人类可以离开地球生活吗? 1987年,世界启动了史上最昂贵的项目——生物圈II。 30年来,生物圈II实验已经成为世界上最有影响、历史上最著名的科学实验。失败的项目。刘慈欣的小说《流浪地球》也从生物圈II中得到了一些启发。这是继阿波罗登月计划之后美国最激动人心的科学项目。
生物圈2的设计初衷是为了证明,封闭生态系统在外太空支持和维持人类生命的可行性,是检验人类能否在封闭的生物圈中生活和工作,也是探索封闭生态系统在未来太空殖民中的可能用途。之所以被称为生物圈2号,是因为它的原始模型生物圈1号是地球。生物圈二号的任务是安排八名志愿者,四男四女,进入系统进行为期两年的封闭实验。
生物圈 II 位于美国亚利桑那州图森市Orakl,在北部,有一座玻璃钢框架结构的建筑,面积达13000平方公里。它大约有八层楼高。科学家们花了两年时间,才建成这个人工封闭的生态系统和生态箱。系统中有什么?可以说它模拟了地球上所有的生态系统,如沙漠、沼泽、荆棘林、热带雨林、热带草原,甚至海洋。已引进约4000种,其中动植物约3000种,微生物约3000种。约一千种。
同时配备了可供人类居住的生活区和农业区。植物可以为动物的生存提供氧气和养分,动物为植物提供二氧化碳,土壤中的微生物可以分解动植物的尸体。除了粪便,生活在其中的志愿者还依靠农作物饲养动物以求生存。这种持续循环可以形成一个相对稳定的生态系统。这是一个完全隔离的实验室。不仅所有的门窗都是密封的,地下甚至还浇了两米的混凝土,这使得生物圈2号的气密性非常高,年泄漏率不超过10%,只有阳光才能透过。玻璃建筑。
而踏入生物圈2的志愿者并非随机选出来的,他们每个人都有自己熟悉的科学领域,比如生物学、海洋学、医学、心理学等等,而且他们的国籍也不同。他们来自墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫、美国和英国。设想生物圈 2 应完全独立运行。能量来自测试场地周围的太阳能电池板,氧气来自生物圈 2 中的植物,食物和蔬菜来自志愿者经营的大型农场,过着完全自给自足的生活。 .
志愿者遵守八小时工作制。上午,他们用它来维护生态系统的稳定,比如巡视每一个小生态系统,种植蔬菜等,下午进行科学研究实验和分析,但他们仍然能够使用通讯工具进行交流与外界、与亲友通电话等。他们的家人也可以隔着玻璃探望他们。想法很好,但事实是,志愿者很快就遇到了粮食减产的问题。耕地面积很大,但由于志愿者的耕作技术不是很好,他们种的小麦和水稻总是不结籽,现在也不结籽。有虫害干扰。因为需要密封,所以不能带杀虫剂和除草剂,只能用生物防治或比较原始的方法来防治虫害,但效果并不理想。
另外,当年的光线不足直接造成最终,志愿者的体重大大减轻。最终,他们只能依靠甘薯根来养活他们的饥饿。这与电影《火星救援》中土豆的生活没有太大区别。还有一个更严重的问题,几乎危及志愿者的生命。进入生物圈2以来,圈内大气不稳定,氧气含量一直在缓慢下降,二氧化碳含量一直在上升。在实验开始后的 9 个月内,生物圈 2 的氧气浓度从 20.5% 下降到 16.95%。三个月后,该值直接下降到14.5%。它已经处于一个缺氧环境中,相当于地球上四千个高度。每个人都会因为米高空气含氧量而患上高原反应,那么氧气去哪儿了呢?
实验结束后,研究人员发现为了解决这个问题,两米厚的混凝土面积达到了10000多平方米,因此细菌呼吸产生的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙导致损失大量的氧气,不仅减少了氧气。二氧化碳和一氧化二氮也多次超过警戒线,生物圈2中土壤、空气和海洋的比例与地球的原始比例相差甚远。这是一种手动难以掌握的平衡。后来这个小地球可以说是一塌糊涂。高浓度的二氧化碳使得人工海洋的酸度不断增加。大量鱼类和珊瑚死亡。最终,生物圈 2 中的 25 种脊椎动物中只有 6 只活着。之后,大部分昆虫灭绝,许多植物无法繁衍后代,降雨也失控,人工沙漠变成了丛林和草原。