1987年,世界启动了有史以来最昂贵的项目——生物圈2号。在近30年的时间里,生物圈2号已经成为世界上最具影响力的科学实验,也是历史上最著名的失败项目。刘慈欣的小说《流浪地球》也从《生物圈2号》中获得了一些灵感。
今天我们将谈论继阿波罗登月计划之后漂亮国最令人兴奋的科学项目。
生物圈二号设计的最初目的是证明封闭生态系统支持和维持人类在外层空间生活的可行性,即测试人类是否能够在封闭的生物圈中生活和工作,同时也探索封闭生态系统在未来空间殖民中的可能用途。
之所以称为生物圈2号,是因为它的原始模型生物圈1号是地球。生物圈2号的任务是安排八名志愿者,四男四女,进入该系统进行为期两年的封闭实验。
生物圈2号位于漂亮国亚利桑那州图森市北部的Oracles,有一座钢架结构的玻璃建筑,占地13000平方米,约8层楼高。科学家花了两年时间才建成了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。
沙漠、沼泽、荆棘、雨林、热带草原,甚至海洋都存在。还有约4000种物种被引入该圈,包括约3000种动物和植物,以及约1000种微生物。同时,为人类居住提供了生活区和农业区。
植物可以为动物生存提供氧气和养分,动物可以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和排泄物,生活在里面的志愿者可以通过种植作物和饲养动物来生存。这种持续的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。不仅所有的门窗都被密封了,地下还浇筑了两米厚的混凝土。这使得生物圈2号非常气密,年泄漏率不超过10%。只有阳光才能穿透玻璃建筑。
进入生物圈2号的志愿者不是随机选择的。他们每个人都有自己熟悉的科学领域,如生物学、海洋学、医学、心理学等。他们也有不同的国籍,来自墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫、漂亮国和英国。
根据这一假设,生物圈2号应该完全独立运行,能量来自试验场周围的太阳能电池板;氧气来自生物圈2号的植物;食物和蔬菜来自志愿者经营的大型农场,他们过着完全自给自足的生活。
志愿者们遵守八小时工作制,这是用来维持早上生态系统稳定的,比如检查每一个小生态系统、种植蔬菜等,下午进行科研实验和分析。然而,他们仍然可以使用沟通工具与外界沟通,与亲友通过电话等进行沟通,他们的家人也可以通过玻璃拜访他们。
假设很好,但事实是,志愿者们很快就遇到了粮食减产的问题。
耕种面积很大,但由于志愿者的耕作技术不是很好,他们种植的小麦和水稻总是不结种子,而且还存在虫害干扰。由于封闭的要求,杀虫剂和除草剂不能带入,只能使用生物控制或更原始的方法来预防害虫。
然而,效果并不理想。此外,当年的光照不足直接导致志愿者体重下降。最后,他们不得不依靠红薯根来充饥,这与电影《火星救援》中他们靠土豆生活的日子相似。
还有一个严重的问题,几乎危及志愿者的生命。
自从他们生活在生物圈2号以来,生物圈内的大气一直不稳定。氧气含量一直在缓慢下降,而二氧化碳含量一直在上升。在实验后的9个月内,生物圈2号的氧气浓度已从20.5%降至16.95%。
三个月后,这个数值直接降到了14.5%,这已经是一个缺氧的环境,相当于地球表面4000米高空空气中的氧气含量。每个人都患有高原反应。
氧气在哪里?实验结束后,研究人员发现混凝土有问题。2米厚的混凝土也有
待续......
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