‘壹’ 天文同好请进
Stellarium 对于天文爱好者来说当然是首选,这个是绿色版，滤掉了许多没用的文件
http://www.xdowns.com/soft/6/15/2006/Soft_33530.html
Asynx Planetarium 这是一款天文教学软件，包含了2500多颗星星信息，还提供行星的实时位置。下面是详细介绍，不过我认为有些言过其实，注意取舍吧。
Asynx Planetarium 是一款免费的天文教学软件，它里头包含了多达 2500 颗星星的详细信息、九大行星（目前应该算是八大行星了）的完整数据，以及 88 个星座的分布样式，让喜爱天文研究的朋友可以从中得到丰富的信息。也让想要一窥星星神秘面纱的朋友可以得知适当的观测时间。
http://www.xdowns.com/soft/23/115/2007/Soft_34712.html
还有汉化版：http://www.xdowns.com/soft/23/115/2008/Soft_40978.html
立体星图V3.8.2 呵呵，中国人自己的天文软件，支持一下吧。
《立体星图》软件的设计宗旨，在于帮助普通天文爱好者增加天文方面的知识和兴趣。通过这个软件，让天文爱好者能够更直观的了解星空，理解各种星体的运行规律。
http://www.xdowns.com/soft/23/115/2006/Soft_6374.html
Celestia V1.5.1 也是一款着名的天文软件。
是一个免费的开放源代码天文类软件，通过它你不仅可以鸟瞰地球，还可以畅游太阳系，以及其它多达10万颗星，甚至是银河系以外的星座。你可以远观星云，也可以近看飞行器。所有的查看和缩放都非常平滑。Celestia包含了巨大的天文数据库，包括恒星，行星，卫星，彗星以及太空船；如果原带的这些库还不能满足你，你可以方便的下载和安装扩展信息库。
Celestia虽然是英文软件，但操作并不复杂，甚至可以通过快捷键控制。
http://www.xdowns.com/soft/23/115/2006/Soft_23197.html
Google Earth 4.2/4.3 从4.2版起，Google Earth中增加了一个新的模块：Google Sky，它可以让你畅游星空。Google Sky引用哈勃太空望远镜的天文照片，清晰度当然是世界一流。（吐血推介！！！）
这个各大网站都有下载，我就不提供下载地址了。
微软世界望远镜(微软太空望远镜) Microsoft WorldWide Telescope 2.1.8.1
微软世界望远镜 WorldWide Telescope是微软太空望远镜软件。用户可以观看夜空，也可以将任何地域的数据放大。
微软表示要加入哈勃望远镜和多个环绕地球的太空望远镜，为用户提供更为准确的数据服务。当用户查看一个地域时，可以从不同的角度观看。
与谷歌推出的谷歌天空(Google Sky)相比，微软世界望远镜(微软太空望远镜)性能更好。（我不这么认为，因为速度有点慢，我看你的机器配置比较老，还是算了吧，不过下载了试试也未尝不可，毕竟是免费的）最主要的是其用户界面，围绕天空的缩放，实现了无缝操作。在WorldWide Telescope项目中，微软将使用目前绝大部分的照片技术。
http://download.pchome.net/instry/geography/detail-88342.html
Skymap 我给你个汉化版吧：
http://download.pchome.net/instry/geography/download-9936.html
‘贰’ 宇宙深处的“闪灵”，这种闪灵是什么该如何了解
宇宙的最深处是什么样的？宇宙无边无际，浩瀚无边。那么，宇宙的中心在哪里？宇宙的边缘在哪里？所以，让我们来想象一下。一个无边的东西，它的中心在哪里，它的边缘在哪里？答案只有一个：哪里都可以是它的中心，而它的边缘就是观察者自己的参考坐标中心的边缘。换句话说，中心和边缘都是相对术语。那么，根据这个推理，我们的地球可以被认为是宇宙的中心，而它的边缘是人类科学目前所能达到的最远的地平线。
所以可以说，宇宙的最深处看起来就像地球现在的样子。，当然，这不是我的想法，而是着名的超弦理论物理学家布莱恩-格林的想法，在他的书中可以看到，好像隐藏的现实，他也测量过，即使在离我们10的122米远的地方，也一定是一个与我们完全一样的地球，一切都与我们对应。所以不管事情有多大，就在10的122米远的地方，另一个你选择重新做；如果没有，在无限的宇宙中，有无限多的你，有无限多的选择，你会有一次正确的选择，对吗？
‘叁’ WWT星空免费吗
免费
WorldWide Telescope
[编辑本段]简介
WorldWide Telescope是微软推出新的桌面软件。用户只能通过Windows应用程序下载该软件，用户可以观看夜空，也可以将任何地域的数据放大。
通过Microsoft WorldWide Telescope,用户可在桌面上浏览夜空,并且可以在不同的区域进行缩放观看.其数据是来自近哈勃望远镜及近十个分布于世界各地的天文望远镜.当你选定一个区域后,还可以以多种不同的模式观看,比如红外线及非可见光模式.微软称,由于使用了高性能的Visual Experience Engine技术,WorldWide Telescope的用户界面将非常出色."此外,WorldWide Telescope所提供的数据也达到了TB级别.
