阅读下面的文字，完成19-21小题。
太空天梯可能实现的理由
1979年，美国作家亚瑟·克拉克在一本名为《天堂的喷泉》的科幻小说中写道：“根据天体力学的定律，如果某个物体在天空中静止不动，就可以从其上向地面垂放下缆绳，通过这种方式，就能够把地球和宇宙空间联结起来。”
1960年，前苏联科学家阿斯塔诺夫就公开发表了修建太空天梯（又称“宇宙电梯” ）的构想。不过，正如克拉克在书中表达的对于登天梯或通天柱的看法那样，“尽管从理论上不能说有什么错误，但实际上却很难找到实现的方法。”那么，修建太空天梯究竟会碰到什么样的实际困难呢？
大家知道，人造卫星在围绕地球进行旋转运动时，会产生离心力。其离心力刚好与地球对卫星的吸引力（万有引力）互相平衡，才会使得卫星作圆周运动并围绕地球进行旋转。如果地球引力过强，人造卫星就会掉落到地面，反之，如果离心力过强，就会使得人造卫星远离地球而去。
根据牛顿的万有引力定律，卫星所受地球（万有）引力的强弱与其到地球（中心）距离的平方成反比，当卫星在地球引力比较弱的高轨道围绕地球不断旋转时，其离心力也会相应地变小。同时，卫星的速度与离心力成正比，所以卫星的运转速度就变慢了。
实际上，处于地球上空高度约400公里处的国际空间站，围绕地球转一圈，大约只需要90分钟左右。而处于赤道上空高度为35786公里轨道上面运行的气象观测卫星，围绕地球旋转一圈，大约需要24小时左右，因此，它的旋转周期与地球与自转周期相同。这就意味着对于24小时绕地球一周的人造卫星而言，卫星的“正下方”始终会对着地球表面的同一个场所。反之，如果从卫星“正下方”地面的某处向天空中看去，卫星也好像静止不动，始终处于天顶上面的同样位置。
所以，就将这样处于地球同步轨道运行着的卫星称为“静止卫星” ，并把静止卫星运行的轨道称为“静止轨道”。
如前文所述，静止卫星正是对于某个区域，在天空中静止不动的物体。从这样的地球同步静止卫星上向地面垂放下缆绳，随着缆绳的加长延伸（假如忽略风力等因素的影响），缆绳的前端就会逐渐到达地面的同步观察点。那么，就可以沿着这些缆绳进行升降，操作往返于地面与卫星之间运送人员和货物了。
这正是“太空天梯”天才构想的发端。但只是简单地从静止卫星上施放缆绳，要想达到地面，是远远不够的。由于缆绳本身也有重量，就会使静止卫星的重心产生偏移，从而使其掉落到地面上。
为了防止发生类似现象，必须要沿着地球的相反方向也施放出同样长度的缆绳，以便保持施放卫星的重心位置不会发生改变。为此，在必要时，还需要在施放卫星或轨道站平台的上方缆绳的顶端安装重物，以帮助缆绳系统保持平衡。
太空天梯的操作原理与一般建筑物所使用的普通电梯是完全不同的。普通电梯是通过楼层顶端的滑车卷绕钢缆，使电梯箱体进行升降的，而且在钢缆的两端还安装着一些铁块用于电梯系统的平衡配重。而太空天梯的升降机本身是带有动力的，它会依靠自身的动力沿着缆绳在天空中或上升或下降，在地面站和各级太空轨道站之间往返运输货物和人员。
太空天梯主要组成部件有，处于静止轨道上面的“静止轨道空间站”，延伸在数公里的天空中，联结着各级轨道空间站的太空缆绳系统，沿着缆绳系统上下来回运行的具有自主动力控制的升降机系统。此外，在地球表面赤道附近的海岛或海洋平台上，还需要建设可以供太空升降机起落装卸货物、上下人员以及维修使用的大型地面基地设施。
（选自 《科学世界》2010年第4期 《太空天梯：从科幻到现实》）
小题1:作为科普文章，开头引述 《天堂的喷泉》这部科幻小说的目的是什么？（4分）
小题2:太空天梯与普通电梯有什么不同？请概括其中最本质的区别并简要说明。（5分）
小题3:综观全文，你认为当前建造太空天梯最难又最关键的是哪一步？简要说说理由。 （6分）
