《人类如何前往距地4．37光年的类地行星》阅读题目和答案

《人类如何前往距地4．37光年的类地行星》阅读题目和答案

　　在距离地球个4.37光年外的“半人马座”，很可能存在着一颗适宜生命的类地行星——阿尔法星。人类如果想要前往这颗行星上生活，通过什么方式才能够）匝利抵达呢？

　　或许反物质发动机可以被用来提供动力，其动力来自于反物质与物质相互湮灭时释放出的巨大能量。然而，这种反物质发动机的问题在于如何在航行中产生足够多的反物质并将其储存下来。科幻小说作家、美国宇航局物理学家杰弗里·兰迪斯说：“目前，所有制造反物质的方法都需要大型粒子加速器，并且产生的反物质还为数不多。此外，如果要储存一克反物质的话，则需要一吨磁铁。储存大量反物质的想法听上去非常轻松，但是实施起来却不那么轻松了。这个设想目前还未被推翻，一点反物质就可以帮我们一个大忙。”

　　英国著名物理学家施蒂芬·霍金此前曾表示，人类未来必将会离开太阳系寻找别的可生存行星，反物质能源将是星际旅行中、船的主要动力。霍金说：‘利用物质／反物质对冲产生的能量，可使飞船达到亚光速。这样我们仅需六年就能够飞抵最近的恒星。”反物质推进被看作是恒星际航行中极有前途的方式。根据爱因斯坦相对论能量定律，利用物质一一反物质湮没反应能把质量全部转变成动能，因此最大限度地发挥了物质的潜能。

　　物理学家罗伯特·布沙德则提出另一个设想，就是使用电磁场，通过吸收纯氢来为核动力火箭提供燃料。把核燃料做成很多细小的颗粒——“微型氢弹”，然后通过激光或者粒子束加热到极高温度并引起爆炸，产生的冲击波和粒子流将形成反作用推力。逐个点燃“微型氢弹”可获得脉动式的持续推力。不幸的是，布沙德的这种喷气弓】擎可能无法工作。兰迪斯说：“星际媒介并不如布沙德想像的那么密集。到目前为止，所有尝试设计某种喷气引擎的想法产生的都是后拖力而不是后推力。况且，我们并不真正了解如何利用星际中的纯氢作为聚变燃料。这个主意虽然不错，却不现实。”

　　光航行可能是另一种方法一一依靠光束提供的轻微推力进行轻便的反射航行。光航行并不只是利用来自太阳的大量光能，它还利用了激光束提供额外推进力，尤其是在飞船航行到距离太阳较远处时。借助激光进行星际航行的问题在于，需要在很长时间中使用大量的光，以在人的寿命期间迅速抵达半人马座阿尔法星，这意味着需要在整个航行过程中一直使用大量高能激光。

　　与传统的化学推进方式相比，激光推进最突出的优点是不需携带燃料。航天器在大气层中飞行时，只需对空气加热，穿越大气层后，只需少量工作物质即可工作。自20世纪边60年代初期出现激光器以来，由于激光推进巨大的潜在优势，美国、俄罗斯、德国等发达国家联合攻关，在激光推进领域进行了不懈的努力。目前美、俄等国已经提出并制造出了激光光船，并把激光推进作为 运载工具优先考虑的目标。据预测，如果新一代大功率激光器的研制能够取得突破，到2015年前后，利用激光推进系统可将数百千克的小卫星送入轨道。

