天宫二号围绕什么转如何看待地球二号，天宫二号与地球同步吗 _睿知

火星真的可以改造成适宜人类居住的“地球二号”吗？
很有可能。一个火星男孩曾经预言地球将在2020年面临一场大灾难。既然有火星男孩，就有火星地球。我觉得有可能。既然火星男孩生活了，我们也应该有合适的人类居住。地球被人类弄得遍体鳞伤，还会有多少时间来支撑人类的生存？作为人类，我们不知道如何珍惜地球。保护环境是我们目前最重要的事情。因为我们人类不珍惜环境，垃圾。空气污染对环境造成了破坏，所以保护环境是每个人的责任。火星也有水。既然有水，那就是一切生命的源泉。一个生命的孕育可能需要无数年，但时间是这个星球最不可或缺的东西，所以合理的生命才会诞生。既然他们能出生，就意味着我们能生存。同样，火星也应该改造，让我们适合人类居住。火星是一个没有污染和垃圾的纯净环境，我们人类生活在这样的环境中肯定会更幸福。但是，如果我们不照顾和保护它，它也会破坏环境和自然。如果我们改造地球二号和地球一号，它们能存活多少？在火星上生活可能是我们人类的梦想。这里没有污染，没有邪恶，没有战争，只有和谐与温暖。让全世界的人都生活在这样的环境里，大家都开心快乐。但是美丽的环境要靠大家来维护和保护。我们不能在地球上为所欲为，不顾自身利益去破坏地球的生态平衡。这样下去，我们还能在火星上生活多久？火星是好的，但是我们要让适合的人类在那里生活，所以我们还是要冷静的去保护自己的家园，地球，保护自己的家园才是我们最终的初心。

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火星为什么不可以改造成适宜人类居住的“地球二号”？
以前科学家想到的是“地球二号” 。后来随着探索的进行，科学家们认为它不适合人类。现在，科学家找到了一种为人类重建宜居房屋的新方法。火星能成为可居住的“地球二号”吗？科学家对火星期待已久，推测火星将是人类的第二故乡。然而，随着研究的加强，科学家们逐渐意识到，火星的实际环境比预想的要恶劣和干燥许多倍。目前火星可以称为沙漠之星，表面覆盖着厚厚的黄色尘埃，这并不重要。火星能成为可居住的“地球二号”吗？所以火星真的不能住人？虽然火星的原始环境并不理想，但一些科学家已经提出了未来的设想，但他们认为在火星上建造谷仓可以建立一个主要的生态系统。你可以住在火星上。受到这位科学家的启发，一些科学家想到了一种更有效的使用二氧化硅气凝胶的方法。对于很多人来说，全球变暖对地球影响不大，但科学家认为全球变暖对火星不利。此前，卡尔萨根(CarlSagan)和埃隆马斯克(ElonMusk)等行业专家都表示支持火星变暖，并希望在火星上营造稠密的大气层。但众所周知，这种气氛是不寻常的。想发也发不了。即使你能通过火星的力量成功发送，你也不一定能离开。由于磁场微弱且耗时，大量气体会导致火星“助长”太阳风和宇宙射线，所以火星很快就会恢复原形。所以从本质上来说，抛弃大气层并不是治本之策，也不可能彻底解决火星上的大气问题。关于火星目前的大气，萨根表示，火星有大量的二氧化碳，但理论上，如果火星能够有效地扩散火星上多余的二氧化碳，那么火星将拥有舒适宜人的大气。但实际上火星上的大气分布和地球上完全不同，地球上的大气分散在很多区域，而火星上的二氧化碳主要集中在极地。面对这种情况，来自美国宇航局喷气推进实验室、哈佛大学和爱丁堡大学的三位研究专家表示，通过采用“全球大气转换”的方法，我们实际上可以改变我们独特的思维方式，改造火星。如果有，如何用这种方法换算火星？他们提到了一种叫做二氧化硅气凝胶的特殊物质。哈佛大学约翰保尔森工程和应用科学学院地球和行星科学助理教授罗宾华兹华斯说，火星可能含有二氧化硅气凝胶。大气起着重要的作用。它比许多以前设想的材料更加有效和环保，如果最初的影响很重要，它可以在未来大规模使用。你对这篇文章中提到的新型气凝胶有什么看法？
对生物圈二号的看法
详见生物圈2号，建于美国亚利桑那州图森市北部的沙漠中，是一个微型的人工生态循环系统，因地球本身被称为生物圈1号而得名。它由前美国橄榄球运动员约翰艾伦发起，由多个财团共同出资，委托太空生物圈风险投资公司历时8年。它花了我们1.5亿美元。1991年9月26日，四男四女八名研究人员首次进入生物圈二号，1993年6月26日离开，停留21个月。他们都在各自的研究领域积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等五个国家的四男三女七名实验者对第一批结果进行了评估，并改进了他们的技术。1994年3月6日第二次进驻，工作10个月后于1995年1月外出。在此期间，他们对大气、水和废物回收以及食品生产进行了广泛和系统的科学研究。生物圈2号是世界上最大的封闭人工生态系统。它使人类第一次能够在整体水平上研究生态学，从而为理解当前地球生物圈的全球生态变化过程开辟了新的途径。更重要的是，它将被用作第一个永久性生物再生生命保障系统的地面模拟装置，它可能被应用于未来的地外球定居和宇宙载人探索。首先，占地1.28公顷的生物圈2号的地面部分涂上粉末。
剂的立体钢架构型,配有双层玻璃窗板;地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封.总体积约为180000m3.其内部主要由7种生态群落区和两个大气扩张室(也称作”肺”)组成.此外,还设有能量中心和冷却塔等设施 .其外观及有关结构参数如表1和图1所示. 为了减轻立体结构的负荷,生物圈2号的内部压力略高于周围大气压.众所周知,温度改变必然导致压力变化,而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa ).为了解决这一矛盾,没有像通常那样采取抵抗压力的措施,而是为该圈装配了两个称为” 肺”的体积可变室,以使大气在恒压下胀缩.两”肺”就如同巨大活塞通过密封膜连接在气缸上一样,上下垂直运动距离约达15m.活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压.正压具有两大优点:不论什么地方有泄漏,内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的持续下滑则表明某处出现泄漏.两”肺”的体积占到该圈密闭体积的30%. 除上述设施外,其内部还包括分析,医疗,兽医,监控,维修,锻炼,影视等室,分布在不同部位. 与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换.在能量上开环,允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用,同时引入电能供技术系统操作运转.在信息上也同样开环,通过计算机系统,电话,摄像,电视与外界进行数据信息交换,并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈,还可放映电影和收看商业电视节目.电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来,当进行能量转移时,不允许内外流体进行任何形式的交换或混合. 