美國科幻電影《火星救援》在國內(nèi)上映。影片主要講述了宇航員團(tuán)隊在火星勘探時遇到一場沙塵暴,主人公馬克·沃特尼與其他隊員失去聯(lián)系,大家以為他已經(jīng)死亡而離開了火星,導(dǎo)致馬克不得不獨(dú)自在火星上艱難生存并想方設(shè)法回到地球。
與《地吸引力》《星際穿越》相似,作為時下正熱的太空科幻題材,該影片受到了影迷的大力追捧。其中許多地理元素可以作為教學(xué)素材。在觀看電影時,筆者思考了幾個問題。
一、關(guān)于“太陽日”
影片中多次提及“太陽日”,這里的太陽日是高中地理課本中地球晝夜交替一次的24小時嗎?實際上,影片中的“太陽日”是火星上的太陽日,即火星上晝夜交替一次所需要的時間。
火星是一顆類地行星,它也是距離地球最近的行星。由于火星的偏心率較大(約為0.093),因此火星上太陽日的時間并不固定?;鹦堑淖赞D(zhuǎn)周期比地球略長,約24.6229小時,其太陽日為24.66小時。
二、關(guān)于火星表面
影片中有關(guān)火星場景的拍攝地選在約旦南部的瓦迪拉姆,這里荒涼的場景和好奇號火星探測器發(fā)回的火星表面非常相似。不過,電影里提到的阿西達(dá)利亞平原,實際上并不是完全是平的,而是有許多隕石坑和裂隙。
影片中在火星上看到的太陽與地球一樣是橙色,天空時常被沙塵籠罩。但根據(jù)火星探測器發(fā)回的照片顯示,火星的天空一般為橙色,在清晨和傍晚時,太陽為藍(lán)色。這是由于火星和太陽的距離約為2.27億千米(1.5個天文單位),到達(dá)火星表面的太陽輻射較地球少。火星上的空氣非常稀薄,僅為地球上的1%?;鹦巧系募?xì)小塵埃會散射紅光和橙光,因此天空呈橙色。日出或日落時,太陽輻射經(jīng)過距離較長的大氣層到達(dá)火星表面,藍(lán)色的光因為最不容易被散射而更多地到達(dá)火星表面,因此探測器拍到的照片太陽呈藍(lán)色。
三、關(guān)于土豆
影片中能讓主人公馬克活下來的原因是,他在火星上種起了土豆?;鹦巧险婺芊N植農(nóng)作物嗎?
研究表明,火星的地表土壤成分中有足夠的鈉、鎂、鋁、磷、鈣、鐵等元素,唯一缺乏的是氮。而這個問題,馬克用人類的糞便完美的解決了。
火星大氣的主要成分為二氧化碳,約占95%。此外還有少量的氧氣和水蒸氣。地表的平均溫度約為-55℃,冬季最低溫度接近-133℃,夏季時的溫度可達(dá)到27℃。影片中居住艙里溫度適宜穩(wěn)定,制氧系統(tǒng)能將火星上的二氧化碳變成氧氣供給馬克呼吸和土豆生長。實際上這個居住艙是有現(xiàn)實原形的,它是美國國家航空航天局研發(fā)的“人類探索研究模擬裝置”,宇航員已經(jīng)在使用該設(shè)施,用于模擬國際空間站的各種任務(wù)。同時,馬克用聯(lián)氨(無色高濕性可燃液體)制造氫氣,通過燃燒氫氣獲取水。當(dāng)然,馬克其實不用這么麻煩,因為據(jù)美國國家航空航天局最新的研究表明,火星上是存在液態(tài)水的。實際上雖然到目前為止人們還未能成功在火星上種植農(nóng)作物,但人們已經(jīng)可以在太空上種植蔬菜了。
四、關(guān)于沙塵暴
影片的開始,馬克與團(tuán)隊進(jìn)行火星勘探,卻遭遇沙塵暴,畫面中狂風(fēng)大作,甚至電閃雷鳴,風(fēng)暴卷起了天線,擊中了馬克,破壞了他的通訊系統(tǒng),導(dǎo)致其與團(tuán)隊失聯(lián)。
火星上是否有沙塵暴呢?根據(jù)火星探測器發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示,火星上不但會發(fā)生沙塵暴,而且范圍很大。根據(jù)有關(guān)資料顯示,曾經(jīng)火星上發(fā)生全球性的沙塵暴,持續(xù)了幾個月才結(jié)束。
影片中沙塵暴的強(qiáng)大破壞力是導(dǎo)演虛構(gòu)的?;鹦堑捏w積和質(zhì)量都較小,均約為地球的1/10。這決定了它表層的大氣十分稀薄,前文提到僅為地球的1%。由于火星上的空氣非常稀薄,即使出現(xiàn)沙塵暴,其破壞力也極低,不會出現(xiàn)影片中的情節(jié)。
作為一名地理教師,筆者認(rèn)為這類電影的相關(guān)素材可與地理教學(xué)有效融合。以“宇宙中的地球”一課為例,教師可以截取影片中的片段在課堂上設(shè)置情境,提出問題:為什么電影情節(jié)的發(fā)生地選擇火星?、太陽日是多長時間?、影片中火星上為什么可以種植土豆?通過師生共同探討和爭論影片中情節(jié)的合理性,達(dá)成本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)。
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