人类是否能够在地球之外的宇宙空间生存,确实是个挑战。我们目前所探知的星球中,大多数并不适宜人类居住。



那些被认为有潜力的星球,比如所谓的超级地球,离我们数十或上百光年之遥,按照目前的技术发展速度,我们想要移民到这些星球,确实还需漫长的时间。

然而,在这成为可能之前,我们或许可以寻找妥协的方案。例如,在火星建造人类基地的设想,在地球不再适宜居住时,可作为人类的避难所。但问题是,这样的火星基地能否被我们轻易建立起来呢?我们又有什么把握能够顺利完成这个建设项目呢?



科学家们同样对这些问题深感忧虑。因此,早在上个世纪,他们便在沙漠中尝试构建一个封闭的实验空间,以模拟一个生态系统。

那么,这个实验结果如何呢?接下来,本文将从人类星际移民的设想、人造生物圈实验的过程及其最终结果,为您详尽地展开叙述。

对于太空移民的愿景来说,火星一直被视为人类探索太空的前哨站。选择火星的原因并非在于上面存在生命,或者我们已经确认生命可以在那里存活,而是考虑到它与太阳的距离尚在可接受范围之内。火星作为一颗岩石行星,温度尚可,简而言之,人类之所以青睐火星,是因为看中了它的地理位置。



然而,我们在火星上的生活无法如同在地球那般轻松自如。火星上不存在天然大气,因此,我们需要在火星建造一个能屏蔽紫外线和宇宙辐射的空间站。我们所需的各种气体都必须自行携带或制造。能源也是一个在火星生活的关键问题,目前我们对火星的了解尚浅,对于那里存在的潜在能源知之甚少。



尽管如此,幸运的是,人类已经发现月球上有丰富的氦-3资源,足够满足我们的使用需求。即使火星上没有能源,我们也有办法将月球的氦-3转移过来。因此,人类的计划是在火星建立一个封闭、自给自足的空间站,足以支持人类的生活需求。



这个空间站的外墙需要透明,确保能接收到阳光。除了人类,空间站内还需要有其他动植物共生,尤其是植物,如果能够形成“生产者—消费者—分解者”的生态链模式,人类就能在火星基地实现自给自足。



这样的设想在许多科幻电影中都有出现,比如《星际救援》中,主角在火星种植土豆的情节。实际上,人类刚踏入太空探索时代,就已经开始有这样的设想。因此,美国曾经进行过一个著名的实验——“生物圈2号”。

位于亚利桑那州的沙漠地区,被认为与火星环境有几分相似,好莱坞也常在此地取景。上个世纪80年代,在几位富翁的支持下,一个人造生物圈的项目开始实施,经过8年的努力,终于落成。



“生物圈2号”占地1.3万平方米,体积为14万立方米,是一个封闭的空间。科学家在其中设计了7个不同的区域,包括一个用于种植粮食的集约农业区,一个为实验人员准备的居住区,以及模拟地球自然环境的热带雨林、热带草原、海洋、沼泽和沙漠。简而言之,这是一个缩小比例的地球模型。科学家将真实的地球称为“生物圈1号”,而这个缩小版则被命名为“生物圈2号”。



“生物圈2号”不仅在地理环境上模拟了地球,其内部的生物种类也极为丰富,超过4000个物种被引入其中,包括3000多种动植物和1000多种微生物。所有生物都来自全球的南北回归线生态区,因为这个生物圈模拟的是被认为地球上最适宜居住的气候带。一切准备就绪,只待人类实验人员入住。



1991年6月,8位参与“生物圈2号”建设的科学家被选为实验人员,男女各半,他们的任务是在这个封闭生态系统中生活整整两年。实验人员信心满满,因为这座人造生态系统对于他们来说绰绰有余,设施齐全,仿佛就是人们心中的火星基地模样。