表2 圈内大气温度,压力及重量范围生物群落温度(°C) 最高最低大气成分压力?(kPa) 百分比?(%) 总重量?(kg) 热带雨林 35 13 O2 18?10 20?51 31800 热带草原/38 13 N2 67?51 76?51 103775 海洋/沼泽 CO?2 0?03 0?03 67 沙漠 43 2 H?2O 1?78 2?02 1761 集约农业区 30 13 Ar 0?81 0?92 1782 居住区 35 15 总量 88?24 100?00 139185 生物圈2号的”神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部”神经系统”通过信息通路与外界附近的”飞行控制”楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器(每15分钟记录一次并读入无限增长数据库)能够有效地控制所有主要的操作参数 ,如温度,湿度,光强,水流量,pH值,CO?2浓度,土壤湿度,仪器运作状态等,并能进行数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防”神经系统”任何部位的失灵. 尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.详细情况见表2.利用机械系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪,潮汐,溪流,瀑布以及按照季节要求控制风, 雨,湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化. 二,生态群落生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林,热带草原,海洋,沼泽,沙漠)和两个人工生物群落(集约农业区和居住区).它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板 ,分别由美英生物和生态学家设计而成. 圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游,软体,节肢,昆虫,鱼类,两栖,爬行,鸟类 ,哺乳等),植物(包括浮游,苔藓,蕨类,裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌,粘菌,真菌,微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚,非洲,南美,北美等地. 该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致,憩静秀美.各个野生生物群落中的生境并不一致,它们分别有4,6,4,4,6种生境,如海洋有海滩,浅咸水湖, 珊瑚礁和海水等4种类型.生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离.为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物,从而保护内部树种免遭侧面强光照射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入. 为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤,草皮,海水,淡水均取自外界的不同地理区间,通过一定的人工处理再利用.例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的. 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障,分类多样性,物理参数,植物的可利用程度和美学价值.为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝,并最终促进系统的持续稳定. 三,研究范围与主要结果首批8名科学家在21个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛,细致,深入的观察,记录,分析,研究项目包括生物地球化学,土壤,水,海洋,”全球”生物量, 农业,遗传,生理,营养,医学,心理以及技术和工程学等内容.本文仅就几个较为重要的研究结果概括如下: 1?大气动力学与大气泄漏在微小的闭式生态系统中生物地球化学循环速率显著加大,这是由于它缺乏地球生物圈所具有的巨大贮存作用以及有机体与无机物的比率大大增加的缘故.即使在生物圈2号这样大的装置中,大气CO2的平均滞留时间仅为1～4天,而地球生物圈中则约为3年. 生物圈2号中浓度为1500ppm的大气CO2(约为地球大气CO2浓度的4倍),约相当于100kg的碳,这一数量与圈内的生物量和土壤中的有机碳相比大大降低,分别为100:1 和5000:1,而地球中的相应比例分别为1:1和2:1. 生物圈2号中CO2的波动范围为700～800ppm/d,一般为500～600ppm/d,有时会更低,这与季节,昼夜循环和天气变化导致的光合作用和呼吸作用的动态消长有直接关系.当光强(光合成光通量,PPF)达到一年的最低值时(16.8mol·m-2d- 1),CO2的平均浓度为2466ppm;相反,当PPF达到最高值时(53.7mol·m-2d-1),CO2浓度则达到一年中的最低值1060ppm. 为了缓冲这一系统在第一年冬季低光照时的高CO2浓度水平,利用一套CO2循环系统首先将它通过化学反应形成CaCO3,如需要时把后者加热到950°C便可释放CO2进入大气 .4个月间[DK10]约有53880mol(相当于9450ppm)的CO2通过定期使用这一物化系统以CaCO3的形式沉积下来.这一沉淀可以间接说明约1%大气O2的下降(通过有机碳氧化和随后的CaCO3分离).相反,1991年12月用来补偿大气泄漏的10%外部大气的加入影响较小,CO2浓度暂时下降了200ppm,即为每天正常变化的1/3. CO2的浓度升高可导致海水酸度增加.为了避免此现象发生,在海水中分期加入碳酸钠和碳酸氢钠,这样可以保持pH值在7.7以上. 表3, 生物圈2号一年内总的农业生产量(kg) 蔬菜: 菜豆8,甜菜叶273,甜菜根308,胡椒13,胡萝卜88,辣椒63,甘蓝83,黄瓜17,茄子155,羽衣甘蓝11,生菜90, 洋葱107,Bok choy12,雪豆1, 南瓜籽8,西葫芦287,Swiss Chard58,甘薯叶64,番茄288,冬瓜261;粮食:水稻196,高粱131,小麦113;淀粉类蔬菜: 白薯198,甘薯1335, Malanga84,薯蓣20;高脂肪豆类:花生24,大豆14;低脂肪豆类:蚕豆63,豌豆15 ;水果:苹果1,香蕉1024,无花果39,番石榴41,金柑4,柠檬10,酸橙4,柑桔6,番木瓜639;动物产品:山羊奶407,山羊肉8,猪肉35,鱼10,蛋6,鸡肉8,总计6630 . 氧气动力学令人困惑不解.1991年9月到1992年6月间,生物圈2号中氧浓度从20.51%下降到16.95%,到1993年1月中旬时则为14.5%.