作者:胖胖的小橘
1972年,蘇聯在西伯利亞的克拉斯諾亞爾斯克建起了 BIOS -3。
當時有三個人在裏面住了 180天。
後來美利堅也不甘示弱。
在亞利桑那的沙漠裏造了一座玻璃房子,裏面硬是被他們塞進了雨林、海洋、沙漠和農田,8個人在裏面一住就是兩年。
可最後他們都失敗了。
因爲土壤裏的微生物把氧氣一點一點的消耗掉了,最後只能從外面往裏灌氧,才能維持住這個生物圈。
而月宮一號,是華夏自己走出來的路。
2013年,它在北航的校園裏建了起來,一個綜合艙,兩個植物艙,加起來有 160平方米。
第二年,3名志願者在裏面住了 105天。
這也是華夏第一次有人在一個靠生物循環維持的密閉系統裏生活。
2017年的時候又有 8個北航的研究生分成了兩組,輪流住進了艙裏,前前後後一共住了 370天。
他們在艙裏自己收麥子、自己脫粒、自己磨面,最後自己蒸饅頭。
那次實驗裏的一張照片還被 Nature選進了 2017年的年度科學圖片。
前幾年,月宮一號又進行了擴建,艙段多了整整一倍,常駐的 4個人也變成了 8個人。
就在說話間,劉紅就領着腥藖淼搅艘粭澊髽乔啊�
樓前的幾棵樹早就落光了葉子,光禿禿的枝丫在風裏搖晃着。
月宮一號就裝在這棟大樓的大廳裏。
? 第631章 這顆星球做到過
進了大樓以後,李東和腥舜┻^一條不長的走廊,眼前一下子就開闊了。
大廳的正中間正臥着幾組銀白色的密閉艙,相鄰的艙段之間,由通道連接在了一起。
這就是月宮一號了。
因爲艙裏還住着實驗人員,系統也一直咝凶牛詣⒓t並沒有帶他們進去,只是領着他們走到了植物艙的舷窗前。
整個舷窗室裏都徽衷谝黄霞t色的燈光裏。
三層種植架沿着艙壁排列着,上面種滿了麥子,有的已經抽出了麥穗,有的甚至連穗粒都已經鼓了起來。
現在京城已經是大寒,而舷窗裏頭,卻是麥子灌漿的季節。
小黑一下子就把攝像頭貼在了舷窗上。
艙裏有個穿着工作服的志願者,正彎着腰在種植架前忙活着。
察覺到窗外的動靜,他抬頭看了一眼,手上的動作突然就僵住了。
他愣了好幾秒,纔有些猶豫地朝窗外揮了揮手。
小黑也趕緊抬起機械手,朝他揮了揮手,隨後又貼回舷窗前,繼續看着裏面的麥子,半天都沒有挪開。
克拉拉也站在旁邊不過她倒是沒怎麼看那些麥穗,而是一直在看種植架上方的燈具。
看了一會劉紅又把他們領到了旁邊的監控室。
監控室裏掛着一塊記事板,記錄着月宮一號擴建以後連續咝械奶鞌怠�
此時上面的數字已經來到了第 1638天。
劉紅看了一眼那塊記事牌,自嘲地笑了笑。
“就門框上那塊牌子,去年差點就清零了。”
這事兒還得從月宮一號的物質閉合度說起。
按質量計算,實驗員消耗的氧氣、水和食物裏有 98%都能在系統內部再生,這個比例就叫做物質閉合度。
而剩下的 2%就得靠外部的補給了。
8名實驗員在裏面住一個月,要從外面補進來 30公斤的麪粉、食鹽和菌劑。
然後再把系統降解不了的固體廢物轉叱鋈ァ�
月宮一號本來就是照着月球基地造的。
外部的補給自然是越少越好。
所以前年秋天的時候,劉紅團隊就擴大了小麥的種植面積,又提高了固廢發酵罐的降解負荷,想把這 2%再往下壓一壓。
結果就壓出了怪事。
此時,劉紅調出了艙內的二氧化碳濃度曲線。
平時艙內的二氧化碳濃度會隨着燈光的開關和人員的活動出現晝夜變化。
雖然每天都有起伏吧,但大體上都是有規律可循的。
可當他們把閉合度提高到了 98.6%以後,原本晝夜波動之外,又出現了一道緩慢的大波浪。
11天起落一回。
劉紅嘆了口氣說道。
“最開始我們懷疑是人員輪換或者農作物收割造成的。”
“後來把記錄一項一項地做過對比以後,發現都不對。”
“而且也沒有人按照這個週期去調整過設備,可二氧化碳的濃度就是開始這麼變化。”
“等我們進一步減少補給,把閉合度提高到 98.9%的時候……”
“您看,變化就更明顯了。”
這一次,屏幕上的波峯變成了一高一低。
原本 11天就能重複一次的變化,現在要等上 22天才能完整的走完一輪。
李東看着屏幕,眉頭漸漸皺了起來。
“這是倍週期分岔?”
