高司令离心机配平引热议！《挽救计划》科学设定大揭秘

剧透预警：前方高能！

本文是徽声在线为您带来的科幻巨制《挽救计划》深度解析，不仅为您揭开电影中那些未详尽阐述的科学奥秘，还将犀利点评影片与原著中的科学设定与虚构元素。若您尚未观影，强烈建议先睹为快，再品此文。若观影后仍觉意犹未尽，欢迎扫码收听《果壳时间》与《自然选择NaturalSelection》联手打造的播客节目，一同探索这个充满想象与科学碰撞的世界↓

电影的大背景在预告片中已初露端倪：一种神秘的外星微生物“噬星体”悄然侵袭太阳，贪婪地吞噬着阳光的能量，导致太阳亮度骤减。这将引发地球温度急剧下降，生物大灭绝与文明崩溃的危机迫在眉睫。于是，地球人孤注一掷，派遣宇宙飞船远赴太空，寻找拯救太阳的希望。而这位肩负重任的勇士，正是我们熟知的高司令。

按照设定，那抹神秘的红色光芒源自噬星体移动时释放的红外光，电影中巧妙地将其转化为肉眼可见的奇观 | 官方剧照

电影开篇，高司令孤身一人在飞船中醒来，记忆模糊，仿佛被外星人绑架的野人。但这一阶段很快便翻篇了。

高司令饰演的格雷斯，在飞船中独自醒来 | 官方剧照

相比之下，原著小说用了整整三四章的篇幅，细腻描绘了他如何逐步找回自我、推理出自身处境的过程。作者在这里巧妙布下诸多线索，如主角看到梯子时本能地想到10英尺，从而推断自己可能来自英国、美国或加拿大，因为这些国家常用英制单位。再如，主角通过观测飞船舱外的恒星自转周期，敏锐地察觉到这里并非太阳系，而是遥远的外星。

这一段情节为全书奠定了基调：这是一场充满智慧与谜团的解谜之旅。

那么，为何拯救地球的重任会落在高司令一人肩上？原来，飞船上还有另外两名船员，但他们已不幸离世。至于死因，电影与小说均未给出明确答案，只知是在休眠期间遭遇了未知意外。

在科幻小说的传统设定中，休眠通常是为了解决太空旅行时间过长、人类寿命有限的问题。但《挽救计划》中的太空之旅并非如此漫长。实际上，这段全程仅12光年的旅程，在相对论的钟慢效应下，主观时间不过四年左右，远不足以让人类老死。

那么，为何还要休眠呢？小说中解释道，飞船空间狭小，三名船员若在此共度四年，恐怕会因压抑而自相残杀或抑郁自杀。作者还引用了一个70年代的苏联模拟实验作为例证，但遗憾的是，我并未找到该实验的详细资料。实际上，大多数宇航员长期隔离实验都相对成功，出事的案例寥寥无几。宇航员的心理筛查固然重要，但相较于这个缺乏充分测试的休眠装置，显然有更多可靠的选择。

按照设定，主角能登上飞船的条件之一是他拥有“抗昏迷基因” | 预告片截图

然而，若三名船员真的在途中自相残杀，那将显得宇航员素质堪忧；而若三人都平安抵达目的地，任务或许将轻而易举地完成，故事也就失去了悬念。而且，若没有休眠的特殊要求，主角根本就没有上飞船的资格。想来作者是在叙事压力的驱使下，不得不编造了这个实验，强行设定了休眠的必要性。

高司令刚醒来时，飞船内有重力，这是因为飞船正在进行长时间的持续减速，产生了等效的重力。待飞船抵达目标时，不再减速，便陷入了失重状态。在小说中，主角通过实际测量发现重力大小异常，从而推断自己不在地球上，但电影省略了这一情节。

为何飞船需要如此长时间的持续减速呢？在太空中，由于几乎没有阻力，地球载具的加速-巡航-减速驾驶逻辑不再适用。若想尽快抵达目标，标准做法是在旅途前半段一直加速，后半段一直减速。这意味着后半程飞船应该是屁股向前飞行，但电影中并未展现这一细节。作者的上一部小说改编电影《火星救援》中也犯了同样的错误。