基于医学忠告,1992年6月后的几个星期在圈内不断输入纯氧,使其浓度回到19%.O2浓度下降主要发生在密闭后的前4个月,此时为18%,1 9 92年4月以后,O2浓度则以每月0.25%的线性水平下降.O2浓度下降的真正原因并不十分清楚,利用几种方法的氧气动力学研究仍在进行,包括研究圈内氧同位素的分布. 生物圈2号气密性非常高.根据泄漏率和压力间的关系推知,年泄漏率为6%,而根据标记微量气体(SF6)逐渐稀释的测量结果证明,年泄漏率不超过10%.在最初的4个月中(19 91年9～12月),大气泄漏约10%,相应的外界气体于1991年末一次性注入.其它闭式人工生态系统(如肯尼迪航天中心制造的生物量生产舱)每天的泄漏率就在1%～10%之间 . 2,食物生产与废物处理生物圈2号中的农业系统必须满足3个主要要求,即无污染,集约型和可持续性.空间生物圈风险投资公司和其农业区的主要顾问亚利桑那大学环境研究实验室,起初试验水培和气培的种植技术,最后由于种种原因而不得不转向以土壤为基础的农艺技术.原因之一就是水培必须依赖于化学营养液的输入,而这在空间是难以解决的.另外一个原因是如果没有能力做堆肥或利用植物/微生物系统进行废水再生,那么促使动物和人的废物及作物不可食生物量部分等循环利用的相关问题就更难以解决.此外,堆肥或沼泽废水处理系统较湿氧化或焚化等物理系统更省能. 集约农业区共有50种150个品种,每轮种植约30种,主要有粮食,蔬菜,水果,此外还有饲养动物和鱼(稻田中养殖),动物饲料包括苜蓿,象草,水风信子及各种农作物(利用其不可食生物量),见表3和图2. 图2 生物圈2号集约农业区的部分作物生长情况密闭后建立的农业系统平均提供8人80%的营养需要,包括谷物,豆类和蔬菜,但密闭后的前几个月需食用密闭前种植的食物(其余20%的营养需要).由于圈内缺乏紫外线辐射,因此,必须补充维生素B12和维生素D.肉类很少,蛋每人每周平均一个.前10个月的平均食物热量卡值限制在2000Cal/d(1Cal合4.18J),后来增加到2200Cal/d.食用前,食物均进行了称重和记录. 农业区内不使用杀虫剂,而是利用有益昆虫和喷雾器(如肥皂水和硫磺,芽孢杆菌)来控制病虫害的发生.废物循环是把动物废物和植物不可食生物量做成堆肥,并利用水生植物咸水湖系统进行”进驻人员”废水处理.利用”土壤床反应堆”降低微量气体的积累.使用大气水分冷凝系统提供饮用水. 3?物种种群的动态变化野生区域内的植物生长旺盛,前9个月生物量就增加了60%～75%.在热带雨林,树冠庞大茂密,相连成荫,因而抑制了小型植物,尤其是肉质植物的生长.沙漠中的多年生草本植物生长迅速,这也证明干旱条件下沙土有利于多年生草本的生长. 野生种数量起初有所下降,其中植物不到10%,陆地动物和昆虫不到30%,海洋种约为10%～20%.当食物网更为一体化且株冠成熟后,物种遗失的数量则减慢,且许多动植物在此时期均有不同程度的繁殖.自从建立了生态系统后,人就作为主要捕食者来控制杂草和病虫害发生并保持生物多样性.如果没有人的直接干预,在生物圈2号的初期运转期间,生物多样性必然会下降. 4?生理,营养及医学试验生物圈2号中生产的食物基本上能满足”每日推荐饮食配额”(RDA)的需要,但没有什么剩余.进驻人员自从密闭后体重减轻了约10%～20%,这是对新环境初时不适应的结果.1992年4月后,体重不再下降,有人甚至还胖了一些.这种低脂肪,低热量,富营养的食物可以显著降低胆固醇(从平均值约195降到125),血压,白细胞数量和血糖含量.以前对小鼠的试验也有类似结果,并证实因此而可以延缓衰老,增加寿命. 上述下降后的氧浓度相当于海拔2900m处的O2分压,通过不断监测红细胞数量,形态及其生理生化指标和呼吸率等则可获知低O2浓度对健康产生的不良影响.一旦O2浓度继续下降时,可望能适应相当于海拔4600m处的O2分压.此外,在圈内的人和动物间,没有发生传染性疾病. 四,结束语大量证据表明,火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质,这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多.但是到目前为止,在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验 .生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统.因此,有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的. 生物圈2号无论从规模,技术难度和复杂程度,以及所取得的效果来看,均堪称人类科学史上的一大杰作,受到国际上的普遍关注与赞赏.但近来也遭到某些公众的严厉批评 . 引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因:(1)商业投资造成游人络驿不绝,给人一种缺少科学严肃性的印象;(2)遇到严重的阴雨天气和病虫害,造成欠收,开始时曾出现大气泄漏;(3)人们对他们的科学试验活动了解不多;(4)理论和实践经验不足;(5)行政管理不善,导致可以做的而没有去做. 生物圈2号与其100年的设计寿命相比,现仅处于摇篮时代,出现这样那样的问题和异议均在情理之中.只要不断总结经验,汲取教训,勤于实践,勇于探索,一定能够取得丰硕成果.向宇宙进发可以看作是人类要生存下去不可避免的问题.欲在那里建立居民区,必须开发生态生命保障系统,创造一个舒适的小地球样环境,从而为未来的太空人提供品种多样,营养丰富的食品以及氧气和水,并将CO2,废水和废物等再生为有效资源而重复利用 .生物圈2号恰恰能够教给人们这一本领.此外,通过了解其中:(1)生态系统逐渐成熟的结果;(2)处于各种胁迫环境中的部件的稳定性;(3)遗传种群的连续性;(4)生物地球化学的循环作用,可望为每况愈下的地球生态系统找到出路. 被视为反面教材的生物圈2号现状如何它还是”奢移的伪科学吗” 美国石油大王所投的巨资是否打了水漂生物圈2号,你还好吗若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个”迷你地球”的实验失败后,耗资2亿美元的”生物圈2号”一时间成为笑柄,甚至被斥之为”奢侈的伪科学”.直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材.然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心. “奢侈的伪科学” 曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个”迷你地球”,探求人类在这个现代”南泥湾”之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性.美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已. 