93 學年度學測自然 第 54 題

51-54為題組在星空中呈現火紅顏色的火星，自古以來便捕獲了人類的目光。在近一百多年來 ， 從火星運河、火星人等事件，讓火星成為眾所矚目的焦點，甚至美國好萊塢每隔幾年都會為它拍攝一部相關電影，如《火星任務》、《全面失控》…。 早在太空時代以前，天文學家便已經測量出各大行星繞行太陽的週期，並據此推算各行星與太陽的距離 。 火星約以 1.88年繞行太陽一周 。 在 2003年 8月 ， 火星與地球之間的距離成為六萬年來最接近的一次，引起全球科學家與大眾媒體的興趣，民眾也趕赴各天文台觀賞火星。 在 1996年 ， 科學家宣佈一顆在南極冰原所發現的火星隕石上 ， 呈現出古微生物化石的跡象。此一發現再度引起全球對火星的熱潮，美國為此多次發射無人探測太空船 ， 歐洲、日本也隨著發射無人太空船，以進行火星觀測。這些探測活動，也間接為人類在未來登陸火星而鋪路。美國科幻作家克拉克曾在其膾炙人口的小說中，描述人類如何在外太空搭建觀測平台與「太空電梯」，以探測火星。事實上，目前科學家已在設想，如何在火星上建立適合人類居住的環境。火星的表面重力比地球小，比較容易在火星建造觀測平台與太空電梯。隨著科技的進步與發展，人類登陸火星應是指日可待了。

科學家計劃製造一座 「 太空電梯 」 ， 以探測外太空與火星 。 支撐這座 「 太空電梯 」 的纜繩是一束由十億條 、 長達十萬公里的奈米碳管所製成 ， 每條奈米碳管含有 7.2×1017 個碳原子。試估計這束纜繩至少需要多少公斤的碳來製備？