[编辑本段]相关技术
微软建立了一个在线目录的SDSS的数据，作为一个网上查询的数据库，随着可视化工具，用来分析数据（ skyserver.sdss.org ） 。结果是， SQL Server的™数据库拥有约140亿行。现在每个人都可以使用其中一个世界上最好的望远镜。该网站已经取得了极大的成功，约10 ％左右的参观者是学生在使用的网上课程，但主要用户是天文学家们在分析现有数据。
Skyserver必须支持许多浏览器运行于多种平台，所以我们采取了一种瘦客户的方式，使大多数加工是做了一台服务器生产标准的HTML 。许多服务器端的逻辑是落实在T - SQL存储程序。
微软表示，“世界望远镜”将免费提供给用户，它是献给吉姆·格雷(Jim Gray)的一份礼物。格雷是微软的一名研究员，2007年在加州海岸失踪。微软主席比尔·盖茨(Bill Gates)在声明中说：“‘世界望远镜’是用于科学和教育的一个强大工具，它让所有人探索宇宙成为一种可能。我们希望这款软件能够激发年轻人学习天文学和科学的兴趣，同时帮助研究人员加深对宇宙的了解。”
下载地址：http://content.worldwidetelescope.org/equinox/wwtequinoxsetup.msi
官网：http://worldwidetelescope.org/
http://research.microsoft.com/projects/wwt/
微软表示，“世界望远镜”将免费提供给用户，它是献给吉姆·格雷(Jim Gray)的一份礼物。
‘肆’ 天文望远镜
推荐Meade LX200R
LX200R 地球上使用最广泛的科研望远镜如今受到最先进的空间光学系统的影响。Meade最新的LX200R望远镜为世界各地的天文爱好者带来了先进的R-C光学系统。世界上几乎所有的天文台都使用R-C系统的反射镜，包括NASA的哈勃太空望远镜。现在你可以迈向专业领域了。LX200R包含前一代LX200系列的所有功能，包括GPS定位，主镜锁，无影像抖动微型聚焦器，超大口径的主镜，智能驱动，智能镜座，AutostarⅡ等。另外，LX200R的光学镜片生产于加利福尼亚，附带一只5片结构的5000系列PL目镜。最新的LX200R系列是自LX200系列发布以来天文界最大的喜讯！
先进的f/10 R-C光学系统：R-C光学设计在专业的天文摄影家中知名度很高，而且是世界上大型天文台望远镜的首选光学系统。LX200R对于要求苛刻的观测者和热心的摄影者来说是个完美的工作平台，望远镜的口径有8"，10"，12"，14"和16"。
Meade超高透光率镀膜（UHTC）：相对于Meade的标准镀膜，透光率和亮度差不多都提高了20!%。诸如恒星、星云、星系之类的天体都会变得更加明亮。
无影像抖动微型对焦器：允许你在没有图像抖动的情况下获得精确的聚焦。
主镜锁：在长时间曝光中锁定主镜的位置。
超大的主镜：实际直径要大于标示的数值（例如：直径8"的LX200R实际直径是8.25" ）。这额外的1/4" 直径全面增加了视场的亮度。
智能镜座：每次当一个天体被瞄准和校正后，便不断地细化指向准确度。无论是赤道式还是地平式都可以使用。
智能驱动：通过一次或多次训练阶段来学习和平衡错误，在双轴上提供长周期错误校正（PPEC），以便减少长时间曝光中的导星错误。在两个轴上以及赤道/地平模式中都能提供PPEC功能。
索尼公司的GPS接收器：自动输入精确的时间、日期和地理的位置以便快速精确的校正望远镜。
自动校正：Meade的自动校正望远镜有预先校正功能。这些望远镜对外界的星空了如指掌。自动校正为您选择两颗校准星并放在您的寻星镜视场中。将它们调整到校正器中央，宇宙的奥秘尽在您的指掌。
AutostarⅡ：控制器有一个“热键”可以快速进入包含145000多颗天体的数据库。AutostarⅡ能用最新的升级软件更新，导航信息和实时的天体信息如彗星，都可以在Meade的网站获取。
美国制造：所有的LX200R望远镜都是在Meade位于美国加利福尼亚的设计与制造中心生产
‘伍’ 现在哪些国家有中继卫星