从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了”生物圈2号”.生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林,沙漠,草原和海洋应有尽有.”生物圈1号”是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个”迷你地球”. 1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年,与世隔绝的生活.尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程,农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭. 实验失败了.经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民.5男2女住了个半月后,由于笑气(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终.打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了. 一个”乌托邦”式的科研计划宣告破产.生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为”奢侈的伪科学”. 当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:”目前地球仍然是人类的惟一家园.”不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话. 生物圈2号称得上是一个”小联合国”,居民分别来自美国,英国,墨西哥,尼泊尔等7个国家.在这个”小联合国”里,培育出了爱情之花.实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪.这或许应了一句古话:患难见真情. 另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食.结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫.当时的一位居民,加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,”因为那样有助于健康”. 走出乌托邦痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位.于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么. 1996年1月,巴斯干脆把生物圈2另交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用.经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人.哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手. 其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样”全打了水漂”.就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台.这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一. 处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑.关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究.再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号. 有道是,峰回路转.两年后,人造海洋终于”溅起了一些水花”.发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁. 这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点.在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台. 2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号.生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报采访人员,目前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家. 新的梦想生物圈2号昔日失败的阴影正在逐渐消失,全新的形象也逐渐树立起来. 据林光辉博士介绍,2001年12月,在生物圈2号召开了一次有世界各国科学家和美国能源部官员参加的学术会议.与会专家对生物圈2号过去5年的科学研究成果做出高度评价,也提出了未来的研究计划. 如今,生物圈2号已成为哥伦比亚大学手中的一张王牌.”我们的目标是,将生物圈2号发展成对地球系统的科学,政策和管理事务进行教育,研究和交流的首选.”该校副校长迈克尔·克罗说.与当初那个受人嘲笑的目标相比,这个目标更为务实,但同样是野心勃勃. 由于生物圈2号过去5年的表现得到了各方的认可,合同期满后,哥伦比亚大学又与巴斯续签了10年.哥伦比亚大学董事会决定从2001年到2005年投入2000万美元,巴斯也表示要追加3000万美元. 当初曾被人讥讽为不懂科学的巴斯,对科学研究可说是”仁至义尽”.在2002年1月的《科学美国人》杂志上,哥伦比亚大学的格丽特·霍洛韦撰文称,到2010年,巴斯很可能最终以象征性的100万美元,将生物圈2号及周围100公顷土地卖给哥伦比亚大学. 历经风雨的生物圈2号,它究竟会给人类的生活带来什么新的梦想会实现吗新的努力会再次遭受失败吗或许,洛克菲勒大学乔尔·科恩和明尼苏达大学戴维·蒂尔曼的话能给我们以信心. 这两位科学家认为,生物圈2号与哈勃望远镜有某些相似之处.耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时,由于所拍照片模糊不清而备受批评,但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具.同样地.生物圈2号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地. 在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例.问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解”失败是成功之母”.生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本.

