《人類(lèi)如何前往距地4．37光年的類(lèi)地行星》閱讀題目和答案

　　在距離地球個(gè)4.37光年外的“半人馬座”，很可能存在著一顆適宜生命的類(lèi)地行星——阿爾法星。人類(lèi)如果想要前往這顆行星上生活，通過(guò)什么方式才能夠）匝利抵達(dá)呢？

　　或許反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)可以被用來(lái)提供動(dòng)力，其動(dòng)力來(lái)自于反物質(zhì)與物質(zhì)相互湮滅時(shí)釋放出的巨大能量。然而，這種反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題在于如何在航行中產(chǎn)生足夠多的反物質(zhì)并將其儲(chǔ)存下來(lái)�？苹眯≌f(shuō)作家、美國(guó)宇航局物理學(xué)家杰弗里·蘭迪斯說(shuō)：“目前，所有制造反物質(zhì)的方法都需要大型粒子加速器，并且產(chǎn)生的反物質(zhì)還為數(shù)不多。此外，如果要儲(chǔ)存一克反物質(zhì)的話，則需要一噸磁鐵。儲(chǔ)存大量反物質(zhì)的想法聽(tīng)上去非常輕松，但是實(shí)施起來(lái)卻不那么輕松了。這個(gè)設(shè)想目前還未被推翻，一點(diǎn)反物質(zhì)就可以幫我們一個(gè)大忙。”

　　英國(guó)著名物理學(xué)家施蒂芬·霍金此前曾表示，人類(lèi)未來(lái)必將會(huì)離開(kāi)太陽(yáng)系尋找別的可生存行星，反物質(zhì)能源將是星際旅行中、船的主要?jiǎng)恿��；艚鹫f(shuō)：‘利用物質(zhì)／反物質(zhì)對(duì)沖產(chǎn)生的能量，可使飛船達(dá)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|(zhì)推進(jìn)被看作是恒星際航行中極有前途的方式。根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論能量定律，利用物質(zhì)一一反物質(zhì)湮沒(méi)反應(yīng)能把質(zhì)量全部轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，因此最大限度地發(fā)揮了物質(zhì)的潛能。

　　物理學(xué)家羅伯特·布沙德則提出另一個(gè)設(shè)想，就是使用電磁場(chǎng)，通過(guò)吸收純氫來(lái)為核動(dòng)力火箭提供燃料。把核燃料做成很多細(xì)小的顆粒——“微型氫彈”，然后通過(guò)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(gè)點(diǎn)燃“微型氫彈”可獲得脈動(dòng)式的持續(xù)推力。不幸的是，布沙德的這種噴氣弓】擎可能無(wú)法工作。蘭迪斯說(shuō)：“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(shè)計(jì)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?nèi)剂�。這個(gè)主意雖然不錯(cuò)，卻不現(xiàn)實(shí)�！�

　　光航行可能是另一種方法一一依靠光束提供的輕微推力進(jìn)行輕便的反射航行。光航行并不只是利用來(lái)自太陽(yáng)的大量光能，它還利用了激光束提供額外推進(jìn)力，尤其是在飛船航行到距離太陽(yáng)較遠(yuǎn)處時(shí)。借助激光進(jìn)行星際航行的問(wèn)題在于，需要在很長(zhǎng)時(shí)間中使用大量的光，以在人的壽命期間迅速抵達(dá)半人馬座阿爾法星，這意味著需要在整個(gè)航行過(guò)程中一直使用大量高能激光。

　　與傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)方式相比，激光推進(jìn)最突出的優(yōu)點(diǎn)是不需攜帶燃料。航天器在大氣層中飛行時(shí)，只需對(duì)空氣加熱，穿越大氣層后，只需少量工作物質(zhì)即可工作。自20世紀(jì)邊60年代初期出現(xiàn)激光器以來(lái)，由于激光推進(jìn)巨大的潛在優(yōu)勢(shì)，美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家聯(lián)合攻關(guān)，在激光推進(jìn)領(lǐng)域進(jìn)行了不懈的努力。目前美、俄等國(guó)已經(jīng)提出并制造出了激光光船，并把激光推進(jìn)作為 運(yùn)載工具優(yōu)先考慮的目標(biāo)。據(jù)預(yù)測(cè)，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(jìn)系統(tǒng)可將數(shù)百千克的小衛(wèi)星送入軌道。

　　6．下列對(duì)文中描述的星際航行方式的表述不正確的一項(xiàng)是

　　A．安裝利用物質(zhì)/反物質(zhì)對(duì)沖以提供動(dòng)力的反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)的星際飛船，其速度可接近光速。

　　B．因?yàn)榉次镔|(zhì)潛能巨大，反物質(zhì)推進(jìn)被看作恒星際航行的極有效方式。

　　C．用電磁場(chǎng)吸收純氫作為燃料的核動(dòng)力火箭，其動(dòng)力來(lái)源于眾多微型“氫彈”的爆炸所形成的反作用推力。

　　D．光航行，即可利用太陽(yáng)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(jìn)力進(jìn)行反射航行。

　　7．下列對(duì)幾種星際航行方式優(yōu)劣的判斷，不正確的一項(xiàng)是

　　A．進(jìn)行同等距離的星際飛行時(shí)，安裝反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛船所需的反物質(zhì)的量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)方式所需的能源量，但反物質(zhì)的獲取和儲(chǔ)存卻面臨著一些問(wèn)題。

