太空天梯離我們有多遠閱讀答案

　　送遊客去太空觀光的太空天梯本世紀能實現嗎?太空天梯能有多高?又有什麼難題要解決呢?以下是小編為你整理的太空天梯離我們有多遠閱讀練習及答案，希望能幫到你。

　　《太空天梯離我們有多遠》閱讀材料

　　太空天梯離我們有多遠

　　尹懷勤

　　近日，中國科學家成功製備出單根長度達半米以上的碳奈米管，創造了新的世界紀錄。圍繞對這項成果的評論，無不匯聚到一點，即人類離搭建太空天梯的夢想又進了一步。不久之前，日本一家公司更是提出，要在2050年之前建造一座太空天梯，送遊客去太空觀光。作為美國宇航局世紀挑戰的首選專案，太空天梯本世紀真能實現嗎?太空天梯能有多高?搭建太空天梯將會採用哪種方案，又有什麼難題要解決呢?

　　圍繞地球有這樣一條位於赤道面上空的軌道，其距離地球赤道的高度為35786千米，如果在該軌道上的航天器以每秒3.07千米的速度繞地球執行，那麼就正好與地球自轉的速度相同，故從地面上看去，好像航天器被固定在太空中一樣，這條軌道被稱為地球靜止軌道。

　　正緣於地球靜止軌道的這種特殊功能，俄國著名學者、現代航天學奠基人之一齊奧爾科夫斯基才提出，可在軌道上設定一個太空城堡，從上面垂放一根纜繩錨在地球赤道上，就可成為通向太空的天梯。這根梯子可以筆直地通向靜止軌道，在無外力影響時它不會彎曲，能作為通往太空的運輸線。

　　目前，包括中國在內的一些國家已向地球靜止軌道發射了多顆衛星，成功地掌握了高軌道航天器入軌技術，這都為將來建造太空天梯奠定了一定的技術基礎。

　　1999年，美國宇航局馬歇爾研究中心發表了《天梯：太空的先進基礎設施》的報告，標誌著天梯將從幻想走向現實。2005年，美國宇航局正式宣佈，太空天梯已成為世紀挑戰的首選專案。以研究天梯而著稱的美國科學家布拉德·愛德華茲所構想的初版天梯預計將在2019年問世，其成本大約為70億～100億美元，與人類其他大型太空壯舉相比，天梯費用並不算太大。

　　愛德華茲是這樣描述天梯的建造過程的：第一步，把一個攜帶天梯半成品的航天器發射到地球靜止軌道上，使其和地球同步飛行;第二步，把這個半成品的天梯從航天器上放下來，落到赤道海面的一個平臺上，這個平臺類似一般的海上發射衛星的平臺;第三步，把半成品的天梯錨定在平臺上;第四步，用一個由鐳射提供能量的爬升器在這個半成品的天梯上上下移動，並把更多碳奈米合成纖維纜繩擰在天梯半成品上，進一步完善天梯。整個製造過程大約需要兩年半的時間。另外，根據專家設想，天梯也可由電磁能驅動。建成後的這個天梯猶如一條上下垂直的高速公路，爬升器就可沿著它把人員及成噸重的物資運送到離地面約3.6萬千米高的地球靜止軌道上，用時約需7.5天，回來也需要同樣長的時間。

　　至於海面平臺位置的選擇要儘可能避開飛機航班和輪船航線，也不能位於颶風駭浪經常發生的地方。當然，天梯還要有抵禦閃電和風雲雨雪的侵襲、穿越電離層的傷害、高層大氣中硫酸的侵蝕以及來自太空垃圾或流星的撞擊的能力。

　　當航天器在地球靜止軌道上以每秒3.07千米的速度執行時，其產生的離心力正好與離地球赤道35786千米高度上的地球引力相等，兩種力達到平衡狀態，故航天器不會掉下來。若從航天器伸展纜繩到地球赤道海面上組成一個天梯，那麼受力狀態就發生了變化，最終情況也就不一樣了。

　　航天器圍繞地球飛行而掉不下來的速度是隨著距離地面的高度而變化的。軌道高度越低，地球引力就越大，所需要的飛行環繞速度也就越大，反之亦然，如在離地面4000千米高的點上，實際需要的環繞速度為每秒6.2千米。若天梯上每一段所產生的離心力無法與地球引力相平衡，最終整個天梯受到一個巨大的向下作用的合力。在此力的作用下，天梯將在繞地球旋轉的同時逐漸降低高度，最後結果只能是連同航天器一塊墜落到地球上。

　　如何才能防止天梯掉下來呢?辦法就是從地球靜止軌道的航天器上再向上建造一個上天梯，使其產生的離心力合力能夠平衡下天梯受到的地球引力的合力。根據計算，當上天梯的高度為10.8萬千米時，向上的合力就與35786千米長的下天梯受到的向下的合力相平衡了，這樣總高度為14.3786萬千米的整個天梯就不會墜地了。

　　由於上天梯受向上的拉力，下天梯受向下的拉力，整個天梯就像兩頭受拉的纜繩一樣，被繃得緊緊的，不會彎曲，即使受到某種擾動而發生彎曲，也能自動恢復到直線狀態。同時，受地球重力梯度的作用，天梯能始終保持垂直地面的方向。有鑑於此，建造太空天梯時，上、下天梯必須堅持同步進行，以便使其任何時候所受到的向上和向下的兩個力都能保持平衡。唯有如此，才能逐步完成這項人類歷史上空前的巨集偉工程。

　　——節選自《百科知識》 2013年第17期