起初,一切似乎进展顺利,实验人员相互合作,进行各种实验,沉浸在美好的乌托邦式梦想中。然而,很快,梦魇降临,自从实验人员入住后,“生物圈2号”内的氧气含量开始不断下降,跌破了21%的安全线,这对于生活在其中的实验人员而言是极其不利的,意味着他们在缺氧环境下工作。

一开始,他们还能勉强支撑,但随着时间的推移,氧气含量持续降低,二氧化碳含量不断攀升,实验人员很快感到不适。为了保障他们的安全,科学家不得不开始向“生物圈2号”内部输送氧气以改善环境。在做出供氧决策的那一刻,可以说实验已经宣告失败。然而,氧气下降仅仅是灾难的开始,随后发生的一系列事件,仿佛预示着世界末日的来临。



“生物圈2号”中的研究人员很快感受到了窒息的威胁,安全起见,科学家们不得不向内部输送氧气以维持人员生命安全,当这一决策出台时,实验实际上已经宣告失败。然而,不仅仅是氧气水平下降的问题,接踵而来的一连串事件仿佛预示着世界末日的到来。

在“生物圈2号”中引入的4000多种生物起初生活繁荣,种群数量有所增加。但随着时间的流逝,生物种群的数量开始减少,一些物种濒临灭绝,生物多样性降低,人工仿生环境开始瓦解。



实验场地内的水循环也出现异常,微生物含量超标。农田区的作物产量也下降,实验人员的食物供给减少。由于氧气含量的降低,工作人员无法从事高强度劳动,只能通过减少活动和降低新陈代谢率来应对。

更糟糕的是,他们的垃圾开始堆积如山。“生物圈2号”中的微生物数量减少,工作人员产生的有机垃圾如排泄物和剩余食物无法及时分解,导致实验空间内恶臭弥漫。



原本憧憬的天堂如今变成了地狱,八位科学家的团队也开始出现冲突,在恶劣的环境中,他们的心理健康受到了影响。大家渐渐忘记了实验的初衷,每日为生存而忧虑,渴望逃离这可怕的地方。当氧气浓度降至16%时,他们无法再坚持下去,在实验开始后的第21个月,被迫逃离了“生物圈2号”。



原本欢天喜地地搬入的八名工作人员,最终却在沮丧和骂声中离开,彼此间的关系也变得不可弥补。据传,他们之后再也没有相见。而曾经装饰华丽的“生物圈2号”,变成了一个缺氧、空气质量恶劣的场所,但奇异的是,一些生物在工作人员撤离后仍在其中存活。



虽然实验失败了,“生物圈2号”并未被拆毁,而是被改建成博物馆,向公众开放,用以警示人们:地球的生态系统是独一无二,无法复制的。

上个世纪七八十年代,由于美苏之间的竞争,太空技术发展迅猛,人类在短时间内实现了登月、探索火星、发射旅行者号等壮举。这使得当时的人们产生了一种误解,认为人类已经具备离开地球的条件。

然而,“生物圈2号”的失败表明,人类甚至无法模拟地球生态系统的一个小角落。大自然是紧密相连的,人类的模拟只是一种幼稚的模仿。地球的生态系统经过数十亿年的演变,而人类企图在几年内复制这一奇迹,无疑是不可能的。这背后揭示了一个残酷的现实:我们被“囚禁”在地球上,无法轻易离开。



然而,人类并未因此停止探索。“生物圈2号”的失败虽然惨痛,却为未来的生态研究提供了宝贵的数据。科学家们继续构建生态系统,但规模更加适中,例如中国的“月宫一号”项目,便是从一块36平方米的农田开始。



人类是地球孕育的生命之一,从35亿年前生命诞生以来,就与水紧密相连;从26亿年前大气中首次出现自由氧开始,大多数生命就离不开氧气;而人类,尽管自认为高级,却始终被束缚在地球这个摇篮里。



地球对人类来说是不可替代的,而人类对于地球的存在却似乎无关紧要,这是个悲哀的事实,就像“生物圈2号”所揭示的那样。

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