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土卫二发现230周年，你对这颗地外生命希望之星了解多少？土卫二是太阳系中最独特、最迷人的星球之一。它的发现者威廉·赫歇尔(William Herschel)早在1781年就因意外发现太阳系的第七颗行星天王星而闻名于世。赫歇尔因此一举成名，英国国王乔治支持他研究任何他感兴趣的东西。土卫二的发现不出所料，他选择打造世界上最先进的望远镜。凭借无与伦比的分辨率和聚光能力，赫歇尔可以看到以前所有天文学家都看不见的卫星和星云。1789年，他看到土星周围有一个白色的小斑点:那就是土卫二了。尽管人类在后来的200年的时间里对它的了解并没有增加多少，但今天它可能已经成为太阳系中地球外最有希望存在生命的天体。土卫二(Encelas)位于土星主光环的外面，这张照片是新月相位（月牙）。由卡西尼号于2015年拍摄(图源美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)很难想象地球以外的生命竟会存在于一颗小小的卫星上。和其他的土星卫星一样，土卫二离地球和太阳都很远，甚至比南极的极夜还要冷。土卫二距离地球约13亿公里，离土星也不算近:在光环外侧。在几个卫星的横向比较中，它的体积相当小:直径约为500公里，和太阳系第二大小行星灶神星(Vesta)相当。土卫二的最高温度从来不会超过零下130摄氏度。这张土卫二的照片里，它的侧面被太阳照亮，它的正面被土星反射的光照亮，而向下的光晕来自火山的喷发，这就是它怀有生命的核心希望所在地下的海洋与光滑的皮肤土星拥有62颗卫星，其中还有土卫六这样体积巨大，大气层浓厚，表面有液态碳氢化合物的卫星，土卫二看上去根本没有优势。它既没有土卫六那样厚厚的大气层;也没有像木卫一那样喷射熔岩的火山，或是海卫一的低温火山。不过，土卫二可能是太阳系中地球之外最适合人类居住的地方。它的强反光，没有生命的表面只是只是一个伪装，掩护了冰层下可能富含生命的液态海洋，这个海洋藏在冰壳下20公里处。从外面看上去有一列列浅蓝色的条纹，诉说着深入鉴于内部的一道道深深的裂缝。最值得我们注意的是，卫星观测到冰水从这些裂缝中喷射到太空中，每次喷发都有数百公里高！这张由美国宇航局的卡西尼号探测器拍摄的照片显示，当卡西尼号宇宙飞船近距离飞越土卫二时，从土卫二南部区域喷射出的絮状气体和尘埃大小的冰粒(上图) 。根据2017年发表在《科学》(Science)杂志上的研究结果，美国宇航局的卡西尼号(Cassini)宇宙飞船探测到，从冰封的海洋世界喷出的物质中含有氢气分子，这可能是水和岩石之间发生深海化学反应的结果，这些化学反应可能成为生命的动力。(美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)土卫二的英文名来源于希腊神话，恩克拉多斯(Encelas)是一代神王(天王星)和盖亚(地球)的儿子，是一个泰坦。后来的希腊众神与泰坦们交战时，雅典娜打败了他。然而，直到20世纪80年代，也就是土卫二第一次被发现200年后，当旅行者1号和旅行者2号掠过太阳系的这些气态巨行星时，我们才拍摄到了土卫二的第一张近照。这张照片立即引发了科学家对这个冰冻世界的极大兴趣，因为它是一个和科学家们一直以来预测的岩石星球截然不同的存在。这是旅行者2号于1981年8月26日从109,000公里外拍摄的土卫二的最好的照片。这张照片上可以看到，土卫二有一个比较光滑的表面，有些地方的陨石坑已经消失了。(图源美国宇航局/喷气推进实验室/TED STRYK)尽管土卫二也有陨石坑，不过它的大部分表面都是完全光滑的。不仅光滑，还很明亮哦，土卫二的冰雪表面是整个太阳系中发现的反射性最强的表面之一。这可不是夸张，而是通过定量测量证实的。它的反照率(反射率的一种科学测量方法)为99% 。光滑度也很吸引人，因为在土卫二这样一个引力不算太大而陨石袭击还不少的星球上，要想拥有如此光滑的表面，唯一的办法就是不断地“喷涂表面”，就像保养溜冰场一样。土卫二表面地理图，和墨卡托投影中的地球还挺像。值得注意的是，尽管有一些地区主要是在北极有丰富的陨石坑，但大部分表面实际上没有陨石坑。(NASA /卡西尼/成像科学子系统/保罗·申克/月球与行星研究所)自酿光环与生命要素对于像这样光滑的表面，唯一可行的解释是寻找土卫二是否有明显的火山活动。