第十三章 生物圈
更新時間:2020-06-20 作者:最終永恒
深空之下 第十三章 生物圈
生物圈這個名詞，對于在座的各位科學家來說并不陌生。 地球便是一個巨大的生物圈，上至海平面上方10000米，下至大洋深處11000米，都屬于生態圈的范疇。地球生物圈主要由生命物質、生物生成性物質和生物惰性物質三部分組成。其中，生命物質可以分為三類，分別是生產者、消費者以及分解者。 生產者，也就是綠色植物，它通過光合作用將二氧化碳轉化為有機物，并釋放出氧氣，而生產者與消費者呼入氧氣，將有機物重新轉化為二氧化碳，這便是碳循環。 地球生物圈的體量大，生物多樣性很高，營養結構復雜，擁有強大的自我調節能力，所以地球上大氣中的二氧化碳、氧氣濃度一直保持一個平衡的狀態。 聽上去很簡單，只需要保持碳、氧的量平衡即可。但復雜巨大的系統關聯中，可能每一縷輕風都是生命所不可或缺的，人類曾經做過許多以人工生態圈為對象的實驗，但無一例外，全部以失敗告終！ 在20世紀90年代，美國曾經建設過一個人造封閉生態系統，名為“生物圈2號”，8名科研人員在之中進行了21個月的實驗。 他們在密閉狀態下進行生態與環境研究，幫助人類了解地球如何運作，并研究在仿真地球生態環境的條件。 然而，在21個月后，實驗便失敗了，原因是生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例無法自行達到平衡，多數動植物無法正常生長或生殖，其滅絕的速度比預期的還要快。而蟑螂和螞蟻卻子孫滿堂，更加糟糕的是，其氧氣含量從21%降到了14%，如果人類居住在里面，可能會引發生命危險。 科學家們以為找到了失敗的原因，緊接著，生物圈2號迎來了第二批居民，但是僅僅過了半個月實驗又失敗了，原因是因為笑氣的積累量過多。 自此以后，人們才知道地球依舊是人類的唯一家園。 月球基地的存在，靠的是地球源源不斷的補給，并不能獨自生存。 “現在，我們必須建立真正的生態圈！”羅曼博士高呼道，“或許可以簡單一些，只需要達到碳平衡即可。” 他眉頭緊鎖，以人類已有的科技，真的能建立一個完全平衡的生物圈嗎？而且，這個實驗一旦開始，就必須要成功，一旦失敗，就是整個種族的滅亡。 “不，不，羅曼，你想的太多，太復雜了！”一位女性科學家站了起來，大聲說道，“我們目前沒有那么多時間考慮這些。” “關于你說的二氧化碳問題，我們完全可以利用月球上的甲烷以及碳酸鹽制造二氧化碳。當務之急是解決這場糧食危機，而不是其他什么！”、 “氧氣和水，暫時不去考慮。我們現在還有庫存著。” 一群科學家就這樣爭吵了起來，他們開始計算各種方案的可行性，想要得出一個最佳的結果。 于易峰一邊聽著，一邊整理相關思路，慢慢的，他的心里開始火熱起來，希望，還有希望！ 畢竟是從地球上精挑細選出來的五萬人啊，其中有最優秀的科學家，最嫻熟的技工，最有經驗的工程師……月球基地的生產力，儼然比得上一個小國家了。 這里的礦藏資源也比想象中豐富得多。當初將月球基地的地址選在這里，不僅僅因為這里有外星飛船，更重要的是，在地底深處，有將近2.2億噸冰！ 不要以為在月球上沒有水，它們只是以冰的形式隱藏在地殼深處。2.2億噸冰，與地球上的水資源比，并不算多，但已經可以算是豐厚的寶藏。 人的生存是離不開水的，但是水又不能被壓縮，運輸十分麻煩。幾億噸這么大的數字，想要從地球上運過來幾乎不可能，要知道勝利號的運載量只有500噸啊！所以，這些冰礦就成了最好的資源。 由于地底下的冰礦，水資源暫時不缺，雖然這些年開采了將近一半的冰，但至少還有一億噸的儲藏量！省著點用，足夠人類用幾十年的了。就算用完了，人類還可以利用地底下的礦物巖石，分解出結晶水，只是更加麻煩了點。 至于氧氣，有部分是地球運送過來的，也有部分是植物光合作用得來，但大多數氧氣還是采用電解礦物質的方式獲得的。例如說，電解金屬氧化物或者說電解水便能得到氧氣。 