震驚,科學(xué)家將4男4女關(guān)在了一個模擬的生態(tài)系統(tǒng)里面,竟然發(fā)生了這樣的事!
我們的生物圈到底有多重要?上個世紀美國的一個實驗可以告訴人們。
1991年,8名科學(xué)家興致勃勃地搬進當時轟動世界的“生物圈2號”,想要證明人類也可以模擬出生態(tài)系統(tǒng)。
結(jié)果不到兩年,就被殘酷的現(xiàn)實打臉了。
人類如果登上火星
“生物圈2號”是什么項目?那8名男女在里面發(fā)生了什么?這個實驗告訴人們一個怎樣的道理?為何人類想要移民太空?
30年前,科學(xué)家將4男4女關(guān)在封閉空間,為移民外星球做實驗,結(jié)果出乎意料!
生物圈2號鳥瞰圖
上個世紀80年代,美國的幾個富商出資贊助了一個計劃,叫做“生物圈2號”,這是一個封閉的超大空間,里面是一個小型的自然環(huán)境,囊括了地球上常見的地質(zhì)環(huán)境,如森林、河流、海洋和沙漠,還有大約4000種動植物。
因為我們生活的地球是“生物圈1號”,所以這個計劃就是第二個生物圈,叫做2號。
生物圈2號的結(jié)構(gòu)
為何當時的美國要做這個實驗?
這還要從他們的火星探測器水手號系列說起,從60年代到70年代,美國發(fā)射了數(shù)個水手號探測器,其中的水手11號和12號成為了日后名聲大振的旅行者1號和2號。這些成功讓當時的美國科學(xué)界認為,是時候計劃移民外星。
水手號探測器
于是從1987年開始,美國在亞利桑那州的沙漠中修建“生物圈2號”,占地面積1.3萬平方米,是當時全球最大的人工玻璃建筑。
按照計劃,這個全封閉的空間,依靠里面的植物光合作用制造氧氣,而產(chǎn)生的二氧化碳也由這些植物消化。
1989年竣工之后,先是對里面的植物進行了培養(yǎng),使氧氣濃度達到了自然界的21%。
如今的生物圈2號已經(jīng)是博物館
1991年,萬事俱備只欠東風(fēng),科學(xué)家挑選了8名實驗者,4男4女進入其中,原定計劃他們要在里面生活2年,一切物質(zhì)依靠“生物圈2號”自給自足。
當時的人們對這個計劃信心滿滿,他們認為這就是一個微縮的自然生物圈。
可是沒想到,剛?cè)胱∫粋€月,里面的環(huán)境就開始急劇惡化。
當年參與實驗的8名實驗人員
8位實驗者入住之后沒多久,“生物圈2號”內(nèi)的氧氣濃度開始下降,一直降到了16%,實驗者們明顯感到了呼吸困難,對此外界不得不采取緊急供氧,讓里面的氧氣濃度維持比較健康的值。
生物圈2號的工程師
然而,“生物圈2號”出現(xiàn)的問題不止于此,里面的水循環(huán)很快出現(xiàn)了問題,由于降雨無法在里面產(chǎn)生,模擬的人工海水鹽分越來越高,引入的魚類出現(xiàn)大面積死亡,一時間實驗者需要清理魚的尸體,否則內(nèi)部將會惡臭。
之后沒多久,里面的蜜蜂、蝴蝶離奇死亡,少了這些昆蟲授粉,植物在開完一季花后直接凋亡。
昆蟲給花朵授粉
4000多種生物漸漸地只剩下一半,一波未平一波又起,生物的死亡造成了“生物圈2號”里面的微生物異常活躍,它們分解動物尸體產(chǎn)生了大量的二氧化碳和甲烷。
“生物圈2號”的外部材料主要是鋼筋和玻璃,還是雙層的,這二者編制而成的“玻璃網(wǎng)”,很適合熱量的反射,沒想到里面竟然出現(xiàn)了溫室效應(yīng),內(nèi)部溫度上升。
實驗者們不得不每天縮短工作時間,這樣節(jié)省體力和身體消耗。
生物圈2號的房頂
沒想到這樣的生活滋生了8名實驗者之間的矛盾,他們開始為了一些小事情爭吵,最后演變?yōu)?/span>非常嚴重的矛盾。
由于“生物圈2號”內(nèi)部的環(huán)境開始惡劣,實驗者種植的農(nóng)作物也無法順利豐收,原本打算的自給自足也難以滿足,實驗者之間的沖突加劇。