跟踪与数据中继卫星系统(Tracking and Dada Relay
Satellite System，简称TDRSS，是为中、低轨道的航天器与航天器之
间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨适测控服务的系
统，简称中继系统。
跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是20世纪航天测控通信技术的重
大突破。其“天基”设计思想，从根本上解决了测控、通信的高覆盖率
问题，同时一还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题，并具有
很高的经济效益。TDRSS系统使航天测控通信技术发生了革命性的变化
，目前还在继续向前发展，不断地拓宽自己的应用领域。
现在,美国与俄罗斯两国的跟踪与数据中继卫星系统均已进入应用阶段,
正在发展后续系统；欧空局和日本在这类卫星的发展中采用了新的思路
和技术途径。我国正在积极推进研究跟踪与数据卫星系统。
美国：
6颗
1983年4月4日发射了第一颗跟踪与数据中继卫星TDRS-1，开创了天基测
控新时代;
1993年1月，第6颗跟踪与数据中继卫星(TDRS-6 )发射后，该系统具有
了在轨运行和轨道备份能力，这才真正完成其组网过程。
1995年7月13日发射了第7颗TDRS卫星作为应急备用星，结束了长达10余
年的第一代跟踪与数据中继卫星系统的建设工作。
美国之所以如此坚持不解地努力发展这一系统，重要原因就是它是一种
作用很大的卫星。由于发射失败和卫星本身故障，直到1991年发射第5
颗卫星(TDRS-5)时，只能保持一颗完好的卫星在轨，虽然其间也曾有过
2颗上作卫星在轨的情况，但没有足够的轨道备份。尽管如此，这种卫
星系统已发挥了很大作用，它曾为12种以上的各种中、低轨道航天器提
供跟踪与数据中继业务。其中包括着名的哈勃望远镜。
如今，关国正在研制下一代的高级跟踪与数据中继卫星系统
(ATDRSS)新一代跟踪与数据中继卫星计划再发射3颗卫星，称为TDRS-H,
I, J.其中TDRS-H和I已于2000年6月和2002年9月发射升空。TDRS-H处于
部分工作状态,TDRS-I处于校验状态。
目前,美国TDRSS系统的空间部分由地球同步轨道上的6颗在轨中继星组
成,即TDRS-F1、F3、F4、F5、F6、F7(TDRS-F2发射失败)。另外,还有
ATDRSS系统的TDRS-H、I。
前苏联/俄罗斯：
4颗以上
即2颗以上军用，2颗民用
前苏联/俄罗斯已拥有多个军用和民用数据中继卫星系统。
军用系统又称为保密的数据中继系统，1982年5月发射首颗，1986
，1989年又相继发射两颗，都定点于西经14度。可见这种系统至少有2
颗卫星同时在轨服务。
民用系统又称为“射线”系统，也称为保密的数据中继系统分为东部、中部和西部3个独立的网络。从1985年至今已发展了两代“射线”中继星，其空-地段采用Ku波段，空一空段采用UHF波段。直至1993年3月，正常运行的只有2颗卫星构成的两个网络：即“宇宙”1897卫星服务的中部网和“宇宙”2054卫星服务的西部网。
前苏联的数据中继卫星同其它类型的卫星一样，寿命较短，因此何
2-3年至少要发射一颗。
欧盟：
2颗
欧洲航天局于1989年决定发展数据中继卫星，期间有过一些停顿，
到1993年欧州空间局才决定恢复DRS计划。1999年发射第一颗，2003年
发射第二颗。
日本：
2颗
日木宇宙开发事业团对日本的数据中继和跟踪卫星DRTS进行了规划
，并于1993年确定了4步走的发展策略：
(1)1995年利用工程试验卫星(ETS)6进行试验;
(2)1997年利用通信工程试验卫星COMETS进行试验;
(3)1998年利用光学轨道间通信工程试验卫星OICETS进行试验;
(4)2000年发射2颗实用型数据中继和跟踪卫星。
DRTS系统的目的在于为日本空间活动，如地球观测和国际空间站计
划，建立通信基础设施。
中国
1颗
据新华社西昌4月26日电我国首颗数据中继卫星“天链一号01星”
