33年前的生物圈2号人类太空生存梦想的艰难尝试与宝贵启示

楚翊许也 2024-10-25 15:54:59

多年以来,人们都在探索太空,从火箭到载人火箭,人们对能不能在太空生存渴望知道答案。

33年前,美国科学家打造了一个密闭的空间,模仿地球的生态,计划进行2年的实验。

将4男4女送入这个空间,生活两年,可实验的结果却令人意外。

这个实验的结果怎么样?8人的生活又是怎么样的?

太空梦想的艰难尝试

33年前,一群美国科学家决定正面迎接这一挑战。

这个耗资1.5亿美元的项目,堪称当时最昂贵的科学实验之一。

它的目标是在地球上创造一个完全封闭的生态系统,模拟人类在外太空生存的环境。

在亚利桑那州图森市附近的沙漠中,一座占地约1.27公顷的巨大玻璃建筑拔地而起。

远远望去,它就像一艘未来太空船搁浅在沙漠中。

建筑内部被精心设计成多个独立的生态系统,包括热带雨林、沙漠,甚至还有一片小型海洋。

生物圈2号内部包含了约3800种动植物物种,其中包括鸡、山羊、猪和鱼等动物,以及香蕉、木薯、木瓜等作物。

这些物种被精心挑选,以创造一个能够自我维持的生态系统。

然而,在实验过程中,许多物种未能适应这个人造环境,导致生物多样性急剧下降。

生物圈2号的创始人是John Allen,他是一位生态学家和企业家。

Allen在1984年创立了Space Biospheres Ventures公司,专门用于开发生物圈2号项目。

这个项目不仅仅是为了研究太空生存,也旨在探索如何在地球上创造可持续的生态系统。

封闭世界中的生存挑战

1991年9月26日,四男四女共八名勇敢的科学家踏入了这个封闭的世界。

他们将在这里生活两年,与外界完全隔绝。

起初,一切似乎都按计划顺利进行。

科学家们每天忙碌地照料植物、监测各项数据,仿佛真的生活在一个自给自足的小世界里。

然而,随着时间推移,各种意想不到的问题接踵而至。

首当其冲的是氧气含量的持续下降。

科学家们开始感到头痛、疲劳,甚至出现了呼吸困难的症状。

这个问题如此严重,以至于他们不得不从外界输入氧气,才能维持正常生活。

生物圈2号内部的氧气含量下降问题最终被追溯到一个意想不到的原因:混凝土。

这个发现不仅解释了氧气含量下降的原因,也为未来的封闭生态系统设计提供了重要的参考。

紧接着,食物供应成了一大难题。

尽管他们努力种植作物,但产量远远不足以满足八个人的需求。

科学家们不得不忍饥挨饿,平均体重下降了15%。

有趣的是,在这个封闭的环境中,咖啡、巧克力和糖变成了最珍贵的奢侈品,科学家们甚至会为了这些小零食而争执不休。

而八名科学家中的医生Roy Walford,他是一位著名的长寿研究专家。

在实验期间,Walford利用这个独特的环境研究了低热量饮食对人体的影响。

他和其他成员遵循了一个严格的低热量饮食计划,这不仅是为了应对食物短缺,也是为了研究这种饮食对健康和寿命的潜在影响。

生态失衡与实验终止

生态系统的失衡问题日益严重,成为科学家们最棘手的挑战之一。

蟑螂在这个封闭环境中找到了理想的生存条件,开始疯狂繁殖。

它们不仅消耗宝贵的食物资源,还破坏了其他生物的栖息地。

与此同时,负责授粉的昆虫,如蜜蜂和蝴蝶,却因为环境变化而数量锐减。

这种失衡导致了一系列连锁反应。许多植物无法正常授粉结果,农作物产量大幅下降。

随着时间推移,生态系统的崩溃迹象越来越明显。

水体开始出现富营养化现象,藻类大量繁殖,导致水质恶化。

一些原本被认为能够适应环境的物种开始大量死亡,而另一些物种则出现了意想不到的适应性变化。

科学家们努力采取各种措施来稳定生态系统,但收效甚微。

在实验进行到第20个月时,面对日益恶化的生存环境和持续下降的身体状况。

科学家们不得不做出一个艰难的决定:提前4个月结束实验。

这个决定虽然令人沮丧,但也体现了科学家们对生命安全的负责态度。

最终,在实验进行到第20个月时,科学家们不得不做出一个艰难的决定:提前4个月结束实验。

当玻璃门再次打开时,八位科学家虽然瘦了一圈,但都平安无恙地走了出来。

实验的失败引发了科学界的广泛讨论和反思。

研究人员发现,导致失败的原因之一是空气循环系统的设计缺陷。

混凝土结构吸收了大量二氧化碳,打破了原本设想的气体平衡。

这个教训告诉我们,在设计封闭生态系统时,每一个微小的细节都可能产生重大影响。

失败中的启示与未来展望

NASA随后利用这个设施进行了多项短期研究,而哥伦比亚大学则接管了该设施,用于地球系统研究。

这个看似失败的实验,反而推动了我们对地球生态系统的深入了解。

结语:

也许在不久的将来,我们真的能在遥远的星球上建立自己的家园。

到那时,我们会感谢这些先行者们的勇气和付出,正是他们的探索,为我们的太空梦想铺平了道路。

参考资料-澎湃新闻2018年11月26日(挑战自然极限,他们在美国荒野中创造了一个“迷你地球”)

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楚翊许也

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