火星实景 sol 530：把毅力号停过的那块地做成了能开的游戏

2022 年 8 月，毅力号停在杰泽罗陨石坑的三角洲前缘。那是它着陆后的第 530 个火星日，任务记录里写作 sol 530。

我把这个停车点做成了一个能实时开车的游戏，叫火星实景 sol 530。以车为中心约两公里范围内的地形起伏、地表颜色、天空光线，还有耳边的风声，都来自 NASA 公开发布的任务数据。源码和试玩包都在 GitHub 上：https://github.com/Zssusin/mars-sol530。

毅力号停在一片布满碎石的浅褐色坡地上，背后是一道平缓的山脊和发白的天空 — 图 1开局画面，当地时间 13:07。

数据从哪来

先交代数据来源，因为这决定了它和「凭印象画一片红色沙漠」有什么区别。

大范围地形：来自火星勘测轨道器上的 HiRISE 相机，高程数据 1 米一格，地表影像 25 厘米一个像素。往外接 CTX 相机的 20 米高程，更远处接 MOLA 的全球高程。
车身周围那一圈：由毅力号自己的导航相机（Navcam）拍下的立体照片重建成三维网格。车轮边那些石头的位置与大小，就是它当时实际看到的样子。
地面材质：从火星车拍的近景照片里裁出 81 块真实的地面样块，挑出 8 种铺满地表。
声音：风声和尘卷风来自毅力号 SuperCam 麦克风的录音，行驶时的声响录自着陆相机的麦克风。
车身：直接用 NASA 公开的毅力号三维模型。

六块并排的火星地面近景，都是布满板状碎石的红褐色岩面 — 图 2同一种地面的三对样块。每对左边是调过色、能无缝平铺的版本，右边是火星车拍的原始照片。

从高处俯瞰一片起伏的褐色坡地，毅力号是画面正中的一个小点 — 图 3升到高处往下看，中间那个小点是车。这个高度上看到的起伏来自 HiRISE 的高程数据。

拿真照片对答案

底料是真的，做出来的画面未必就对。为了检验效果，我在毅力号当年按下快门的位置放了一台虚拟相机，把朝向、视场和拍摄时刻都调到和原始记录一致，再拿游戏算出来的画面去跟真照片逐个像素比对。

左右两幅同一视角的火星地表：左边是带机械臂的真实照片，右边是游戏渲染，远山轮廓和地面沙纹的走向一致 — 图 4左边是毅力号 sol 530 拍的 Navcam 照片，右边是游戏在同一机位渲染的画面。照片里的机械臂在渲染里隐去了。

目前两个对照机位的像素中位误差分别是 5.67 和 2.47（按 8 位色阶算，也就是在 0 到 255 的明暗范围里差这么多）。每次修改画面代码都要重跑一遍比对，只要误差变大，改动就不合并。

从图 4 也能直接看出目前的差距在哪：真照片里的石头比地面更亮，石块边缘底下压着清晰的暗影；游戏里的石头看起来偏糊，和地面贴在一起，分得不够开。这是眼下画面上最明显的短板。

火星上的一个白天

游戏里可以把时间从清晨拨到傍晚，跨度是当地时间 5 点 21 分到 17 点 26 分。天空的颜色与地面的明暗不是调色调出来的，而是按火星大气里的沙尘对阳光的散射规律算出来的。

于是在游戏里能看到一个地球上没有的景象：白天的天空是黄褐色的，等太阳落到山脊附近，太阳周围反而会泛起一团蓝光。

黄昏时毅力号的侧影，太阳刚落到右侧山脊后面，山脊上方有一团偏蓝的光晕 — 图 5日落前。火星大气里的细尘把蓝光更多地往前散射，所以蓝色集中在太阳周围，和地球上正好反过来。

在里面能做什么

开车和拍照。 可以在地形上自由驾驶。切到拍照模式后，能调焦距、景深、一天里的时刻和空气中的沙尘量。
探访 11 个真实的科学目标。 比如 Wildcat Ridge 和 Hogwallow Flats。把车开近了会弹出导览卡，上面带着 NASA 当时拍的实景照片，并交代这个地方为什么值得看。
复刻 NASA 的现场照片。 挑选一张真实的 Navcam 照片，把车开到当年的拍摄点，对准同一个方向拍下一张。系统会按位置、朝向、时刻和画面相似度给你打分。
排一个火星日的行程。 早上先接收下行数据，在俯视规划图上标出航点，预演一遍路线，再执行，最后查看当天的行驶报告。

