“复制地球”计划,斥资2亿美元,运行 2年破产,里面发生了什么

20世纪60年代,人类开始走向太空,并建立了空间站,实现了宇航员在太空的长时间滞留,不过空间站的物资都需要从地球补给。为了实现自给自足,有科学家试图“复制地球”,为以后的太空殖民做准备。

美国的石油大王爱德华·巴斯对科学家们“复制地球”的设想非常感兴趣,于是二者一拍即合,开始了宏大的“复制地球”计划,也就是后来的生物圈2号。在当时,生物圈2号也成为继阿波罗登月计划后最引人注目的科研计划。


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历时7年、斥资2亿美元的“复制地球”计划

复制地球计划又名单从生物圈2号,单从名字可以看出科学家试图打造第2个地球生态系统。生物圈2号建造计划始于1984年,当时在美国亚利桑那州沙漠汇聚了大批顶级的科学家与工程师, 历时7年时间,才完成了生物圈2号的建设。

整个生物圈2号占地面积1.2万平方米,由8万根白漆钢梁和6000块玻璃组成,内部容积14.16万立方米。生物圈2号与外界几乎完全隔离,是一座人造的封闭生态循环系统,也是迄今世界上最大的人工生态系统。


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为了更好地模拟地球生态系统,生物圈2号里建造了雨林、海洋、荒漠、草原和沼泽,其中包括了4000多种各类动物、3000种各类植物和1000种各种微生物。此外,生物圈2号还建造了工业区、农业区以及生活区。

生物圈2号除了门窗进行了严格的密封处理,就连地面之下也浇筑了厚达2米的混泥土。这些措施使得生物圈2号的气密性非常好,年泄漏率不超过10%。即使是说生物圈2号完全与世隔绝,也一点都不夸张。


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8名科学家进入生物圈2号,实验计划正式开始

1991年9月26日,8名被挑选出来的、各领域的科学家,包括生物学家、心理学家、医生等,进入到生物圈2号内部,这也宣告实验计划的正式开始。

进入生物圈2号的科学家,除了要进行相应的科学研究,还要维护生物圈的正常运行,包括自己种植农作物获取食物。实验计划尽管准备充足,但还是忽略了一点。


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那就是进入生物圈2号的8个人都是“不食人间烟火”的科学家。尽管生物圈2号内部准备了高产的农作物种子、种植技术,但是短短5个月后,科学家们便开始吃不饱饭。

两年时间内,进入生物圈2号内的8名科学家体重出现不同程度的下降,体重下降在10-18%,其中,有一名男性科学家体重更是从200斤降到150斤。这看起来不像是科学实验,倒是有点类似荒野求生的感觉。


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生物圈2号内部问题频发,甚至危及科学家生命安全

食物短缺还可以解决,但是接下来出现的问题则严重威胁科学家的生命安全,这就是生物圈2号内部氧气浓度的持续降低和二氧化碳浓度的升高。

实验开始后9个月,生物圈2号内部的氧气浓度从开始的20.51%降低至16.95%;12个月后,氧气浓度下降至14.50%。要知道,氧气含量低于19.50%,就被定义为缺氧环境。在低氧环境中,人会非常的难受。


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后来科学家才发现,氧原子的消失跟厚达2米的混凝土有关。原来混凝土中的氢氧化钙会与二氧化碳发生反应生成碳酸钙,研究人员发现混凝土结构内侧的碳酸钙含量比外侧高出10倍,这就导致大量氧原子被固定。

除了氧气含量的降低,生物圈2号内部二氧化碳的浓度高于自然生态环境中的含量,这导致珊瑚等动植物大量灭绝。为了保证8位科学家的生命安全,2年时间内本该是处于完全密闭状态的生物圈2号先后被打开了24次。


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斥资2亿美元的生物圈2号命运如何

本该是完全密闭状态的生物圈2号被24打开,从这一点上讲,“复制地球”计划可以说是失败了。因为如果是在其它星球,你根本无法打开密闭的系统。2年后,8名科学家撤出生物圈2号。


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2亿美元就这么打水漂,叫谁谁不心疼。于是1994年3月,生物圈2号开启了第2轮实验不过实验仅持续了6个月便宣告失败。因为虽然对第一次实验中遇到的问题进行了整改,但实验中大气平衡的问题依旧没有得到彻底解决,

为了不浪费生物圈2号的价值,其后来被转交给了给了哥伦比亚大学,目前已成为研究环境的实验室,这样来看2亿美元的大工程也可以发挥一下剩余价值。


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写在最后

“复制地球”计划的失败,也给我们敲响了警钟。目前来讲,打造一个类似地球生态系统的系统还是无法完全实现的,因此人类必须保护好我们赖以生存的地球环境。

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页面更新:2024-03-09

标签:氧原子   地球   美元   生物圈   计划   浓度   氧气   生态系统   科学家   环境

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