顺便一提，由于飞船形状细长，减速过程中重力应朝向船尾，船员体感应是在一口长长的竖井中爬梯子上下。主角刚醒来时确实是爬梯子的，但很快就走到了水平方向的长走廊里，这或许是疏忽，或许是为了视觉效果而故意为之。

电影开头，主角向上爬梯子 | 预告片截图

失重不仅会导致未固定的物体乱飞，更会影响科学仪器的运作。为此，小说中的飞船设计了一套复杂的装置，将实验室伸出并拴在缆索末端旋转，产生离心重力。（尽管中学教科书称离心力为虚拟力，但在相对论框架下，它与真正的重力是等价的。）这与实验室离心机原理相同，实际上影片中还出现了离心机的镜头，但令人啼笑皆非的是，两份样品都摆在了同一侧，未进行配平。虽说现在有些小型高级离心机具备自动配平功能，但不配平终究不是好习惯，大型离心机若发生配平事故，后果不堪设想。

理论上，飞船重力可通过直接旋转整个船体来实现，但船体长度有限、宽度更小，要产生足够重力颇具挑战，且长轴旋转会影响引擎喷射方向。因此，小说中的解法虽增加了船体复杂度，但仍颇具道理。

飞船切换到离心机模式时，需让上下两部分分开，乘员舱部分旋转180度 | 《挽救计划》图书

电影对离心重力的处理略显混乱。当外星飞船与人类飞船对接时，外星飞船整体旋转，人类飞船跟随旋转，从而在走廊里产生了重力，这似乎放弃了缆索设定。然而，在片子后期的灾难场景中，缆索分离式旋转又毫无预兆地出现。这恐怕是后期剪辑中的反复所致。

本片中的外星人拥有五条肢体，这种奇数肢体的设定在近年来颇为常见，可惜并未在剧情中发挥实质性作用。小说中的外星人穿着衣服，但电影中直接展示了其石头般的表面，仅在庆祝时挂上了一堆项链般的东西。因这些石头，主角给它起名为“Rocky”，但中译“洛基”似乎与某北欧神灵混淆了，略显不妥。

洛基高清正面照 | 官方剧照

洛基生活在高压氨气环境中，因此送来的小圆筒里一点氨气都能让主角呛得咳嗽连连。反之亦然，人类的氧气对它们几乎是致命的。氨气是还原性气体，而氧气是氧化性气体，化学性质截然相反。洛基的体温又很高，暴露在外的分子遇到氧气，确实可能发生剧烈的氧化还原反应。电影中洛基被迫进入氧气环境时浑身冒黑烟，想来是体内的碳等成分燃烧了起来。

高司令与洛基互相学习语言的过程过于顺利，仿佛只是对了一下词汇表就大功告成。实际上，学语言的真正难题在于语法结构，但这要讲明白颇具挑战，连《降临》这种将学语言作为核心情节的电影，也只能说是差强人意。小说中补充了一个设定，说洛基拥有近乎完美的声波记忆力，而主角拥有地球上最好的音频分析软件，这才勉强糊弄了过去。

格雷斯依靠波形分析软件理解洛基的语言 | 预告片截图

洛基对声波敏感，是因为它没有视觉，全靠回声定位。小说中解释道，这是因为洛基的行星波江40Ab气压很高，地表一片漆黑。（这安排是个彩蛋，波江40A是《星际迷航》中瓦肯人的母星。）但按照作者的设定计算，会发现它们的真实气压不过地球的10倍左右，而阳光亮度又是地球的7倍，无论如何不应到全黑的程度。只能认为这是作者为了让外星人尽可能与地球人不同而强加的设定。

遗憾的是，这个设定在剧情中作用甚微。洛基真正的贡献是（外星）人形3D打印机：它拥有一种叫氙岩的超材料，能塑造出任何形状，且拥有完美的力学性能。小说中称洛基是飞船上的工程师（engineer），但电影中改为了机械师（mechanic），或许是因为它做的全是动手的活儿，未涉及规划与设计。

