4男4女曾进行封闭空间实验,却发现,我们一直被困在地球?
人类真的可以离开地球在 外太空 生存吗?至少我们现在探明的大部分星球都不适合生命居住。 而适合的星球,如超级地球, 距离我们几十、上百光年,以我们现在的发展速度,还需要很长的时间才能移民到那里。
在那之前,我们可以折中选择,比如在 火星 上建造一个基地,当地球不再适合居住的时候,转移阵地。 然而,这个基地是说建就能建的吗?我们又怎么能保证能修建成功呢? 科学家们也有这个担忧,于是早在上个世纪,就在沙漠中试图建造一个密闭的实验空间,来复制一个生态圈。
火星基地想象图
那么结果怎样呢? 本文接下来将从人类太空移民的构想、人造生物圈实验的经过以及最终结局来为您进行叙述。 太空移民
火星 一直被人类寄予厚望,是因为它会是未来太空移民的第一站。 选择火星,不是因为它上面有生命,更不是因为已经确定了生命能在上面存活,而是在于它与太阳的距离在可以接受的范围。且火星是一颗岩石星球,温度并不算太高,说白了就是,人类看中了火星的地盘。
火星地图
我们不可能在火星上生活得如同在地球上,首先火星没有大气, 我们必须在火星上建造一个隔绝 紫外线 和宇宙辐射的空间站。 我们需要的一切气体,都得自己携带或者自己制造。 其次就是,在上面生活,能源是重要的 ,目前人们对于火星的探索只有很小的一部分,对于上面有什么能源可以用,我们不得而知。
不过还好,人类已经探明了月球上有大量的 氦-3 ,可以满足人类使用 ,就算火星上面没有能源, 我们也可以转移月球上的氦-3。 所以,人类的计划就是,在火星上建立一个密闭的空间,足够人类生活。
火星地图
这个空间的外墙需要是透明的,保证里面能够接收到太阳。 空间里除了人,还得有其他动植物,特别是植物, 如果能够形成 "生产者—消费者—分解者" 的模式,那么人类就能实现在火星基地上的自给自足。
紫外线
这个想法也出现在了很多科幻电影里,比如《星际救援》里面主角在火星种土豆。 实际上,早在人类刚进入太空的时候就开始设想了, 为此,美国还做过一个实验,就是大名鼎鼎的"生物圈2号"。 人造生物圈
美国的亚利桑那州有大片的沙漠,这里被认为十分接近火星,好莱坞的团队时常在该州的沙漠取景。 上个世纪80年代,在几位富豪的资助下,一个 人造生物圈 计划开始实施。历时8年,最后成功修建完毕。
生物圈二号的外部
这是一块占地1.3万平方米,体积14万立方米的密闭空间 , 科学家们在里面设计了7个区域,分别是集约农业区,专门种植粮食。
居住区,用来给之后的实验者居住。 热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠这些区域是模拟地球现在的地貌。 也就是说,这是一个微缩版地球。 科学家们把地球叫做"生物圈1号",这个微缩的地球就是 "生物圈2号" 。
生物圈二号分区
除了地理上模拟地球,里面的生物种类也十分丰富,一共有4000多个物种被放入"生物圈2号" ,动植物3000多种,微生物1000多种。这些生物都来自南北回归线生态区, 因为整个 "生物圈2号" 模拟的就是回归线的气候,这是被认为地球上最宜居的地带。 这一切看起来都是那样的美好,万事俱备,只欠人类实验员入住。
月球内部结构示意图
1991年6月,8位参与建设"生物圈2号"的科学家被选为实验员,4位男性4位女性,他们的计划是在里面住满两年。 实验员们信心满满, 因为这座人造生态圈对于 8个人类 来说绰绰有余,里面的设施一应俱全,这就是大家心目中的火星基地。
"生产者—消费者—分解者"