于2008年4月25日23时35分在西昌卫星发射中心成功发射。“天链一号
01星”的发射成功，填补了我国卫星领域的又一空白。
我国从上世纪80年代初期就开始跟踪TDRSS这一新技术，并在“九
五”期间开展了一系列的预研工作，到目前为止已取得了一定的成果。
我国跟踪与数据中继卫星系统的发展大致分两步走。第一步：先建
立单星系统，使其最大返向数传速率达几百兆，对用户航天器的轨道覆
盖率达50%以上；第二步：采用大型卫星平台建立双星系统，通过2颗星
使对用户航天器的轨道覆盖率达到85%.
‘陆’ 哈勃超深空的相关
宇宙最原始的星系到底是什么模样？为了回答这一个问题，哈勃太空望远镜摄下了这一张哈勃超深空(Hubble Ultra Deep Field, HUDF)照片，它是目前人类在可见光波段所能看到的宇宙最深处。据分析，哈伯超深空中有一个目前所见最冷的星系，这个星系可能是在130亿年前，也就是宇宙黑暗时期结束之后不久就诞生的。那时候宇宙的年龄大约只有目前的百分之五。哈勃望远镜用NICMOS和ACS相机，花了将近三个月的时间，对准同一个方向拍摄，才完成了这一张照片。在某些波段，哈勃超深空的感光度大约是哈伯深空(Hubble Deep Field,HDF) 的4倍。天文学家们将继续研究哈勃超深空照片，以期能对宇宙初期的恒星与星系的形成，有更多的了解。这张照片是目前以可见光所看到的宇宙最深处的图像。科学家形象地描述是将一根2.4米长的吸管深入到宇宙核心所看到的景象。据估计，此照片上有近1万个星系。
天文学家于八月底和九月初利用新近安装的第三代广域相机对这些拍摄到的星系进行了红外图像分析。这些星系全部位于南部天空的一小块地方，称作哈勃超深空，已经被哈勃望远镜和其他很多望远镜观测到。研究者还没有测量来自这些星系光线的波长，因此他们还不能直接确定这些星系距离到底有多远。但这些星体的色彩表明大约有16个星系距离地球约129亿光年，还有5个左右距离更远，将打破此前距地球131亿光年的最远星系的记录。分析显示在宇宙早期演化进程中亮度大的星系较少，而且这些星系形成星体的速度慢得超乎想象。
“我们在回首130亿年前，也就是宇宙大爆炸后6至7亿年前的宇宙，那时宇宙就像一个4岁的孩子。”观测小组成员之一，位于美国圣克鲁斯的加州大学天文学家加斯-伊林沃思说。
这三个研究小组最近在数学文献库官网上发表了四篇论文，加州工学院天文学家理乍得-艾利思是其中两篇论文的共同作者。他认为科学家们之所以能够迅速观测到这些看起来极度遥远的星系，是因为新相机具有更强的灵敏度和更广阔的视野。
艾利思说：“我们都认为现在是观测的黄金时刻，所有的研究团队都在利用不同的软件对数据进行独立的分析，并公开发表研究成果和观点。”
一个研究小组包括伊林沃思和另一名来自圣克鲁斯加州大学的理乍得-鲍文斯，他们于9月11日发表了他们的发现。另一个小组包括罗斯-麦克卢尔、苏格兰爱丁堡大学的詹姆斯-邓禄普以及艾利思和他们的同事，他们于9月15日发表了他们的报告。第三个小组由英国牛津大学的安德鲁-班克领军，艾利思也是成员之一，他们于9月15日发表了一篇对哈勃望远镜最新观测数据的分析报告。
观测者们发现随着望远镜观测得越遥远，回溯的时代越久远，明亮星系的数量显着下降。巴尔的摩太空望远镜科学研究所的哈利-弗格森根据银河系群星的亮度变化判断，这种下降可能是星系形成中的共有模式。
德国加兴的马克思-普朗克天体物理研究所科学家西蒙-怀特认为，观测结果“似乎表明星系形成还处于早期阶段”。弗格森和艾利思认为，因为哈勃超深空极其微小，只有天空中月亮在满月时表面积的1/150，而且第三代广域相机刚开始拍摄，很难确定观测结果能在探索早期宇宙其他星系方面具有多大的代表性。
艾利思表示新的发现意味着新的谜团。他的小组判断，这些遥远星系正在以非常缓慢的速度形成星体。它们太过渺小，以至于哈勃望远镜难以准确分析。在某些情况下，如此缓慢的速度仅相当于每年形成太阳质量的0.25%。按照目前的模式，这样的速度无法产生足够的紫外线，而紫外线图像对于研究宇宙演进具有重要意义。
大爆炸约40万年后，宇宙明显冷却，质子和电子重新形成原子。但是宇宙长期以来都被电离，氢原子再度分裂成质子和电子。很多天文学家断定来自最古老星系的紫外线引起了原子分裂。