双方互通有无，合力解决真正的大问题——能吃太阳的外星超生物“噬星体”。说它是超生物毫不为过，因为它能完美吸收照上来的全波段电磁辐射，全部转化成中微子存入体内，温度丝毫不变。要用时再让中微子对撞湮灭释放能量。这可是中微子，是视地球如无物的中微子，如何能被你存储起来？而且所有电磁辐射全部吸收，真的不违反热力学第二定律吗？但要是没这东西，整个故事从一开始就不会发生。作者在书里很老实地承认了它“违反了所有已知的物理定律”，相当于这宇宙里的米诺夫斯基粒子。

太阳被噬星体“感染”而变暗 | 预告片截图

但从推动剧情的角度来说，这设定相当巧妙。第一，它的超级储能放能本领让它能跨越星际空间感染太阳，也能成为人类飞船的燃料，实现近光速飞行。第二，它能吸收电磁辐射，意味着人类不能简单地遇事不决丢核弹，只能寻找特殊的针对性方案。第三，它的吸收辐射能力可作为飞船的辐射屏障，保护宇航员免受宇宙射线伤害。但话说回来，宇宙射线远没那么强，远不到一击必杀的程度。反正这项任务只是四年的单程票，结束时让微型飞船带着全部资料回家，全员“自杀”；就算射线增加几倍的癌症风险，多半也等不到发病的时候。

话说为何不能让宇航员活着回家呢？因为燃料不足。太空航行的最大难题是燃料需求庞大，燃料质量远超其他部分。小说设定的飞船本体约10万千克，装载了20倍即200万千克噬星体，飞到12光年外的恒星刚好用完。若要宇航员原路返航，则飞到目的地时还需剩下200万千克燃料，即出发时需运送210万千克载荷，再乘以20就是需4200万千克额外燃料，总计4400万千克燃料。这实在太多了。

顺便一提，20倍这个数字是作者计算得出的，但似乎算错了，恐怕是代入公式时出了岔子。实际上正确计算的话，这个数值应为400倍。

还好，洛基将自己飞船上的燃料分给了高司令，让他无需“自杀”。洛基为何会有额外燃料呢？因为他们不懂相对论，算错了，所以带多了。

那么，为何要万里迢迢来这个12光年之外的天仓五（鲸鱼座τ）消灭噬星体呢？因为附近的恒星都在过去几十年里变暗了，只有这一颗恒星亮度如常。鲸鱼座τ在地球上看很暗，并不引人注意，也没有俗名。但它离太阳近，大小适中，又不是双星，不会搞出什么三体问题幺蛾子，所以长年以来都是科幻作品喜爱的外星人设定地点。

附近的恒星都被噬星体影响，只有鲸鱼座τ亮度如常 | 预告片截图

噬星体之所以没有在鲸鱼座τ泛滥，是因为这里有它的天敌“τ星虫”。噬星体虽能从阳光获得无限能量，但它仍是碳基生物，繁殖需碳、氢、氧。虽一般恒星也有这些元素，但按设定，噬星体需从行星表面获取，主要是吸收二氧化碳。而当它们迁徙到行星表面时，天敌就会出马将它们吃掉，限制了噬星体数量，也就挽救了恒星的亮度。

但这意味着噬星体必然在这里有漫长的历史，才可能有其天敌演化出来。小说中称噬星体在鲸鱼座τ诞生，作者后来追加说附近所有星系的生命最初都起源于鲸鱼座τ，之后再扩散到地球等处。这就带来了一个奇怪问题：噬星体既然在鲸鱼座τ生活了那么久，为何直到几十年前才感染附近星区，直到现在才感染太阳？之前的40亿年里它都在干啥？当然，要是它早就感染太阳的话，那地球生命就会适应着较暗的太阳演化出来，就不会觉得噬星体是什么问题了。

再仔细一想，这等于说一颗恒星没有变暗其实有三种可能：其一是它附近没有二氧化碳来源，其二是它很早以前就已经变暗完成了，其三才是它上面有克制噬星体的办法。假如主角千辛万苦飞到鲸鱼座τ，发现这里只不过是缺少二氧化碳而已，那人类就完蛋咯。

经过一番动作戏，高司令成功捕获了τ星虫样本。他的舱外活动服是红色的，这应是电影视觉效果的需求。现实中的舱外服基本都是白色的，视觉上容易辨认，也能反射阳光，不会过热。太空虽给人以很冷的感觉，但因为没有空气，无法传导和对流，散热才是真正的问题。