　　6．下列对文中描述的星际航行方式的表述不正确的一项是

　　A．安装利用物质/反物质对冲以提供动力的反物质发动机的星际飞船，其速度可接近光速。

　　B．因为反物质潜能巨大，反物质推进被看作恒星际航行的极有效方式。

　　C．用电磁场吸收纯氢作为燃料的核动力火箭，其动力来源于众多微型“氢弹”的爆炸所形成的反作用推力。

　　D．光航行，即可利用太阳光能，也可利用星际飞船上安装的激光器产生的激光束提供的推进力进行反射航行。

　　7．下列对几种星际航行方式优劣的判断，不正确的一项是

　　A．进行同等距离的星际飞行时，安装反物质发动机的飞船所需的反物质的量远低于传统的化学推进方式所需的能源量，但反物质的获取和储存却面临着一些问题。

　　B．使用电磁场来为核动力火箭提供燃料的方式，其优势之一在于不需预先携带纯氢燃料，

　　而是从星际空间中吸取，但它的喷气引擎可能无法工作。

　　C．之所以把激光推进作为发展恒星际运载工具优先考虑的目标，就是因为它不需要携带任何燃料，且极易成为现实。

　　D．物理学家罗伯特·布沙德的设想尽管不错，但是还有一时难以解决的问题：到目前为止，所有尝试设计某种喷气引擎的想法所产生的都是后拖力。

　　8．下列表述完全符合原文意思的一项是

　　A 储存大量反物质的设想虽然目前还未被推翻，但实施起来却不那么容易。

　　B．英国物理学家斯蒂芬·霍金的利用反物质能源的设想，遭到了美国科幻小说作家杰弗里·一迪斯的质疑和否定。

　　C．星际空间中纯氢的密集度并不如布沙德想像的那样，而且对利用这些纯氢作为核聚变燃料的问题，人们也并不真正了解。

　　D．光航行式星际飞船要在人的寿命期间迅速抵达半人马座阿尔法星，需要长时间地大量地使用高能激光，而现有的激光器显然还满足不了这个要求。

　　9．根据原文提供的信息，下列推断正确的一项是

　　人从现有科学技术的熟练程度看，光航行是人类星际航行方式的首选，也必将是人类抵达阿尔法星的第一种航行方式。

　　B．再过七年左右，新一代大功率激光器的研制就能够取得突破，那时人类就可以开始星际航行了。

　　C．由于物质／反物质对冲能最大限度地发挥物质的潜能，反物质能源将被作为恒星际飞船的主要动力，所以星际飞船安装反物质发动机将是人类未来的必然选择。

　　D．通过与文中所述的'这几种恒星际航行方式的比较，可以感觉到传统火箭主要有速度和燃料两大不足。

　　参考答案：

　　6．B（“反物质潜能巨大”错误，是物质/反物质对冲产生的能量巨大） 7．C （“不需要携带燃料”只是其最突出的优点，而不是成为优先考虑目标的全部原因；“极易成为现实”也有错误，因为它也有难于突破的问题—“借助激光进行星际航行的问题在于……”） 8．D（ A“未被推翻”的是用“反物质发动机提供动力”的设想。B没有质疑和否定。C“纯氢的密度”错，原文是“星际媒介”。从语境看，“星际媒介”绝非“纯氢”。应大体相当于螺旋桨推动轮船前进所需要的水，喷气发动机推动飞机所需要的空气。因其“密度”太低，不能给喷气引擎提供足够的反作用力，所以产生的是后拖力而非后推力。） 9．D（从与几种“设想”的比较中可推知 A“必将是……第一种方式”不对， B“研制能够取得突破”原文只是假设而不是肯定，“开始星际航行”错，人类的星际航行早在登上月球时就有了，C“反物质能源将被作为恒星际飞船的主要动力”只是霍金等人的看法，“未来的必然选择”太绝对。）

　　6．B（“反物质潜能巨大”错误，是物质/反物质对冲产生的能量巨大） 7．C （“不需要携带燃料”只是其最突出的优点，而不是成为优先考虑目标的全部原因；“极易成为现实”也有错误，因为它也有难于突破的问题—“借助激光进行星际航行的问题在于……”） 8．D（ A“未被推翻”的是用“反物质发动机提供动力”的设想。B没有质疑和否定。C“纯氢的密度”错，原文是“星际媒介”。从语境看，“星际媒介”绝非“纯氢”。应大体相当于螺旋桨推动轮船前进所需要的水，喷气发动机推动飞机所需要的空气。因其“密度”太低，不能给喷气引擎提供足够的反作用力，所以产生的是后拖力而非后推力。） 9．D（从与几种“设想”的比较中可推知 A“必将是……第一种方式”不对， B“研制能够取得突破”原文只是假设而不是肯定，“开始星际航行”错，人类的星际航行早在登上月球时就有了，C“反物质能源将被作为恒星际飞船的主要动力”只是霍金等人的看法，“未来的必然选择”太绝对。）