毅力号停在碎石地上，画面右侧弹出一张卡片，标题是 Hogwallow Flats，配一张龟裂岩面的照片和几行说明 — 图 6开到 Hogwallow Flats 附近弹出的导览卡。卡上的照片是毅力号的 Mastcam-Z 拍的。

游戏里的挑战页，并排列出几张真实的火星照片：一张回望车辙，一张是沙地上的浅色石块，每张下面有日期和照片编号 — 图 7复刻照片的挑战页。列出来的都是毅力号拍的真实照片，底下那行是它在 NASA 档案里的编号。

一张俯视的规划图，褐色地形上画着一条三段折线和几个航点，右侧是分段的里程、到达时刻和电量 — 图 8火星日的规划图。这条路线分三段，共 170 米。

真正上手排一次行程，就会撞见一个很实在的数字：毅力号的最高速度只有每小时 152 米，折合每秒 4.2 厘米。像图 8 里那条总共 170 米的路线，预演出来足足要走 79 分钟。为了不用在屏幕前干等，执行阶段提供了 100 倍快进。

该留神的地方

不是所有石头都是实测的。 车旁十来米内的 57 块石头来自 Navcam 的立体照片，位置和大小都是真的。但更远处散落的一千六百多块石头，是照着 Golombek 和 Rapp 总结的火星着陆点石块大小分布规律随机撒上去的。它们的数量和尺寸分布符合统计规律，但具体哪块石头落在哪，是程序算出来的。

近看有破绽。 车旁的地面从某些角度看过去会有拉长的条纹——因为原始照片全是从车顶桅杆往下拍的，石头背面和侧面本来就没有画面数据。近距离看那些实测的石块，能看出棱角生硬的多面体轮廓；升到高处往下看，远处的地面纹理也会露出重复平铺的痕迹。

只有 Linux 版是实机跑过才发布的。 Windows 和 macOS 的程序包虽然由同一份代码构建，但在发布前没有实际运行测试过。如果遇到问题，请到仓库里提 issue。

需要一块独立显卡。 建议显存 8 GB。默认画质是按中端独立显卡、2560×1440 分辨率调的；如果显存小，可以在设置里把画质降一档。

它不是 NASA 的官方作品。 这个项目没有 NASA 或 JPL 的授权与背书。车身上的 NASA 和 JPL 标志，是直接沿用了那个公开三维模型里自带的涂装。

怎么下载和运行

去 GitHub 的 Releases 页下载两样东西：

按自己的系统选一个程序包：Linux、Windows，或者 Apple 芯片的 macOS。
全部三卷数据包：三个系统共用同一套数据。

两部分加起来约 2.6 GB，解压后占 5 GB 左右。把数据包解压到程序旁边的 data 文件夹即可运行。各个系统下的具体操作命令，都写在仓库的试玩说明里。

游戏界面带中文和英文，进去后按 F1 可以查看全部按键说明。

项目代码采用 MIT 许可开源。底层引擎用的是自编版 Godot 4.7.2，相关的修改补丁和构建方法也都放在仓库里了。

最后

火星的照片和探测数据一直是公开的，只是它们平时散落在各个档案库里，按仪器名称和产品编号分门别类地排着，没有哪个地方能让人直接「站进去」环顾四周。

这个游戏做的，就是把其中某一个下午的碎片拼回同一片空间里。它只有一个停车点、一个火星日，画面上的破绽我也都在上面坦白了。但脚下那块地的起伏、那天下午的光线、耳边刮过的风声，确实都是从火星上量回来的。

图 4 左半幅照片：NASA/JPL-Caltech，产品号 NRF_0530_0713995035M362RAS_N0261222NCAM00215_0M0095J02。导览卡和挑战页里出现的照片来自毅力号的 Mastcam-Z 和 Navcam（NASA/JPL-Caltech/ASU），地面样块的原始照片来自 NASA 行星数据系统。其余画面均为游戏渲染。数据与影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/University of Arizona/USGS，完整清单见仓库中的 THIRD_PARTY.md。