背景
地球磁場“迷你地球”與20世紀90年代初期美國大力宣傳的“生物圈2號”計畫性質相同。“生物圈2號”是美國空間生物風險公司投資2億美元，在亞利桑那州的沙漠中興建的巨大溫室。占地面積1.3公頃，大小相當於三個足球場。8位男女科學家在其內部自給自足地生活了兩年，進行有關生態和環境方面的研究和科學實驗。但實驗在1996年以失敗告終，其結果表明，以當時的技術條件，人類還無法模擬出一個類似地球、可供人類生存的生態環境。
“迷你地球”位於日本北部沿海的青森縣六所村，面積只有4700平方米，是3個由不鏽鋼走廊連線的體育館式建築。整套設施耗資6500萬美元，於兩年前建成，眼下研究人員已經開始進行前期試驗。試驗正式開始後，將有兩名科學家進入有動植物和空氣的全封閉建築內居住，起初一個星期，而後逐漸延長到5個月。實驗目的是模擬封閉空間內氧氣和二氧化碳在植物、人類和動物之間的循環。
氧氣未能順利循環正是導致“生物圈2號”失敗的重要原因。由於土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈2號”用的混凝土中的鈣反應生成碳酸鈣，導致其中氧氣含量從21%降到了14%。到後期，“生物圈2號”中的植物幾乎滅絕，必須注入氧氣才能維持人員生存。
日本環境科學研究所負責“迷你地球”的主要研究工作。這裡的高級執行主任、火箭科學家新田敬二信心十足，他說：“與生物圈2號最大的區別之一是，我們花費了大量的金錢和時間來設計和建立支持生命的系統。”
實驗
迷你地球迷你地球日本在封閉空間“迷你地球”進行的為期一周自給自足的實驗順利結束，“迷你地球”送走了第一批“迷你地球人”。參加實驗的研究員筱原正典在當天的記者招待會上說：“兩名‘迷你地球人’靠自己培育的植物釋放出的氧氣度過一周時光，我感到實在了不起。通過這次實驗自己對植物更加情有獨鍾，今後會更珍愛植物。”筱原正典準備2009年在“迷你地球”居住4個月，向封閉空間發起新的挑戰。
“迷你地球”實驗從2009年4月6日開始，實驗的目的之一是，調查食物等所含的碳是如何在生態系統中循環的。“迷你地球”是日本財團法人環境科學技術研究所2000年建造的，總面積5000平方米，其中10%的空間全部密封，在密封空間裡除了植物栽培區外，還有羊圈和供兩名研究人員居住的一室一廳。兩名研究人員和兩隻山羊靠吃在植物栽培室收穫的大米和蔬菜生活了一周。
能源
植物在不同光合作用下的狀態“迷你地球”沒有使用土壤和依賴微生物，而是使用機器來人工分解和處理廢料。這個人工支持部分占據了整個場地的1/4。支持系統的中心部分是復原氧氣的處理機，使用高溫和電解水的辦法從二氧化碳中重新獲得氧氣。新田認為，“迷你地球”所使用的機械甚至比美國航空航天局為國際空間站研發的同類設備效率更高。“我相信在這裡開發的技術將來可以用於航天項目”。
內部設施
兩位科學家的生活區域也占據了“迷你地球”的1/4面積，有兩張床、電腦和固定的腳踏健身車。房間的角落安置著攝像頭，以監控他們的安全狀況。相鄰的房間是用來飼養動物的。目前已有兩頭山羊接受了3周的血壓、體溫和心臟情況監視，以確定它們是否能夠適應封閉的環境。研究人員還嘗試在可以調控溫度、濕度和光線的房間裡種植水稻和大約30種蔬菜。居住在“迷你地球”內部的人只能從外部得到電力供應和信息。內外聯繫是通過電話、電子郵件和網際網路來實現的。
