生物圈二号
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生物圈二号(Biosphere 2)位于美国亚利桑那州图森市南部的Oracle地区,是一个由“空间生物圈探索”(Space Biosphere Ventures)的爱德华·P·巴斯及其他人员主持建造的人造封闭生态系统;占地1.3万平方米,大约有8层楼高,为圆顶形密封钢架结构玻璃建筑物。“生物圈二号”建造于1987年到1989年之间,它被用于测试人类是否能在以及如何在一个封闭的生物圈中生活和工作,也探索了在未来的太空殖民中封闭生态系统可能的用途。“生物圈二号”使得人们能在不伤害地球的前提下,对生物圈进行研究与控制。“生物圈二号”的名字来源于它的原始模型“生物圈一号”,即地球。
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[编辑] 历史
[编辑] 任务
整个计划中共有两次任务;第一次任务计划从1991年9月26日起至1993年9月26日结束,第二次任务在1994年进行了6个月。在第一次任务中,氧气浓度以每月0.5%的稳定速率不断下降,一直持续到内部大气成分与海拔超过1200m的地区相似。最终,氧气浓度降低到了危险水平,不得不从外界泵入纯氧。
氧气浓度下降的元凶被怀疑是土壤中生存的微生物。农业区、热带草原区和雨林区都在任务前引入了微生物以支持植物生长。直到后来才发现这些微生物消耗了太多的氧气。
这个推测存在的一个问题是:既然微生物大量地消耗了氧气,那同时也应该产生大量的二氧化碳,但在大气成分分析中并未发现二氧化碳成分有明显的增加。进一步的调查显示,位于基部的混凝土在硬化过程中吸收了这些二氧化碳。这个过程有效地吸收掉了微生物产生的大部分二氧化碳,从而间接导致了整个环境中氧气的衰竭。然而,由于后来又重新补充了氧气和其他的一些支持,该计划失掉了一些可信度。
[编辑] 创造成功的人造生物圈所面临的困难
一种有趣的理论认为,该实验展示了人类利用现有技术将地球生物圈的自然资本(Natural capital)功能通过建造基础设施资本(Infrastructural capital)的方式加以复制的困难性。尽管“生物圈二号”耗资过1.5亿美元,但试图建造一个新的生物圈来长期维持8个人生存的努力最终化为了泡影。
[编辑] 哥伦比亚大学
在1995年,“生物圈二号”的拥有者向哥伦比亚大学转让了管理权。从1996年起,上百的大学生在“生物圈二号”的中心场地至少实习了一个学期(至2003年为止)。场馆内自建有宾馆和会议中心。在这段时间内,哥伦比亚大学取消了“生物圈二号”所有与生物圈相关的任务。
[编辑] 出售
在2005年1月10日,“生物圈二号”的拥有者Decisions投资公司宣布“生物圈二号”场地将予以出售。他们希望将这座综合建筑用于研究用途,但也不拒绝其他目的的买主,例如大学、教堂、休假中心、疗养中心等。在出售的这段时间内仍然允许游客参观,参观者会被带领着穿过职员厨房,在玻璃圆顶下参观各种不同的生境,并向下穿过走廊进入“肺部”——用于为封闭的建筑按温度高低调节气压的装置。
2006年2月,费尔菲尔德之家同意购买“生物圈二号”,并打算用它1,600英亩的土地来建造一处已完成计划的社区。[1]
[编辑] 自然科学和工程学
“阿波罗计划”、“生物圈二号”在工程学上的成就远大于自然科学。“生物圈二号”的地面建筑采用了钢管、高效玻璃和钢架结构。结构和玻璃材料由理查德·巴克明斯特·富勒和彼得·皮尔斯(皮尔斯和他的同事)曾经的一名学生设计并进行强度测验以确定其牢固程度。
由B·D·V·马利诺与霍华德·T·奥德姆于1999年编辑的一期特别版《生态工程》杂志收录了最全面的有关“生物圈二号”的论文与发现。论文从对系统代谢、水文平衡、温度与湿度进行描述的标准模型,论述及在富二氧化碳环境中雨林、红树林、海洋及农业生态系统的发展的内容。
[编辑] 参看条目
- 1996年拍摄的电影《抓狂双宝》(Bio-Dome)的场景被设置于一个类似生物圈二号的封闭环境中。
- 伊甸园计划
- 可控生态生命支持系统
[编辑] 相关链接
- 官方网站
- Website on biospherics and Biosphere 2
- Patent for "Pressure balancing a closed ecological system" - US Patent & Trademark Office - 於2005December 15zh-tw:造;zh-cn:采訪。 - Patent for the expanding chambers used to equalize pressure in Biosphere 2.
- 人民网:“生物圈2号”实验失败