但现在，这些粪便将发挥重要作用 。 马克甚至出舱捡回队友们之前遗留的完全脱水干燥的粪便，虽然这些粪便已经完全不含微生物了，但还有复杂的蛋白质 。 马克找了一个大容器，加水并加了一点自己的粪便，接种微生物后即可大量繁殖，味道越臭，表示微生物繁殖得越好 。 （温馨提示：有心理障碍者，观影前请做好心理准备）
仅有粪便作为肥料是不够的 。 地球土壤中有几十种不同的微生物，而火星土壤中没有 。 马克在粪便中加入火星土壤铺开，再加入一点地球土壤，让地球土壤中的微生物感染火星土壤，这些微生物至关重要，是作物生长的关键 。 一周之后，火星土壤就会被改造成充满微生物的地球土壤，支撑作物生长 。 每周被改造的土壤规模都会增加一倍 。
这里我们需要做一个数学题：居住舱地面约有92平米，整个地面都铺上10厘米深的火星土壤，总共需要搬9.2立方米的火星土壤到居住舱里，但实际上每次只能搬动0.1立方米的火星土壤 。 因此要建设一片92平米的火星土壤，马克需要进出压力舱92次 。 同时，要改造火星土壤，每立方米就需要40千克的水，建设一片92平米的菜园，需要368千克的水才可以 。 居住舱里拥有最先进的净水器，人类每天生存需要3千克水，每名航天员有50千克的水循环使用，所以居住舱共有300千克水可供使用 。 即使把所有水都用上的话，只能灌溉62.5平米的菜园 。 那么问题来了，怎样才能获得新的水源？被改造的62.5平米的土壤能种出多少食物？能否维持马克的生活呢？别着急，后面继续数学计算 。
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5．种植土豆——火星农业的试验田
《火星救援》中，马克把部分居住舱改造成了自体循环的小农场，靠种植土豆维生 。 为了拍好电影，剧组也真的在摄影棚内种了土豆，并完全任其自然生长，以模拟马克在火星上种植食物求生的场景 。 原著小说也有大部分内容详细介绍火星生存所需的农业种植技术 。 因此，种植农作物是太空探索和火星探测的重要项目 。
马克从食品中寻找任何可以种植的作物，如豌豆、菜豆、土豆 。 要获取热量，最佳选择是种土豆 。 土豆可以大量繁殖，而且土豆也能提供相当不错的热量（每千克含有770卡路里的热量） 。
“我很确定我手上的这批是可以发芽的土豆，问题是我没办法种出足够数量 。 ”
好吧！继续我们的数学题 。 在62平米的菜园里，400天可以种出150千克的土豆（食物吃光的期限），有11.55万卡路里的热量，每天可以提供288卡路里 。 但以马克的身高和体重，即使稍稍饿点肚子，每天也需要1500卡路里的热量 。 要维持生计，实在还差的太远 。
如果光靠土豆，只能支撑多少天呢？76天！幸运的是，土豆可以重复收获，76天里面还可以再种出2.2万卡路里的土豆，还可以供应15天 。 因此，马克在火星上生存的时间可以从400个火星日延长至490个火星日 。 但他需要活到第1412天，才可以等到救援 。 因此，至少还缺1000天的食物，那么马克又是如何解决食物问题的呢？
在国际空间站上，航天员通过定时的货物补给获得丰富的食品和生活设施 。 就在今年，国际空间站已经成功栽培出新鲜的蔬菜 。 在空间站上，蔬菜属于极具开发潜力的新鲜食材，只要用有色光线控制，蔬菜就会乖乖生长，按时供航天员食用 。 其中生菜是最容易种植的蔬菜品种 。
但在6500万千米外的火星，马克必须实现自给自足 。 因为即使地面马上发射飞船，最快也要9个月后才能把食品送到火星上 。 因此，需要筛选适应火星环境的作物种类，在火星上种植作物，不仅可以确保未来登陆火星的航天员能够满足营养需求，还可以大大减轻需要从地球上运送的物资重量，显著降低载人登陆火星的技术风险和经费成本 。
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