemand van Mars terug naar de aarde hebt gestuurd. Je moet op het juiste moment lanceren om dicht bij de aarde te komen, zodat je kunt landen wanneer het tijd is, en de aarde zal daar zijn. Dus als je in plaats daarvan besluit: 'Oh, ik ben van gedachten veranderd, ik ga niet landen, ik ga echt rond de aarde slingeren en dan weer ronddraaien', dan is het probleem dat Mars intussen in beweging is in zijn eigen baan. Het zal niet op de juiste plek voor je zijn om met een katapult te komen en Mars in te halen.'

Hij pauzeerde. 'Er is misschien een speciale tijd waarin je dat zou kunnen doen,' zei hij, 'maar het is zeer zeldzaam.'

Dus als je een katapultmanoeuvre gaat proberen met een ruimteschip van miljarden dollars, kan dat net zo goed zijn als je de hulp hebt van serieuze filmmagie.


gecorrigeerd om aan te geven dat de ongebruikte hydrazinebrandstof van de MDV kwam en niet van een rover. Dit artikel overdreef aanvankelijk ook de ernst van Marsstof en is sindsdien aangepast om een ​​follow-up met Dr. Mumma weer te geven.