　　B．使用電磁場(chǎng)來(lái)為核動(dòng)力火箭提供燃料的方式，其優(yōu)勢(shì)之一在于不需預(yù)先攜帶純氫燃料，

　　而是從星際空間中吸取，但它的噴氣引擎可能無(wú)法工作。

　　C．之所以把激光推進(jìn)作為發(fā)展恒星際運(yùn)載工具優(yōu)先考慮的目標(biāo)，就是因?yàn)樗�不需要攜帶任何燃料，且極易成為現(xiàn)實(shí)。

　　D．物理學(xué)家羅伯特·布沙德的設(shè)想盡管不錯(cuò)，但是還有一時(shí)難以解決的問(wèn)題：到目前為止，所有嘗試設(shè)計(jì)某種噴氣引擎的想法所產(chǎn)生的都是后拖力。

　　8．下列表述完全符合原文意思的一項(xiàng)是

　　A 儲(chǔ)存大量反物質(zhì)的設(shè)想雖然目前還未被推翻，但實(shí)施起來(lái)卻不那么容易。

　　B．英國(guó)物理學(xué)家斯蒂芬·霍金的利用反物質(zhì)能源的設(shè)想，遭到了美國(guó)科幻小說(shuō)作家杰弗里·一迪斯的質(zhì)疑和否定。

　　C．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(duì)利用這些純氫作為核聚變?nèi)剂系膯?wèn)題，人們也并不真正了解。

　　D．光航行式星際飛船要在人的壽命期間迅速抵達(dá)半人馬座阿爾法星，需要長(zhǎng)時(shí)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(gè)要求。

　　9．根據(jù)原文提供的信息，下列推斷正確的一項(xiàng)是

　　人從現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的熟練程度看，光航行是人類(lèi)星際航行方式的首選，也必將是人類(lèi)抵達(dá)阿爾法星的第一種航行方式。

　　B．再過(guò)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(shí)人類(lèi)就可以開(kāi)始星際航行了。

　　C．由于物質(zhì)／反物質(zhì)對(duì)沖能最大限度地發(fā)揮物質(zhì)的潛能，反物質(zhì)能源將被作為恒星際飛船的主要?jiǎng)恿�，所以星際飛船安裝反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)將是人類(lèi)未來(lái)的必然選擇。

　　D．通過(guò)與文中所述的這幾種恒星際航行方式的比較，可以感覺(jué)到傳統(tǒng)火箭主要有速度和燃料兩大不足。

　　參考答案：

　　6．B（“反物質(zhì)潛能巨大”錯(cuò)誤，是物質(zhì)/反物質(zhì)對(duì)沖產(chǎn)生的能量巨大） 7．C （“不需要攜帶燃料”只是其最突出的優(yōu)點(diǎn)，而不是成為優(yōu)先考慮目標(biāo)的全部原因；“極易成為現(xiàn)實(shí)”也有錯(cuò)誤，因?yàn)樗�也有難于突破的問(wèn)題—“借助激光進(jìn)行星際航行的問(wèn)題在于……”） 8．D（ A“未被推翻”的是用“反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力”的設(shè)想。B沒(méi)有質(zhì)疑和否定。C“純氫的密度”錯(cuò)，原文是“星際媒介”。從語(yǔ)境看，“星際媒介”絕非“純氫”。應(yīng)大體相當(dāng)于螺旋槳推動(dòng)輪船前進(jìn)所需要的水，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)飛機(jī)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。） 9．D（從與幾種“設(shè)想”的比較中可推知 A“必將是……第一種方式”不對(duì)， B“研制能夠取得突破”原文只是假設(shè)而不是肯定，“開(kāi)始星際航行”錯(cuò)，人類(lèi)的星際航行早在登上月球時(shí)就有了，C“反物質(zhì)能源將被作為恒星際飛船的主要?jiǎng)恿Α敝皇腔艚鸬热说目捶�，“未�?lái)的必然選擇”太絕對(duì)。）

　　6．B（“反物質(zhì)潛能巨大”錯(cuò)誤，是物質(zhì)/反物質(zhì)對(duì)沖產(chǎn)生的能量巨大） 7．C （“不需要攜帶燃料”只是其最突出的優(yōu)點(diǎn)，而不是成為優(yōu)先考慮目標(biāo)的全部原因；“極易成為現(xiàn)實(shí)”也有錯(cuò)誤，因?yàn)樗�也有難于突破的問(wèn)題—“借助激光進(jìn)行星際航行的問(wèn)題在于……”） 8．D（ A“未被推翻”的是用“反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力”的設(shè)想。B沒(méi)有質(zhì)疑和否定。C“純氫的密度”錯(cuò)，原文是“星際媒介”。從語(yǔ)境看，“星際媒介”絕非“純氫”。應(yīng)大體相當(dāng)于螺旋槳推動(dòng)輪船前進(jìn)所需要的水，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)飛機(jī)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。） 9．D（從與幾種“設(shè)想”的比較中可推知 A“必將是……第一種方式”不對(duì)， B“研制能夠取得突破”原文只是假設(shè)而不是肯定，“開(kāi)始星際航行”錯(cuò)，人類(lèi)的星際航行早在登上月球時(shí)就有了，C“反物質(zhì)能源將被作為恒星際飛船的主要?jiǎng)恿Α敝皇腔艚鸬热说目捶�，“未�?lái)的必然選擇”太絕對(duì)。）