解密《阿凡達》中的真實科學

時間:2010-01-12 15:11  來源:科技新時代  

　導語：在導演詹姆斯-卡梅隆的《阿凡達》中，時間已來到了2154年。那時人類已經能夠旅行到非常遙遠的星球。電影帶領我們來到了覆蓋著叢林的奇異星球「潘多拉」。在那裡，人類反而成了與本地種族醞釀衝突的外星人。為美國國家航空航天局(NASA)火星探索計劃攝像機研究擔任顧問的卡梅隆總是認真地將科學事物帶入自己的作品中。因此究竟他是怎麼做到的？下面就為你揭開影片中的科學與現實中各自領域的頂尖技術的聯繫和區別。



重機械外骨骼戰爭機器

　《阿凡達》中：在潘多拉的叢林中打鬥和行進的動作，人類都是在一個被稱為放大機動平台(Amplified Mobility Platform，AMP)的裝甲中進行的。這些裝備了外骨骼構造的交通工具與《黑客帝國》中的個人戰鬥裝甲(Armoured Personnel Unit)以及卡梅隆自己作品《異形》中的動力裝載機非常類似。但它有著一個封閉的駕駛室。設備的外部肢體將隨著駕駛室中操作者操作武器和腳的動作做相應的變化。這就相當於將這些動作放大了一樣。操作者轉動手臂幾英寸的距離，AMP相應的巨型金屬手臂就會移動10英尺左右。「這種超級液壓設備異常強大，這樣AMP就能夠對建築以及所有的東西進行破壞，就像坦克一樣，」《阿凡達》交通工具設計者泰-魯本-埃琳森(Ty Ruben Ellingson)解釋到。這種力量增強的組件可以讓操縱者輕而易舉地操作30mm口徑的機炮，就像一個人舉起步槍一樣簡單。為了進一步解釋AMP組件，「斯坦-溫斯頓工作室」(Stan Winston Studio)的設計主管約翰-羅森格蘭(John Rosengrant)將它形容為「有腳的阿帕奇直升機」。

　　現實科學中：幾十年來美國軍方一直在考慮利用有動力推動的外骨骼套件，這種套件可以讓士兵隨身背負著沉重的裝備以及更大的武器裝備。同時這種套件也可以運用在救援方面：為受傷后的重建、康復提供幫助。陸軍的研發分支機構DARPA(美國國防部預先研究計劃局)從2000年起就為其「增強人體機能的外骨骼」計劃(Exoskeletons for Human Performance Augmentation)提供大量補助，包括為「Raytheon Sarco」小組提供資金。他們的機器被稱為XOS，重約150磅。它可以裝備在穿戴者的手臂、腿部和背部。這種鋁製機器人的液壓系統設計能夠讓穿著者將200磅重的物品舉起數百次卻不會感到疲憊。但同時XOS也相當靈活，穿著這種機器的人甚至還可以上樓梯或者踢足球。這種設備遇到的最大障礙就是它的獨立供電系統。目前的XOS仍然需要接上外部電源。另外在伯克利的麻省理工學院還有其他研究這一項目的團隊，本田公司也為更矮的身材設計了類似的設備。同時，一家被稱為Cyberdyne(名字是來源於卡梅隆《終結者》系列中創造天網的公司)公司的日本研究人員已經發明了一種類似鋼鐵俠的軀體覆層，主要幫助進行物理治療。這種設備被命名為「機器服混合輔助肢體」(Robot Suit Hybrid Assistive Limb)。

　　「像《阿凡達》這樣的電影可以幫助我們更好地考慮這樣一種可能性，」在馬薩諸塞州納提克士兵研究發展和工程中心領導「士兵移動和任務拓展」(Soldier Mobility and Mission Enhancement)團隊的大衛-奧德特(David Audet)表示。這個團隊在開發XOS中起到了關鍵性作用。有很多好萊塢電影都涉及到了AMP組件，這表明這種設備可以進行大量的後勤工作，例如它可以作為「一個基礎平台，只用很小改動就可以成為威力巨大的攻擊組件。「