絕地救援

西元2035年，美國國家航空暨太空總署（NASA）的戰神三號（Ares 3）進行載人登陸火星任務，任務原定全長31火星日，但在第18火星日（Sol 18）遇上時速175公里的沙塵暴而被迫中斷任務，所有人登上火星接駁小艇（MAV）離開。但在撤離時，太空人兼植物學家馬克瓦特尼不幸被吹飛的天線打中失去蹤影。任務指揮官瑪麗莎路易斯因上升載具過於傾斜而放棄搜尋瓦特尼，被迫下令太空艙發射升空，而瓦特尼也因生命特徵探測儀故障而被認定已經死亡。

在組員離開後，瓦特尼被太空衣的警報聲吵醒，發現自己被遺留在火星，並且太空衣被天線刺穿，幸好天線和流出的血把破洞封上，瓦特尼立即衝回居住艙（Habitat Module）處理傷口。之後開始點算物資，發現剩下的物資只能支持他一個人過309火星日，而下一次任務組員到火星需要4年時間。瓦特尼便繼續尋找其他物資，並發現一個原定感恩節打開的箱子內塞滿了馬鈴薯。所幸瓦特尼是一名植物學家，瓦特尼決定用火星的土壤在居住艙種植馬鈴薯來續命。瓦特尼使用登陸艙留下的下降段用剩的聯氨來製造水（N₂H₄+ O₂ → 2H₂O + N₂↑）來灌溉，並使用自己和其他組員的排遺物作肥料，成功種出馬鈴薯幼苗。

在第54火星日，NASA的地面人員透過衛星圖片發現戰神三號營區的火星探測車被移動過，太陽能板也被清潔乾淨，從而得知瓦特尼仍然在世，一邊繼續透過火星軌道衛星觀察，一邊籌備營救行動。之後，控制中心也觀察到瓦特尼駕駛火星探測車駛離營區，在計算其路線後確定瓦特尼正前往1997年所發射，因為小故障而失聯的拓荒者號降落地點。一小隊人立即前往噴氣推進實驗室尋找拓荒者號的複製品，並成功收到瓦特尼重啟拓荒者號傳送的訊息。

最初雙方只能透過拓荒者號的旋轉攝影機使用簡單的是非題對話，傳送對話更需約32分鐘，但瓦特尼覺得需要更複雜的天文工程對話，而26個字母加上問號會使得鏡頭旋轉角度太小（13度）造成辨識困擾，便從電子技術人員貝絲·喬韓森的筆電中找到16進位的標準代碼表，開始跟地面控制中心進行更複雜的對話，並根據地面控制中心的指引駭進火星探測車的電腦，令NASA透過拓荒者號連上探測車的頻段，從而能用文字進行對話。

過了一段時間，在第134火星日，當瓦特尼在返回營區時，居住艙突然發生爆炸性失壓，全部正在種植的馬鈴薯因暴露在火星的低溫低壓環境而死亡，且無法再次復播種植，瓦特尼只能倚靠之前收成的馬鈴薯生存下去，並將於600天左右斷糧。太空總署也決定發射搭載愛麗絲號（Iris）補給艇的擎天神5號運載火箭來把瓦特尼的任務時長拉長到接近900火星日，讓瓦特尼能撐到戰神四號任務抵達火星。但因時間緊迫而沒有進行全面檢查，因此忽略了這次補給是運送蛋白質塊，在發射時，產生的超重令蛋白質塊液化，導致愛麗絲號重量不均，令火箭在發射後約45秒因異常震動，於半空爆炸解體。

此時，中國國家航天局伸出了援手，向NASA表示中國的太陽神火箭能協助美國把愛麗絲號送到火星，NASA後來總結出兩份計劃：一是把愛麗絲號直接用太陽神送到火星，讓瓦特尼等到戰神四號的組員抵達；二是把愛麗絲號送到正在減速的賀密斯號（Hermes），並讓其加速，進行重力助推前往火星，把瓦特尼接走。NASA選擇了第一個，但飛行總監米區祕密地把計劃二的內容告知戰神三號的組員，並在全員贊成的情況下強行修改航道，迫使他們發射火箭，把愛麗絲號送上來。

NASA把計劃二告知瓦特尼，並指示他再次改裝火星探測車，前往預定戰神四號使用的接駁小艇的所在地。但噴氣推進實驗室的研究員發現：因賀密斯號進行重力助推後速度較快，只能進入較高軌道，而上升載具要載著一個人到達這個高度，必需減掉五千公斤的質量。因此，他們指示瓦特尼到達後把火箭的鼻錐、窗戶、控制台、座椅等等拆掉，僅剩下一張椅子和船殼，並從賀密斯號遙控升空。

在全球注目下，瓦特尼坐著戰神四號在戰神三號的駕駛員瑞克·馬提尼茲的控制下發射升空。但接駁小艇的高度不足，無法與賀密斯號會合。戰神三號的組員們商量後決定用姿態控制火箭下降高度，並引爆氣壓艙來減速，最終與接駁小艇的距離縮小為312米，相對速度降至每秒5米。而瓦特尼也刺穿手套令自己加速將距離縮短，並由指揮官露易斯成功抓住瓦特尼，把他帶上賀密斯號，返回地球。而全世界看著電視轉播的民眾也歡聲雷動。

最後，瓦特尼登出了太空人行列，轉為太空人培訓計劃的導師，並在第一天向學生分享了他在火星生存的經歷。而中美兩國也以此為契機召開載人登火合作，後來發射的戰神五號火箭中，加入了中國太空人的身影。

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