捕获τ星虫的地点是鲸鱼座τ的一颗绿色美丽行星，格雷斯和洛基为它取名“艾德里安” | 官方剧照

可惜，他的这番操作导致了船舱外侧破损，船体旋转失控，差点害死了他自己和洛基。这个灾难和《火星救援》里那场爆炸类似，原书有详细解释，但电影觉得太复杂把解释跳过了。所以这里咱们也代为讲解一下：

主角的飞船不是为进入大气层设计的，但τ星虫只能生活在大气层里，所以为了捕获样本，要贴着边飞行。电影里能看到在飞船身后一定距离有一团红光，那是飞船引擎喷射打到了行星大气层顶端，加热大气层而发光。实际上大气层顶端当然没有明确的边界，红光应是弥散的超巨大一团，不过视效嘛这么设计可以理解。

被加热的大气发光会照到飞船上，导致船体温度升高。船壳内侧有一层噬星体用于隔绝辐射和冷却，所以主角满心以为反正噬星体是恒温的，不怕加热，但是他忘记了热量的传播需要时间（不得不说这是一个很弱智的错误），在被噬星体吸收之前就融化了船壳。一旦船壳破损，燃料舱里的噬星体感知到行星上的二氧化碳，喷涌而出，反冲力让飞船高速旋转，产生的离心重力使得高司令动弹不得。

但主角犯的这个错误也暴露出了噬星体设定的一个小漏洞：热量传播到噬星体内部同样应需要时间。噬星体是传统细胞，有细胞膜，细胞膜再薄也有厚度，只要外界温度或辐射够高，应该也能在能量转化完成之前把膜干掉才对，而不该是无敌的。

τ星虫的戏份在电影里大幅简化了。原书中主角发现τ星虫无法在有氮气的环境里生存，意味着无法放它们去金星自行繁殖、吃掉噬星体。解决的办法是人工选择：把τ星虫放进微量氮气的环境里，逐渐增加氮气含量，筛选出对氮气有抗性的个体。这个原理没问题，但过程进行得实在太顺利、太平滑了——突变是随机的而非定向的，τ星虫并不会因为遇到了氮气就开始朝抗氮的方向努力前进。现实中细菌是因为有极其巨大的总量才能撞到罕见的突变，产生抗药性，小说里的τ星虫数量实在太少了，照理说最大的可能是一碰氮气就全军覆没才对。只能说主角光环就是厉害。

但这主角光环很快就干了一件更厉害的事情：教会了τ星虫从氙岩分子的间隙里钻过去，然后逃跑的τ星虫把当作燃料的噬星体吃掉了，导致洛基被困在了太空中回不了家。这实在有点离谱，气体都穿不透的氙岩，细胞如何能穿透？我觉得作者有一种生命万能论的倾向，似乎只要涉及外星生命的地方就可以瞎设定。

洛基在地球飞船上时，需要待在氙岩制作的隔离房间里才能不受地球环境的影响 | 官方剧照

于是主角损失了一点燃料，但洛基的燃料全没了。怎么办呢？高司令的办法是，按照最初的计划把微型飞船带着τ星虫和使用说明书送回地球，自己开着飞船接上洛基，带他回母星波江b，洛基的飞船就扔掉不要了。为何不是让微型飞船去波江b，主角带洛基回地球呢？因为微型飞船结构简单，导航能力欠缺，设定是要飞到地球附近之后接收地球无线电波引导才能降落的。要是发去波江b的话，外星人没办法引导它。

最后高司令定居在了波江b，住在了专门为他建造的生物穹顶里。这一段出现了波江b的全景，能明显看到大片蓝色海洋和岛屿，这证明波江b的大气确实是透明的。但接下来生物穹顶的镜头里，穹顶上方是黑的，由灯光照亮地面，这就又说不通了。对此我有一计，那就是设定波江b其实是被太阳潮汐锁定了，有一半永远没有光照，而洛基他们是在这黑暗的一半演化出来的。

电影中一闪而过的波江b全景 | 官方剧照

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作者：fangorn

编辑：odette

封面图来源：《挽救计划》官方剧照

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