卡西尼号发现了一些相关证据：就像上图中所看到的，裂缝最深的区域也是所有区域中最光滑的。也就是说这是地质活动喷发出来的水再次冰结而成。土星不仅有卫星和明亮的主光环，还有一个较暗的外环。其中之一：E环，恰好与土卫二的轨道对齐。科学家预测E环是由土卫二喷发到宇宙中的粒子形成的。土星的稀疏、明亮且冰冷的E环，那个亮亮的小点就是土卫二。这张卡西尼号拍摄的照片是土卫二在自然环境中最壮观的景象之一。(美国航天局/喷气推进实验室/空间科学研究所)当卡西尼号在2004年，也就是15年前到达土星时，它引起了科学家对土卫二极大的兴趣。在2005年、2008年和2009年，卡西尼号与土卫二进行了多次近距离飞行，让人们看清了土卫二和它的E环。科学家们可以收集有关土卫二表面成分、E环成分以及土卫二喷射物的数据。最这些研究最大的收获是：在土卫二冰冷的表面下，一定存在着一个深邃而巨大的咸水海洋。土星的潮汐力加上这颗卫星的距离，应该足以在它的核心处产生足够的热量，高压的海水从裂隙中喷射出来。再加上我们已经可能确认的广泛存在于整个太阳系的有机分子，土卫二就凑齐了生命所必需的三个基本元素:水、合适的温度和有机物。在土卫二海洋中寻找生命的最有趣(也是最节约的)方案之一，是让一个探测器飞越土卫二的“巨大喷泉”，收集样本并分析其中的有机分子。这些水雾中可能存在微生物，只是有待发现。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)太阳系的生命之光科学家非常期待能找到氨基酸或其他有机分子，它们是生命的前题，因为只有化学才能解释这一点。卡西尼号的发现让我们不得不进一步在土卫二上寻找地外生命。如果在那里发现了外星生命，其影响将会再一次颠覆人类对生命的认识。是的，人类有很多理由希望土卫二上有生命，因为它将彻底改变对外星智慧生命的探索，也将重新定义我们如何理解生物的概念。我们目前对生命起源的认识完全是基于地球上所能观察到的。一些在极端条件下存在的生物，比如那些生活在海底的古菌，曾经被认为是不可能存在的。我们原来认为生命过程的条件是非常苛刻的。在海底深处，没有阳光照射的热液喷口周围，生命依然在茁壮成长。从非生命到生命的过程是当今科学界悬而未决的重大问题之一，但如果生命可以在这里存在，也许在木卫二或土卫二的海底也能存在。(图源NOAA /PMEL VENTS计划)如果我们在土卫二上发现生命，它将推翻我们目前所认为的生命的七个基本要求。现在对生命的定义如下:由细胞组成对外界刺激有反应能够繁殖将其特性传给后代新陈代谢包括来自外部环境的输入维持某种形式的内稳态在它存在的过程中成长和变化但是现在想想，或许我们对生命的定义还是太狭隘了，在广袤的宇宙，或许有不符合以上一两条甚至是全都不符合的生命存在也不一定。土卫二表面的“喷泉”(左)、地球上的科学家们在模拟软件curtain-like上喷发的土卫二(右) 。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)也许土卫二海洋的咸水环境中存在着自由漂浮的分子，它们可以自我繁殖，这与传统观念相悖，传统观念认为生命一定是需要一个细胞结构的。也许内环境平衡（稳定的细胞结构）只是一种地球上的自然选择，而不是一种必须品。也许我们的想象力受到DNA结构和功能的限制，并不是所有的生命形式都会繁殖或将它们的特征传递给后代。无论人类的思维多么富有创造力，我们必须承认，世界往往比我们熟知的还要陌生。正如科学家杰西·沙纳曾说过的那样，最基本的事实是在第一次发现地外生命之前，我们无法真正知道它的定义。我们在土卫二表面看到的深裂缝是地壳冰的巨大裂缝。科学家认为这些裂缝是由土星的潮汐力造成的，潮汐力向星球传递内部能量，并对地壳施加剪应力。与此同时，这些效应导致了“喷泉”和连续的地表重构现象。地球是太阳系中唯一一个可以容纳任何生命形式的星球，无论在过去还是现在，这仍是一个没有完全解开的迷题。未来必去的地方金星和火星可能在历史上有10亿年和地球环境很相似的时期，它们可能曾出现过生命。而像土卫二、木卫二、海卫一或冥王星这样拥有地下海洋的冰冻世界，与地球目前的环境完全不同，却拥有同样可能孕育生命的原始成分。水、温度和有机分子是产生生命必须的全部了吗?即使是在宇宙的任何其他地方发现最基本的生物体(甚至是生物体的前体成分)，也会导致一场科学革命。若能在土卫二的“喷泉”中发现的一个细胞一定会成为21世纪最重大的发现的。
