太空天梯可能實現的理由閱讀答案

　　太空梯通常指的是從地球表面延伸到對地同步軌道的位置，形象的說，就是打造一條永久的“纜繩”。太空天梯真的能實現嗎?以下是小編為你整理的，希望能幫到你。

　　《太空天梯可能實現的理由》閱讀材料

　　1979年，美國作家亞瑟·克拉克在一本名為《天堂的噴泉》的科幻小說中寫道：“根據天體力學的定律，如果某個物體在天空中靜止不動，就可以從其上向地面垂放下纜繩，通過這種方式，就能夠把地球和宇宙空間聯結起來。”

　　1960年，前蘇聯科學家阿斯塔諾夫就公開發表了修建太空天梯***又稱“宇宙電梯” ***的構想。不過，正如克拉克在書中表達的對於登天梯或通天柱的看法那樣，“儘管從理論上不能說有什麼錯誤，但實際上卻很難找到實現的方法。”那麼，修建太空天梯究竟會碰到什麼樣的實際困難呢?

　　大家知道，人造衛星在圍繞地球進行旋轉運動時，會產生離心力。其離心力剛好與地球對衛星的吸引力***萬有引力***互相平衡，才會使得衛星作圓周運動並圍繞地球進行旋轉。如果地球引力過強，人造衛星就會掉落到地面，反之，如果離心力過強，就會使得人造衛星遠離地球而去。

　　根據牛頓的萬有引力定律，衛星所受地球***萬有***引力的強弱與其到地球 ***中心***距離的平方成反比，當衛星在地球引力比較弱的高軌道圍繞地球不斷旋轉時，其離心力也會相應地變小。同時，衛星的速度與離心力成正比，所以衛星的運轉速度就變慢了。

　　實際上，處於地球上空高度約400公里處的國際空間站，圍繞地球轉一圈，大約只需要90分鐘左右。而處於赤道上空高度為35786公里軌道上面執行的氣象觀測衛星，圍繞地球旋轉一圈，大約需要24小時左右，因此，它的旋轉週期與地球與自轉週期相同。這就意味著對於24小時繞地球一週的人造衛星而言，衛星的“正下方”始終會對著地球表面的同一個場所。反之，如果從衛星“正下方”

　　地面的某處向天空中看去，衛星也好像靜止不動，始終處於天頂上面的同樣位置。

　　所以，就將這樣處於地球同步軌道執行著的衛星稱為“靜止衛星” ，並把靜止衛星執行的軌道稱為“靜止軌道”。

　　如前文所述，靜止衛星正是對於某個區域，在天空中靜止不動的物體。從這樣的地球同步靜止衛星上向地面垂放下纜繩，隨著纜繩的加長延伸***假如忽略風力等因素的影響***，纜繩的前端就會逐漸到達地面的同步觀察點。那麼，就可以沿著這些纜繩進行升降，操作往返於地面與衛星之間運送人員和貨物了。這正是“太空天梯”天才構想的發端。但只是簡單地從靜止衛星上施放纜繩，要想達到地面，是遠遠不夠的。由於纜繩本身也有重量，就會使靜止衛星的重心產生偏移，從而使其掉落到地面上。

　　為了防止發生類似現象，必須要沿著地球的相反方向也施放出同樣長度的纜繩，以便保持施放衛星的重心位置不會發生改變。為此，在必要時，還需要在施放衛星或軌道站平臺的上方纜繩的頂端安裝重物，以幫助纜繩系統保持平衡。

　　太空天梯的操作原理與一般建築物所使用的普通電梯是完全不同的。普通電梯是通過樓層頂端的滑車卷繞鋼纜，使電梯箱體進行升降的，而且在鋼纜的兩端還安裝著一些鐵塊用於電梯系統的平衡配重。而太空天梯的升降機本身是帶有動力的，它會依靠自身的動力沿著纜繩在天空中或上升或下降，在地面站和各級太空軌道站之間往返運輸貨物和人員。

　　太空天梯主要組成部件有，處於靜止軌道上面的“靜止軌道空間站” ，延伸在數公里的天空中，聯結著各級軌道空間站的太空纜繩系統，沿著纜繩系統上下來回執行的具有自主動力控制的升降機系統。此外，在地球表面赤道附近的海島或海洋平臺上，還需要建設可以供太空升降機起落裝卸貨物、上下人員以及維修使用的大型地面基地設施。

　　***選自《科學世界》2010年第4期《太空天梯：從科幻到現實》***