整個基地一年需要的氧氣量大概是1.5萬噸左右，這個數字并不高，只需要電解1.7萬噸水就可以了。所以氧氣的問題也解決了。 至于二氧化碳，可以分解碳酸鹽，也可以通過燃燒甲烷得到，月球極地有豐富的固態甲烷，基地附近就有。不過地表附近的碳酸鹽十分稀少，只能在地底深處挖掘，工程量大，燃燒甲烷的話，又產生了一些新的問題，甲烷的燃燒需要氧化劑，也就是氧氣！ 但是，制造氧氣又需要大量能量，所以必須要加大能量產出……光靠太陽能是不夠的了，最簡單的方法就是加大鈾資源的開發，建造核電站！ 到最后，攤子越鋪越大，涉及的方面越來越多，感覺什么都不夠用，什么都需要重新建設，于易峰已經有些混亂了。 他畢竟不是正統科學家，只是記下一些數字，考量其是否可行，至于其他的細節問題，只能由這些科學家們去考慮了。 “你們這是透支未來！”羅曼一邊咆哮著，一邊雙手放在腦袋后面，深深地揉著頭發。現在考慮的主要是糧食生產問題，而建設生態系統的方案暫時被擱置了。 “我們的水資源也是有限的……”他還想說些什么，卻被一個人一把拉住了，是他的養女百合子。 百合子輕聲說道，“父親，我們總先得渡過眼前的難關，才能思考更遠的事，不是嗎？” “是啊，唉……你說得對，一個完整的生態系統，不是一朝一夕就能完成的。”羅曼苦笑道。 這時候，于易峰突然靈光一閃，想到一個奇秒的點子。他從位置上跳了起來，出聲道，“各位，各位！聽我說一句，為何我們不搬到外星飛船呢？” “原先沒有對外星飛船進行大力開發，是因為政府想要保住飛船以及完美素的秘密。現在，這個秘密已經人盡皆知了，為何還要拋棄它而不顧呢？” “無論是安全性還是其他什么考慮，它都是一個非常好的選擇！” 眾人突然安靜了下來，相互之間交頭接耳，小聲議論著這個方案的可行性。 “我同意！”一個男聲從后邊傳了出來，是首席物理學家菲利克斯，“如果所有人都搬進外星飛船，我們可以將地表空出來的地方，全部種作植物，這樣可以節省大量時間！”深空之下 第十三章 生物圈
生物圈這個名詞，對于在座的各位科學家來說并不陌生。 地球便是一個巨大的生物圈，上至海平面上方10000米，下至大洋深處11000米，都屬于生態圈的范疇。地球生物圈主要由生命物質、生物生成性物質和生物惰性物質三部分組成。其中，生命物質可以分為三類，分別是生產者、消費者以及分解者。 生產者，也就是綠色植物，它通過光合作用將二氧化碳轉化為有機物，并釋放出氧氣，而生產者與消費者呼入氧氣，將有機物重新轉化為二氧化碳，這便是碳循環。 地球生物圈的體量大，生物多樣性很高，營養結構復雜，擁有強大的自我調節能力，所以地球上大氣中的二氧化碳、氧氣濃度一直保持一個平衡的狀態。 聽上去很簡單，只需要保持碳、氧的量平衡即可。但復雜巨大的系統關聯中，可能每一縷輕風都是生命所不可或缺的，人類曾經做過許多以人工生態圈為對象的實驗，但無一例外，全部以失敗告終！ 在20世紀90年代，美國曾經建設過一個人造封閉生態系統，名為“生物圈2號”，8名科研人員在之中進行了21個月的實驗。 他們在密閉狀態下進行生態與環境研究，幫助人類了解地球如何運作，并研究在仿真地球生態環境的條件。 然而，在21個月后，實驗便失敗了，原因是生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例無法自行達到平衡，多數動植物無法正常生長或生殖，其滅絕的速度比預期的還要快。而蟑螂和螞蟻卻子孫滿堂，更加糟糕的是，其氧氣含量從21%降到了14%，如果人類居住在里面，可能會引發生命危險。 科學家們以為找到了失敗的原因，緊接著，生物圈2號迎來了第二批居民，但是僅僅過了半個月實驗又失敗了，原因是因為笑氣的積累量過多。 自此以后，人們才知道地球依舊是人類的唯一家園。 月球基地的存在，靠的是地球源源不斷的補給，并不能獨自生存。 “現在，我們必須建立真正的生態圈！”羅曼博士高呼道，“或許可以簡單一些，只需要達到碳平衡即可。” 