NASA为什么敢断言土卫二上一定会存在着生命？【天宫二号围绕什么转如何看待地球二号，天宫二号与地球同步吗】目前为止，太阳系内仅仅只有地球一颗星球有生命物质存在，但或许太阳系内还有其他行星具备孕育生命的条件。甚至或许都已经迎来了生命，只不过因为人类目前还没有登陆这些行星，并在这些行星上发现生命，才以为生命不存在。比如土卫二这颗卫星，就被科学家猜测疑似有生命物质存在。1789年，威廉赫歇尔首次发现了土星的第六大卫星土卫二。由于这颗卫星能百分之百反射太阳的光，且所处的轨道附近正巧是土星环最稠密的部分。科学家们很难通过太空望远镜从地球上观测到土卫二的身影，因此一度对这颗卫星了解程度并不高，也很难想象这颗星球有可能存在生命物质。直到科学家发现土卫二是一颗地质喷发非常活跃的星球。且很有可能喷发的物质中包含了液态的水，这才对土卫二予以关注！地球的液态水资源，就因为喷发到地球之外，这才形成了1000多米深度的大气层。无论土卫二是否会形成大气层，仅仅只在土星发现了液态的水，也是很值得惊喜的一件事情。自此之后，美国宇航局表示，土卫二将会被列入太阳系内重点研究的星球之一。直到2017年4月14号，美国宇航局宣布土卫二上具备生命所需的所有元素。就意味着这颗星球有极大的潜力，成为人类的第二家园。为了更多的了解土卫二，美国宇航局在1997年10月15号发射了卡西尼号飞船探测器。至2012年10月，共拍摄30多万张照片，并传回到地球上。不过值得一提的是，卡西尼号飞船不仅仅只为了造访土卫二。毕竟土星有60多颗卫星环绕。卡西尼号首次掠过土卫二时，距离土卫二大约有着1500km 。其最近的一次靠近土卫二，近达50km 。只为了去研究土卫二喷射的羽状物质成分，究竟是由什么组成的？如科学家一早预测的那般，确实含有不少水蒸汽以及一些碳氢化合物。但科学家想要更近距离的去分析这些组成物质时，却未能如偿所愿。紧接着欧洲空间局决定要朝着土卫二继续发射探测器。并将计划被命名为土卫六土星计划。其中涵盖了土卫二。2017年，卡西尼号又再次传回了土卫二喷发出的水气，研究人员证明其中含有大量的氢分子，这很可能是土卫二拥有着一片汪洋的海洋，海洋和岩石产生了热岩反应。从而证实土卫二很可能具备生命孕育的必备条件，甚至土卫二的海洋中也许都已经孕育出了生命。据了解，土卫二是一颗质量极小的卫星，毕竟只排行土星60多颗卫星中的第六位。直径不过505km，连地球的1/20都没有达到。也仅仅只达到了月球的1/7 。但这颗星球依旧不容忽视，它的表面积大约相当于2个面积并不大的欧洲国家。总可居住的面积大约达到了80万平方公里。这颗星球也是一个不规则的圆球状星球，整体呈现椭球体。在美国宇航局还没有发射卡西尼号飞船之前，旅行者一号和旅行者二号也曾经率先近距离的观测过土卫二，不过这两颗探测器都只是匆匆掠过土卫二，且有一定距离。但也让科学家发现到土卫二上也疑似存在着山丘。以及一些分布并不是特别均衡的陨坑，就像月球一样。科学家猜测，土卫二上很可能也存在着一些地质活动，比如火山喷发。如果以上这一切都得到证实。这将会成为太阳系内的又一大新发现。即便土卫二还没有孕育出大物质分子，但很可能已经存在微生物。科学家迫切的想揭开土卫二隐藏之谜，但可惜的是人类距离登陆外太空，过程依旧艰难，在未来的数年时间里，卡西尼号飞船还会一次又一次更近距离地掠过土卫二，以期望发现更多生命存在的证据，甚至如果能直接拍摄到土卫二生命，那就再好不过了。不知道大家对此是如何看待的呢？你们觉得土卫二有生命吗？或者未来是否成为太阳系内的又一颗生态星球呢？