当然，艾利思并不认为这会成为天文学的困扰。也许早期的星体产生紫外线辐射的效率超过我们的想象。也有可能早期星系的紫外线较之此后产生的星系更容易散发出来。怀特则认为还有另一只可能性，“或许还有许多未被发现的星系在发射紫外线。”随着新的数据会越来越多，有希望解决这样那样的宇宙奥秘。艾利思说：“令人激动的时刻已经到来。”
哈勃太空望远镜堪称世界上最着名的太空望远镜，自从1990年开始，哈勃望远镜就开始围绕地球工作，它发回了关于星系最壮观的一些图片，科学家们也据此把宇宙的年龄定为137亿年，知道了黑洞是大多数星系的中心，他们还监控行星的信息，并发现宇宙正在以更快的速度扩张。哈勃太空望远镜“服役”将满20年，但似乎又焕发了青春。哈勃太空望远镜之所以“愈老弥坚”，是因为在今年5月的大修为其增添了新设备。新安装的广域相机3号可以观测到更远的太空，并在三个光谱范围捕捉图像：紫外线、可见光和红外线。另一个新设备名叫宇宙起源光谱仪，它可以把光线分解，天文学家可以借此研究宇宙的结构和起源，如星系、恒星和行星是如何形成并发展的。
‘柒’ 看了生物圈二号,你有什么启示
说明了生态系统的复杂性，人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈，只就表明人类只有一个适合生存的环境，也说明物质循环和能量流动是不能模仿的
http://..com/question/116578.html?fr=qrl3
美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工 生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名.它由美国前橄榄球运动员 约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元.
1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均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5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评 估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出.他们在这期间 对大气,水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究. 生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统.它使人类首次能够在整体水平上研 究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径.更为重要的是, 它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星 球定居和宇宙载人探险.
一,概况
占地1.28公顷的生物圈2号的地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,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着加大,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着降低胆固醇(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,世界着名植物学家贝瑞·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记者,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.
http://..com/question/13470623.html?fr=qrl3