他眉頭緊鎖，以人類已有的科技，真的能建立一個完全平衡的生物圈嗎？而且，這個實驗一旦開始，就必須要成功，一旦失敗，就是整個種族的滅亡。 “不，不，羅曼，你想的太多，太復雜了！”一位女性科學家站了起來，大聲說道，“我們目前沒有那么多時間考慮這些。” “關于你說的二氧化碳問題，我們完全可以利用月球上的甲烷以及碳酸鹽制造二氧化碳。當務之急是解決這場糧食危機，而不是其他什么！”、 “氧氣和水，暫時不去考慮。我們現在還有庫存著。” 一群科學家就這樣爭吵了起來，他們開始計算各種方案的可行性，想要得出一個最佳的結果。 于易峰一邊聽著，一邊整理相關思路，慢慢的，他的心里開始火熱起來，希望，還有希望！ 畢竟是從地球上精挑細選出來的五萬人啊，其中有最優秀的科學家，最嫻熟的技工，最有經驗的工程師……月球基地的生產力，儼然比得上一個小國家了。 這里的礦藏資源也比想象中豐富得多。當初將月球基地的地址選在這里，不僅僅因為這里有外星飛船，更重要的是，在地底深處，有將近2.2億噸冰！ 不要以為在月球上沒有水，它們只是以冰的形式隱藏在地殼深處。2.2億噸冰，與地球上的水資源比，并不算多，但已經可以算是豐厚的寶藏。 人的生存是離不開水的，但是水又不能被壓縮，運輸十分麻煩。幾億噸這么大的數字，想要從地球上運過來幾乎不可能，要知道勝利號的運載量只有500噸啊！所以，這些冰礦就成了最好的資源。 由于地底下的冰礦，水資源暫時不缺，雖然這些年開采了將近一半的冰，但至少還有一億噸的儲藏量！省著點用，足夠人類用幾十年的了。就算用完了，人類還可以利用地底下的礦物巖石，分解出結晶水，只是更加麻煩了點。 至于氧氣，有部分是地球運送過來的，也有部分是植物光合作用得來，但大多數氧氣還是采用電解礦物質的方式獲得的。例如說，電解金屬氧化物或者說電解水便能得到氧氣。 整個基地一年需要的氧氣量大概是1.5萬噸左右，這個數字并不高，只需要電解1.7萬噸水就可以了。所以氧氣的問題也解決了。 至于二氧化碳，可以分解碳酸鹽，也可以通過燃燒甲烷得到，月球極地有豐富的固態甲烷，基地附近就有。不過地表附近的碳酸鹽十分稀少，只能在地底深處挖掘，工程量大，燃燒甲烷的話，又產生了一些新的問題，甲烷的燃燒需要氧化劑，也就是氧氣！ 但是，制造氧氣又需要大量能量，所以必須要加大能量產出……光靠太陽能是不夠的了，最簡單的方法就是加大鈾資源的開發，建造核電站！ 到最后，攤子越鋪越大，涉及的方面越來越多，感覺什么都不夠用，什么都需要重新建設，于易峰已經有些混亂了。 他畢竟不是正統科學家，只是記下一些數字，考量其是否可行，至于其他的細節問題，只能由這些科學家們去考慮了。 “你們這是透支未來！”羅曼一邊咆哮著，一邊雙手放在腦袋后面，深深地揉著頭發。現在考慮的主要是糧食生產問題，而建設生態系統的方案暫時被擱置了。 “我們的水資源也是有限的……”他還想說些什么，卻被一個人一把拉住了，是他的養女百合子。 百合子輕聲說道，“父親，我們總先得渡過眼前的難關，才能思考更遠的事，不是嗎？” “是啊，唉……你說得對，一個完整的生態系統，不是一朝一夕就能完成的。”羅曼苦笑道。 這時候，于易峰突然靈光一閃，想到一個奇秒的點子。他從位置上跳了起來，出聲道，“各位，各位！聽我說一句，為何我們不搬到外星飛船呢？” “原先沒有對外星飛船進行大力開發，是因為政府想要保住飛船以及完美素的秘密。現在，這個秘密已經人盡皆知了，為何還要拋棄它而不顧呢？” “無論是安全性還是其他什么考慮，它都是一個非常好的選擇！” 眾人突然安靜了下來，相互之間交頭接耳，小聲議論著這個方案的可行性。 “我同意！”一個男聲從后邊傳了出來，是首席物理學家菲利克斯，“如果所有人都搬進外星飛船，我們可以將地表空出來的地方，全部種作植物，這樣可以節省大量時間！”深空之下 第十三章 生物圈
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