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。

紫外线

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。

月球内部结构示意图

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。

“生产者—消费者—分解者”

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。

“生物圈二号”的海岸浓雾沙漠区

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。

参加的人员

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。

游客正通过玻璃窗参观居民们的生活

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2号中饲养的山羊

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”。

生物再生生命保证系统原理图

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。

游客观光生物圈二号

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。

“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。

生物圈2号

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。

“月宫一号”

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。#金猫榜

关键词: 科学家们 生态系统

推荐DIY文章
主机存在磨损或划痕风险 PICO4便携包宣布召回
穿越湖海!特斯拉Cybertruck电动皮卡可以当“船”用
vivoXFold+折叠旗舰开售 配备蔡司全焦段旗舰四摄
飞凡R7正式上市 全系标配换电架构
中兴Axon30S开售 拥有黑色蓝色两款配色
荣耀MagicBookV14 2022正式开售 搭载TOF传感器
it