一時之間,“生物圈2號”從之前宣傳的伊甸園演變?yōu)榱恕暗鬲z”。
生物圈2號的內(nèi)部
實驗者們在里面苦苦堅持了21個月,最后實在是受不了了,請求撤離,科學(xué)家們才將他們從這個令人窒息的空間中解救出來。
要知道,這8名實驗人員并不是普通人,他們都是生物、醫(yī)學(xué)方面的專家學(xué)者,能讓他們最后都崩潰了,一般人進去肯定熬不住。
和實驗者們的精神一樣,“生物圈2號”的生態(tài)系統(tǒng)也崩潰了,里面的碳循環(huán)無法展開,二氧化碳濃度顯著高于外界環(huán)境。
科學(xué)家們不得不痛心宣布,耗資1.5億美元的“生物圈2號”以失敗而告終。
早已經(jīng)變成景區(qū)的實驗地
“生物圈2號”的本意,是模擬一個自然生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)生產(chǎn)者、消費者和分解者的食物鏈循環(huán),再通過食物的光合反應(yīng)形成氧氣循環(huán)。
這個想法是對的,但是真的實行下來,卻非常困難。
當時的科學(xué)家認為,只要把所需的動植物湊在一起就能形成生物圈,卻忘記了環(huán)境也是屬于生物圈的一部分。
水循環(huán)和物質(zhì)循環(huán),是根本就模仿不出來的存在,它們必須依托于地球給予的背景,比如大氣層、食物鏈。人類連基本的模仿都無法完成,更何來超越。
地球生物圈
雖然這項計劃失敗了,但是“生物圈2號”并沒有拆除,它被亞利桑那大學(xué)生物部接管,開放成為了博物館。
它告誡人們,人類對于地球的依賴有多大,我們離開了地球的環(huán)境,根本就無法生存。
之前雄心勃勃的太空移民計劃,也無限期地被人們推遲,原來探測器發(fā)射成功距離真正的星際穿越,還有很長的路要走。
可是這并不意味著人類就放棄這個夢想了,“生物圈2號”的失敗也給人類之后的太空計劃提出了更高的要求,同時告訴人類,復(fù)制生物圈的工程沒有那么容易。
人們設(shè)想的火星基地
為何人類如何執(zhí)著于要去太空之中移民呢?好好地在地球上居住不好嗎?
已故物理學(xué)家史蒂芬·霍金很早就預(yù)言,地球會越來越不適合人類居住,而人類終有一天會離開我們的地球搖籃。那么,要去哪里移民呢?
物理學(xué)家霍金教授
最理想的移民地點是類似于地球這樣的行星。天文學(xué)家認為,宇宙中有上億顆恒星,按理說每個恒星都有可能誕生一個“地球”,其中還不乏體型巨大的行星,被稱為“超級地球”。
雖然數(shù)量上很客觀,但是要達到這些“地球”,需要跨越數(shù)光年的距離。
旅行者1號和2號飛行了40多年,只是離開了柯伊伯帶,我們?nèi)晕粗?strong>太陽系的邊界在哪里,科學(xué)家預(yù)測旅行者號離開太陽系需要大約4萬年。
顯然,人類一次性移民成功是不可能的,因此可以將太陽系的天體們作為“跳板”,層層遞進,最后離開太陽系。
地球和超級地球
而這個跳板的第一站就是火星?;鹦潜徽J為是地球之外最有可能適合人類居住的星球,可是火星沒有大氣,人類無法直接在上面生活,因此我們需要在火星上建立一個基地,這個基地就必須是“生物圈2號”的升級版,絕對不能出現(xiàn)當初的錯誤。
所以才說,“生物圈2號”失敗了,但是卻給人類提供了寶貴的教訓(xùn)和資料,為之后建立地外基地做出了巨大的貢獻。
人類幻想的宇宙基地
當然,人類如果真的走到這一步,肯定是在地球上一秒都呆不下去了。但是話又說回來,是誰讓地球的環(huán)境惡化的呢?是人類自己。
如果地球能好好居住,為何要費盡心思離開呢?
整個太陽系集46億年的時光,也只誕生了一個地球,如此得天獨厚的條件,人類為何不好好珍惜?
地球是我們現(xiàn)在唯一的家園
希望人類之后提起“生物圈2號”實驗,會想起地球生態(tài)的重要性。