刚开始,一切进展得很顺利, 8位科学家们互相合作,在里面进行各种实验,大家都做着一个美梦,一个世外桃源的美梦。 然而很快,噩梦就来了,从他们入住开始, "生物圈2号" 的氧气就开始下降,一直低于21%,这对实验员来说是十分不利的,这相当于他们处于缺氧的状态工作。 刚开始还能撑一撑,可随着时间推移,氧气浓度持续下降,二氧化碳浓度持续攀升。
实验期间,生物圈2号二氧化碳浓度变化呈现明显季节性
实验员们很快觉得难受,为了保证他们的安全, 科学家们不得不开启对内输送,将氧气送入"生物圈2号"改善环境,其实在决定对其供氧的那一刻,实验可以说是失败了。 然而,氧气下降只是开始, 随后发生的一切,简直成为了末日灭绝来临前的缩影。 惨烈的失败
放入"生物圈2号"的4000多种生物,一开始生活得很好,种群的数量还得到了上升。 可随着时间推移,它们的数量再开始减少, 一些物种出现灭绝,生物多样性下降,人工模拟的自然环境开始崩塌。
生物圈二号的外部
而实验空间内的水循环开始出现问题,里面的微生物开始超标。 种植区的粮食也开始减产,实验员的食物开始减少,由于氧气含量降低, 他们不能进行高强度的农业活动,只能通过减少自身的能量散发放慢呼吸频率。
更可怕的是, 他们的垃圾开始堆积。 "生物圈2号"里面的微生物变少, 实验员产生的生物垃圾,如粪便、剩菜等,都无法及时被分解,导致实验空间里开始出现恶臭。
生物圈二号分区
开始以为的天堂,现在变成了地狱,8位科学家们也开始出现摩擦,他们在这样的环境中, 精神出现了问题。 每个人已经忘记了自己的使命,每天都在考虑着生存,每天都想着要离开这个鬼地方。 当氧气浓度下降到16%的时候,他们再也忍不住了,在实验进行到第21个月的时候,他们被迫撤离"生物圈2号"。
"生物圈二号"的海岸浓雾沙漠区
8位实验员轰轰烈烈、高高兴兴地住进去,最后骂骂咧咧地离开,8个人之间出现了无法复合的裂痕。 据说这件事之后,他们始终没有再相见。而一开始被布置得漂漂亮亮的"生物圈2号", 已经成为了一个氧气稀薄、空气混浊的地方,奇怪的是,里面的一些生物在实验员撤离之后,还在里面继续生活。
参加的人员
实验虽然失败了, 但是"生物圈2号"没有被拆除,它变成了一座博物馆,对外开放接待 游客 ,目的就是告诉大家,我们的地球生态,是无法复制的。 地球的重要
上个世纪七八十年代,由于美苏的争霸,太空技术得到了快速的发展,人类在短短的时间里, 先后完成了登月、探火星, 旅行者号 飞向太阳系等一系列壮举。 这也让当时的人有一种错觉,我们已经到了可以离开地球的地步。
实验期间,生物圈2号二氧化碳浓度变化呈现明显季节性
"生物圈2号" 实验的失败表明,人类无法模拟出地球的生态系统,哪怕是局部的,都不可能。 因为自然是一环一环紧紧相扣的,我们的模拟,只不过是照着老虎画猫。 地球的生态系统历经了几十亿年的沧桑,而我们试图用几年的时间就复制出来,根本不可能。 这里面折射出一个"绝望"的事实,我们已经被"困"在了地球之上,无法离开。
一切就这样定格了吗?当然没有!"生物圈2号"虽然失败得很惨烈, 但是也为后来留下了珍贵的资料,为人类研究生态系统提供了数据支持。 实验失败后,人类依旧在设计生态系统,只不过再也不会将空间设计得这么大, 比如中国的 "月宫一号"计划 ,就是先从一块36平方米的菜园入手。
我们是地球塑造的生物之一,从35亿年前诞生起,生命就再也离不开水; 从26亿年前游离氧气出现在地球大气的那一刻,今后的大部分生命都离不开氧气; 而自诩为最高级的人类,其实一直是被"困"在 地球 上。
地球对于人类无可替代,但人类对于地球却可有可无, 这是一个悲伤的事实,就如"生物圈2号"告诉我们的一样。
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