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霍金的预言传了这么久，我们该如何看待？综合情况来看，地球如今的变化确实可能令人类比较担心，产生的自然灾难在短时间看来可能有点多，例如极端性野火，强降雨，强沙尘暴等都出现了，而加上一个时期的问题，我们很多人时不时都想到一些人，例如“英国著名物理学家斯蒂芬?霍金” 。霍金可以说确实在全球的影响力很大，在他离开我们之后，留下的预言也是让我们不少的人“热议”，而对于一个人类离开地球的预言说的是更加的多。在他此前的再次预言之中，声称人类可能在2600年前就会灭绝。霍金认为，随着地球人口增长，能源消耗将会增加，地球将变成一个“熊熊燃烧的火球” 。霍金的预言如何看待？我们不说霍金的预言准不准确，但是需要看待一些问题，确实人类的人口如今还是在增长之中。根据联合国2020年发布的草案警告称，目前世界人口约为76亿，预计到2030年将达86亿，到2050年将达98亿，但人口激增趋势预计不会很快结束，所以短时间来说是一个缓慢增长的趋势，而在人口增加之后，资源问题确实是一个问题。在人口增多之后，这将对“包括粮食、基础设施和土地利用在内的资源需求产生严重影响” 。所以说霍金的这个预言，这一点是说到了“，随着地球人口增长，能源消耗将会增加” 。但是对于地球将变成一个“熊熊燃烧的火球”暂时无从说起，这个只能从资源的问题来说。如果他说的符合全球变暖问题，那还真的有这个概率性。随着温室气体的排放不断升级，我们确实也看到了全球气温还在上升之中，而根据科学研究表明，在这种情况之下，我们面临的极端性高温可能也会强不少。所以说，两者确实联系到一起了，地球真的可能在“越来越热”，从这个角度来看，霍金的预言确实没有什么问题，还真的是有这个概率。当然很多人不相信他说的预言，但是这个问题也是给我们人类一个提醒，可以作为参考。如果霍金的预言准确了，那我们人类能不能逃过这一劫？当然，从理论性的角度来讲，人类要想改变如今的气候现状，必须要从遵守《巴黎协议》的问题说起来，毕竟《巴黎协议》就是为我们地球的气候问题而制定的，所以说全球如果都实施起来了，那么霍金的预言将可能成为“空白”，但是如今也出现了不遵循的，这才是问题所在。但是按照如今的气候情况持续下去，这个概率确实可能有。而站在霍金的角度而言，霍金认为，要摆脱这场灾难，我们人类只能去寻找一个适合人类生存的星球。他还称，人类如果还想把自己的存在延长100万年的话，就要无畏地去往自己从未去过的地方。所以说，霍金认为人类寻找“第二地球”可能才是一个关键性的问题，当然从如今的人类的探索情况来看，还是没有找到一个。但是有“备胎”的星球，那就是火星，不少国家都在提出“火星移居”计划，但是我也不理解为何要将火星作为发展对象。火星从现有的观察情况来看，可以说是一个荒废的天体，没有任何的东西，就连基本的氧气，水等物质都没得，如果要去开发火星，建立火星基地，从如今看来也只能依靠地球资源才可能生存下去，不然一切都是“空谈”，所以很不理解火星为何会成为“移居”的对象，还不如如今多做做保护地球的实际性问题吧。面临地球的问题，我们人类做了什么？确实也做了一些准备，根据《法新社》新科学报告指出，以防全球灾难的问题，全球已经在增加世界农业储备金。那就是建立在北极“世界末日”种子库出现了新消息。根据数据显示，新藏匿了60000多（6万）份种子样本。这就是人们对气候变化和物种丧失等问题采取的一系列措施。而这样本是来自36个地区和国际机构存入的，做出的贡献，新来的产品包括小麦和水稻等主要农作物，以及欧洲苹果树的野生品种，该“世界末日”种子库的种子品种的数量已达到105万。根据科学报告指出，而整个“世界末日”种子库最多可容纳450万个样本。而这座存储式是在2008年成立，由挪威提供资金，目的就是面对气候变化，战争以及其他自然和人为灾难时产生的影响，相当于是保护生物多样性，所以因此获得“末日金库”的绰号。当然如今也面临到了一些问题，那就是在2016年的时候，随着北极温度异常高的升高，永久冻土开始融化，水逐步渗入其隧道入口。最后也是在挪威资助瞎，保护了穹顶不受气候变暖和潮湿气候影响的工作，这才变得好了一点。所以说从综合的情况来看，越来越多的人是相信地球的问题变得越来越严峻了，而这个“世界末日”种子库相当于是后期的一个保障问题吧，当这些自然灾难发生之后，人类在地球上才有真正的回转余地，算是一个“准备工作” 。当然从个人的角度来讲，人类如今做这些事情确实具有意义，但是最终只要大家集体改变气候的情况，也能够解决如今不少地区面临的问题，气温上升无非主要就是温室气体的影响最大，只要解决了，一切可能都会变得好起来很多。所以说，对霍金预言的看待，我们不知道未来会不会出现这种不好的情况，但是至少给人类了一些预警提示，真正的应该保护下地球了，当一切全部发生的时候，我们人类再来说保护地球，可能真的就已经晚了。