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人類如何前往距地4.37光年的類地行星
在距離地球4.37光年外的“半人馬座”,很可能存在著一顆適宜生命的類地行星??阿爾法星。人類如果想要前往這顆行星上生活,通過什么方式才能夠順利抵達呢?
或許反物質發(fā)動機可以被用來提供動力,其動力來自于反物質與物質相互湮滅時釋放出的巨大能量。然而,這種反物質發(fā)動機的問題在于如何在航行中產(chǎn)生足夠多的反物質并將其儲存下來?苹眯≌f作家.美國宇航局物理學家杰弗里?蘭迪斯說:“目前,所有制造反物質的方法都需要大型粒子加速器,并且產(chǎn)生的反物質還為數(shù)不多。此外,如果要儲存一克反物質的話,則需要一噸磁鐵。儲存大量反物質的想法聽上去非常輕松,但是實施起來卻不那么輕松了。這個設想目前還未被推翻,一點反物質就可以幫我們一個大忙!
英國著名物理學家施蒂芬?霍金此前曾表示,人類未來必將會離開太陽系尋找別的可生存行星,反物質能源將是星際旅行中飛船的主要動力;艚鹫f:“利用物質/反物質對沖產(chǎn)生的能量,可使飛船達到亞光速。這樣我們僅需六年就能夠飛抵最近的恒星!狈次镔|推進被看作是恒星際航行中極有前途的方式。根據(jù)愛因斯坦相對論能量定律,利用物質??反物質湮沒反應能把質量全部轉變成動能,因此最大限度地發(fā)揮了物質的潛能。
物理學家羅伯特?布沙德則提出另一個設想,就是使用電磁場,通過吸收純氫來為核動力火箭提供燃料。把核燃料做成很多細小的顆粒??“微型氫彈”,然后通過激光或者粒子束加熱到極高溫度并引起爆炸,產(chǎn)生的沖擊波和粒子流將形成反作用推力。逐個點燃“微型氫彈”可獲得脈動式的持續(xù)推力。不幸的是,布沙德的這種噴氣引擎可能無法工作。蘭迪斯說:“星際媒介并不如布沙德想像的那么密集。到目前為止,所有嘗試設計某種噴氣引擎的想法產(chǎn)生的都是后拖力而不是后推力。況且,我們并不真正了解如何利用星際中的純氫作為聚變燃料。這個主意雖然不錯,卻不現(xiàn)實!
光航行可能是另一種方法??依靠光束提供的輕微推力進行輕便的反射航行。光航行并不只是利用來自太陽的大量光能,它還利用了激光束提供額外推進力,尤其是在飛船航行到距離太陽較遠處時。借助激光進行星際航行的問題在于,需要在很長時間中使用大量的光,以在人的壽命期間迅速抵達半人馬座阿爾法星,這意味著需要在整個航行過程中一直使用大量高能激光。
與傳統(tǒng)的化學推進方式相比,激光推進最突出的優(yōu)點是不需攜帶燃料。航天器在大氣層中飛行時,只需對空氣加熱,穿越大氣層后,只需少量工作物質即可工作。自20世紀60年代初期出現(xiàn)激光器以來,由于激光推進巨大的潛在優(yōu)勢,美國.俄羅斯.德國等發(fā)達國家聯(lián)合攻關,在激光推進領域進行了不懈的努力目前美.俄等國已經(jīng)提出并制造出了激光光船,并把激光推進作為發(fā)展運載工具優(yōu)先考慮的目標。據(jù)預測,如果新一代大功率激光器的研制能夠取得突破,到2015年前后,利用激光推進系統(tǒng)可將數(shù)百千克的小衛(wèi)星送入軌道。
“人類如何前往距地4.37光年的類地行星”閱讀答案
(選自《中國UFO資訊網(wǎng)》2008年3月18日,有刪節(jié))
1.下列對文中描述的星際航行方式的表述不正確的一項是 ( )
A.安裝利用物質??反物質對沖以提供動力的反物質發(fā)動機的星際飛船,其速度可接近光速。
B.用電磁場吸收純氫作為燃料的核動力火箭,其動力來源于眾多微型“氫彈”的爆炸所形成的反作用推力。
C.因為反物質潛能巨大,反物質推進被看作恒星際航行的極有效方式。
D.光航行,即可利用太陽光能,也可利用星際飛船上安裝的激光器產(chǎn)生的激光束提供的推進力進行反射航行。
2.下列表述完全符合原文意思的一項 ( )
A.光航行式星際飛船要在人的壽命期間迅速抵達半人馬座阿爾法星,需要長時間地大量地使用高能激光,而現(xiàn)有的激光器顯然還滿足不了這個要求。
B.儲存大量反物質的設想雖然目前還未被推翻,但實施起來卻不那么容易。
C.英國物理學家斯蒂芬?霍金的利用反物質能源的設想,遭到了美國科幻小說作家杰弗里?蘭迪斯的質疑和否定。
D.星際空間中純氫的密集度并不如布沙德想像的那樣,而且對利用這些純氫作為核聚變燃料的問題,人們也并不真正了解。
3.根據(jù)原文提供的信息,下列推斷正確的一項是 ( )
A.從現(xiàn)有科學技術的熟練程度看,光航行是人類星際航行方式的首選,也必將是人類抵達阿爾法星的第一種航行方式。
B.再過七年左右,新一代大功率激光器的研制就能夠取得突破,那時人類就可以開始星際航行了。
C.由于物質/反物質對沖能最大限度地發(fā)揮物質的潛能,反物質能源將被作為恒星際飛船的主要動力,所以星際飛船安裝反物質發(fā)動機將是人類未來的必然選擇。
D.通過與文中所述的這幾種恒星際航行方式的比較,可以感覺到傳統(tǒng)火箭主要有速度和燃料兩大不足。
參考答案:
1.C(“反物質潛能巨大”錯誤,是物質/反物質對沖產(chǎn)生的能量巨大)
2.A( B“未被推翻”的是用“反物質發(fā)動機提供動力”的設想。C沒有質疑和否定 。D“純氫的密度”錯,原文是“星際媒介”。從語境看,“星際媒介”絕非“純氫”。應大體相當于螺旋槳推動輪船前進所需要的水,噴氣發(fā)動機推動飛機所需要的空氣。因其“密度”太低,不能給噴氣引擎提供足夠的反作用力,所以產(chǎn)生的是后拖力而非后推力。)
3.D(從與幾種“設想”的比較中可推知 A“必將是……第一種方式”
B“研制能夠取得突破”原文只是假設而不是肯定,“開始星際航行”錯,人類的星際航行早在登上月球時就有了,C“反物質能源將被作為恒星際飛船的主要動力”只是霍金等人的看法,“未來的必然選擇”太絕對。)“人類如何前往距地4.37光年的類地行星”閱讀答案
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