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有人彻底弄明白了O2 —CO2 的问题:大量淤泥和堆肥被运入穹顶来给农田施肥,其中的细菌就像人类一样吸入氧气,呼出二氧化碳,只是数量要大得多。更糟的是,珍贵的氧气正在慢慢消失。几个月后,实验成员们才搞明白,其中一个生物群落中的混凝土正在吸收氧气。在生物圈2号待了一年之后,氧气在大气中的比例从20%下降到13%,相当于登山者在1.7万英尺高空呼吸到的氧气水平。成员们一天到晚气喘吁吁,晚上还患上了睡眠呼吸暂停症。到了1993年初,他们必须打开气闸,让新鲜的氧气进入人造生物圈,从而破坏了这项任务的主要协议。同时,8名任务成员分裂成了两组,每组4人,在任务的最后一年里两组人员之间不说话,因为他们对项目的关键问题存在争议。但是他们都活了下来。在离开2年零20分钟后,他们回到了生物圈1号。他们平均瘦了30磅,但在其他方面都很健康。
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第二项任务始于1994年,召集了一组新成员。但是,这次只持续了6个月。为了降低项目成本,人们雇用了史蒂夫·班农(Steve Bannon)(没错,就是那位史蒂夫·班农,后来在总统竞选中出了名的那位)后,冲突便层出不穷。然后是武装警卫解职管理层、蓄意破坏、污言秽语、法律诉讼、指责羞辱……就是典型的火星殖民那些玩意儿。哎呀,也许我们应该取消这个伊甸园计划。[51]
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《时代》将生物圈2号列入“20世纪最糟糕的100个主意”的榜单。[52] 然而,该杂志大错特错,因为无论 用什么理性标准来衡量,生物圈2号都是一个非常好的想法。失败更多的是因为管理不善和傲慢自大;但这并不能说明生物圈2号是个坏主意。该项目确实做了几件正确的事情。首先,生物圈2号成功营造了一个完全封闭的环境,这正是NASA后来从中学到的东西。其次,基础设施从来没有出过问题。该设施还回收了所有废水和污水。实现了NASA在ISS上从未实现过的水的完全回收利用。对所有太空栖息地来说,水的完全或接近完全回收利用非常重要。
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亚利桑那州奥拉克尔小镇的生物圈2号
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最初是为了证明封闭生态系统支持人类在外太空生活是否可行。20世纪90年代初,8位“生物圈人”在这里生活了两年。尽管实验并不顺利,大多数动植物都死了,氧气供应下降到接近致命的水平,但我们从生物圈2号学到了很多。
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因为生物圈2号,我们如今知道在火星和其他地方不应该做什么。不要把农场和生活空间混在一起,要把它们放在单独的穹顶里。不要依赖植物为你提供所有的氧气,至少一开始不要。不要建得太大,要从小的开始,逐渐扩展。不要以为可以通过引进某种动物来控制另一种动物,从而掌控生命之网。不要低估细菌的力量。还有,看在上帝的分上,请不要再种牵牛花了。它们会霸占你的整个雨林。
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1995年,哥伦比亚大学接管了生物圈2号的管理工作,希望把它变成一个巨大的研究实验室,但这一关系在2009年结束。2011年,亚利桑那大学接管了所有权和管理权,并且从艾德·巴斯那里获得了额外的2000万美元来支持相关研究。亚利桑那大学的科学家们在这个目前未封闭的设施中工作,研究气候变化、水流动力学和能源可持续性。他们正在进行一些独特的实验,例如在景观演化观测站(Landscape Evolution Observatory)“观察泥土的生长”,研究物理和生物过程如何在极长时间内相互作用,影响景观的演化。因南极温室而出名的菲尔·萨德勒,希望在生物圈2号的一个房间里建造火星栖息地。具有讽刺意味的是,这曾是一项野心勃勃的计划:要创建一个迷你地球。
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因此,无论是从心理学和工程学的角度,还是从我们在地球上掌握的现有知识来看,建立太空定居点将非常困难,但随着新技术的出现,又将具有可控性。但是从人类生物学角度呢?太空会杀死我们吗?在我们起飞之前,这个问题值得研究。
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[1] 2006年,国际天文联合会正式定义行星概念,将冥王星排除出行星行列,重新划为矮行星。——译注
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[2] Claude Lafleur,“Costs of US Piloted Programs,” Space Review ,March 8,2010,http://www.thespacereview.com/article/1579/1.
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[3] United Nations Department of Economic and Social Affairs,Population Division,“World Population Prospects:The 2017 Revision,Key Findings and Advance Tables,” 2017,https://esa.un.org/unpd/wpp/Publications/Files/WPP2017_KeyFindings.pdf.
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[4] Patrick Gerland et al.,“World Population Stabilization Unlikely This Century,” Science ,346(2014):234-237,doi:10.1126/science.1257469.
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[5] Dana Gunders,“Wasted:How America Is Losing Up to 40 Percent of Its Food from Farm to Fork to Landfill,” NRDC Issue Paper,August 2012,https://www.nrdc.org/sites/default/files/wasted-food-IP.pdf;Lawrence Livermore National Laboratory,“Americans Continue to Use More Renewable Energy Sources,” press release,July 18,2013,https://www.llnl.gov/news/americans-continue-use-more-renewable-energy-sources.
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[6] Peter A.Curreri and Michael K.Detweiler,“A Contemporary Analysis of the O’Neill-Glaser Model for Space-Based Solar Power and Habitat Construction,” NASA Technical Reports Server,2011,doi:10.1061/41096(366)117.
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[7] Barbara Tuchman,A Distant Mirror:The Calamitous 14th Century (New York:Alfred A.Knopf,1978).
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[8] 布莱恩·图恩创造了“核冬天”这个术语。他向我解释说,7.5亿这个数字是一个估值,指有多少人可依靠原始农业方式维持生活。
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[9] 目前地球上约有1万枚核弹头,大大少于20世纪70年代的约7万枚,这显然是一个积极的趋势。
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[10] Karen Meech et al.,“A Brief Visit from a Red and Extremely Elongated Interstellar Asteroid,” Nature 552(2017):378-381,doi:10.1038/nature25020.
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[11] Philip Plait,private communication,April 8,2018.
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[12] Food and Agriculture Organization of the United Nations,“The State of Food Security and Nutrition in the World”(FAO,2017),http://www.fao.Org/3/a-I7695e.pdf.
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[13] Patrick T.Brown and Ken Caldeira,“Greater Future Global Warming Inferred from Earth’s Recent Energy Budget,” Nature 552(2017):45-50,doi:10.1038/nature24672.
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[14] World Bank Group,“Turn Down the Heat:Confronting the New Climate Normal”(World Bank,2014),http://documents.worldbank.org/curated/en/317301468242098870/Main-report.
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