在非線性系統裏,把某個控制參數一點點的往上調,原本穩定的震盪會在某個臨界值上失穩。
週期就會翻成原來的兩倍,再往上調會變成 4倍、8倍,以此類推。
1976年的時候,生態學家羅伯特·梅在《Nature》上發過一篇論文。
他用一個最簡單的種羣生長方程,就算出了這個過程。
增長率低的時候,蟲子的數量年年都一樣,然後調高一點,就成了一年多一年少,再往上調,數量就徹底沒了規律。
後來物理學家費根鮑姆又發現,相鄰兩次翻倍之間的參數間隔會按大約 4.669的比例一次次地縮短。
所以週期翻倍會一次比一次來得快,最後擠成一團,變成混沌。
放在月宮一號上的話,這個控制參數就是閉合度。
從 98.6%到 98.9%,週期已經翻了一倍。
照這個比例往下推,混沌的門檻差不多就是在 99%上下。
可劉紅團隊,他們去年硬是咬牙把閉合度推到了 99%。
震盪一下子就沒了週期。
所以在有一天的半夜,艙裏的二氧化碳報警器就響了。
濃度直接衝到了平時的三四倍。
於是劉紅他們連夜就把補給給恢復到了原來的量,又往發酵罐裏重新接種了一批菌劑。
這樣直到一個禮拜以後,整個月宮一號的生態圈才穩住。
“那後來你們查出原因了嗎?”
李東問道。
“我們查了一年多現在能夠抓住的線索主要是在固廢發酵罐裏面。”
月宮一號裏收下來的秸稈、根茬,還有人的糞便,都需要經過微生物的處理。
而每一次二氧化碳震盪之間,發酵罐裏總有那麼幾個菌羣的丰度會突然往上竄。
“那能確定是哪幾類菌嗎?”
克拉拉問道。
劉紅苦笑着搖了搖頭。
“說出來也不怕你們笑話,我們到現在爲止也不知道。”
“宏基因組我們測了,可是拿到數據庫裏一查,一個已知的菌種都匹配不上。”
其實這種情況在微生物學界並不算稀奇。
地球上的微生物,能在實驗室裏純培養出來的還不到 1%,剩下的絕大多數都只能靠宏基因組測序拼出一份基因組草圖。
至於他們以什麼爲底物,走哪條代謝通道在菌體內又佔着什麼樣的生態位,基本上都是一片空白。
學界將這些對象叫做微生物暗物質。
“那現在月宮一號才住了 8個人,就這樣。”
“那要是以後還要住幾百個人,會怎麼樣呀?”
小黑這個時候突然問道。
劉紅看了她一眼,然後又看了看李東,沉默了片刻才說道。
“所以這就是我們現在擔心的問題,現在我們還在地球外面就是京城要什麼物資都能夠儘快的送過來。
“可到了月球上,就沒有這樣的條件了,到時候一旦出了問題可就麻煩了。”
李東此時沒有說話,他想起了常羲會議上,唐衛東問的那個問題。
“一套能養活一支駐留隊伍的生保系統,華夏現在拿的出來嗎?”
眼前的月宮一號似乎已經給出了很大一部分答案。
如果這一支駐留隊伍只有幾個人、十幾個人,那華夏能拿得出來。
可是常羲遠不止讓幾個人在月球上住。
那是一支駐留隊伍,以後可能是一座城市!
就算以後有了地月列車,補給條件也會改善,可月面常駐的人會越來越多。
現在 8個人每個月就需要 30來公斤的補給,那以後幾百個人呢?上千個人呢?
所以那幾條曲線爲什麼會亂?必須要弄清楚。
小黑此時一直沒有說話。
她的後臺裏幾十個進程調試載板的、讀論文的、刷短視頻的,竟然全部都停了下來,所有的算力都對準了屏幕上的那幾條曲線。
麥子的葉片抓住了光,把二氧化碳變成了澱粉。
澱粉又進入了人的身體,又變成了二氧化碳,呼了出來,回到葉片上。
秸稈和糞便進了發酵罐,被那些還沒有名字的細菌和古菌降解成了氮磷鉀,然後再回到麥子的根下……
在她的眼裏,這裏就是一方小小的世界,有自己的光、有自己的季節、有自己的呼吸,甚至還有自己的心跳。
可現在,這個心跳並不穩定。
她突然很想伸出手,替這方世界把心跳給扶穩。
不只是這樣……
他甚至想從第一縷光開始,親手造出這樣的一個世界。
這個念頭冒出來的一瞬間,她的散熱風扇一下就轉了起來。
咝腥照I裏,又接連出現了幾百條記錄,每一條後面都標註着無法歸類。
上一次出現這樣的記錄還是李東就着她做的回鍋肉,喫了三碗飯的時候。
那一次,她在短視頻裏找到一個詞,叫上頭。
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