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出版者:McGraw-Hill Professional Publishing

作者:Terry T. Lankford

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:1999-12-20

价格:USD 34.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780071354561

丛书系列:

图书标签:

• 航空气象
• 飞行计划
• 天气预报
• 气象报告
• 飞行安全
• 航空
• 气象
• 飞行
• 天气
• 预报

《远航之矢：深空导航与星际通讯实录》 内容概要： 本书深入探讨了人类文明迈向深空探索的征途中，所面临的极端环境挑战与尖端技术突破。它并非聚焦于地球表面的气象现象，而是将视角投向宇宙的广袤，详细阐述了远距离航行中的导航、通信、能源以及生命维持系统的复杂工程学与物理学基础。全书分为六大部分，层层递进，构建了一个完整的星际任务技术蓝图。 第一部分：超远距离定位与星际惯性制导 在数光年尺度上进行精确导航，传统的基于电磁波的定位方法已显示出其局限性。本章首先回顾了经典天文导航的原理及其在太阳系边缘的误差积累问题。随后，重点剖析了“量子纠缠辅助定位系统”（QEAPS）的理论模型及其在原型机上的测试结果。该系统利用预先部署的量子信标网络，实现了实时、高精度的三维空间坐标锁定，即便在遭遇强引力场或高能粒子流干扰时，也能保持皮米级的定位精度。 此外，书中详尽分析了“惯性漂移补偿技术”（IDCT）。针对星际航行中可能发生的微小加速度累积导致的导航偏差，我们设计了一种基于超灵敏陀螺仪阵列和反物质微推力器的闭环修正系统。详细解释了如何利用极低能耗的推进剂精确抵消长期飞行中的累积误差，确保飞船能以最小的燃料消耗，准确抵达预设的星际目标点。 第二部分：跨越光年的信息传输瓶颈 星际通讯是远航任务的生命线。本书深入剖析了当前无线电波通信在面对星际介质（ISM）衰减、多普勒频移和时间延迟下的固有缺陷。我们提出了一种革命性的“时空折叠信息封装协议”（STF-IP）。该协议基于对局部时空结构的微小操控，利用高维度辅助通道进行信息编码与传输，理论上传输速率可达现有量子通信的百倍以上，并且极大地增强了抗干扰能力。 书中包含了对不同星际环境下（如穿越星际尘埃云、靠近脉冲星区域）的信道建模与优化算法。特别展示了如何通过实时调整波束聚焦和频率跳变策略，应对来自宇宙背景辐射（CMB）的噪声影响。我们还详细讨论了数据纠错与重建技术，特别是针对极高误码率环境下的“深度学习恢复算法”（DLRA），该算法能够从残缺的信息包中，以极高的置信度恢复原始数据。 第三部分：深空能源的获取与转化 长期的深空任务对能源提出了近乎无限的需求。本书将主要的篇幅放在了对“零点能量场捕获”（ZPE-Harvesting）技术的研究进展上。我们详细介绍了超导谐振腔的设计原理，以及如何通过调控卡西米尔效应，从量子真空中稳定提取可用的宏观能量。书中包含了关键材料的晶格结构分析以及稳定场激发参数的实验数据。 同时，书中也对“反物质反应堆”的安全性与效率进行了严谨的评估。重点讨论了磁约束系统的多重冗余设计，如何确保反物质燃料的绝对稳定储存，并阐述了能量提取过程中的“湮灭产物定向引导技术”，以最大化有效电能的输出，并最小化对飞船结构的损害。 第四部分：极端环境下的生命维持与生物工程 远航数十年乃至上百年的任务，对船员的生理和心理健康是巨大的考验。本章不再关注传统的气循环和水循环系统，而是聚焦于“人工生物圈的闭环生态构建”（CL-BEC）。我们详细描述了利用合成生物学技术设计的自循环微生物群落，它们能够高效地分解废弃物、实时监测并调节船员的内分泌水平。 书中还收录了“低温休眠诱导与唤醒方案”。针对长途旅行，我们开发了基于纳米机器人辅助的“可控细胞凋亡抑制剂”，该抑制剂能够安全地将船员生命体征降至接近绝对零度的水平，同时确保神经元连接的完整性。详细阐述了唤醒过程中微流控技术在精确营养液和生物信号重置中的应用。 第五部分：星际航行中的引力场操控与推进系统 本书抛弃了化学燃料推进的概念，转而深入探讨了对空间结构本身的操控。核心内容是“曲速场（Warp Field）的局部生成与稳定”的理论模型。详细介绍了如何利用高能等离子体与负质量等效物质，在飞船前方制造微小的时空畸变区，从而实现超光速的有效航行。书中包含了对洛伦兹变换在弯曲时空中的修正应用。 此外，对“惯性阻尼系统”（IDS）的描述也占据了重要篇幅。为了应对曲速场产生或关闭时对船体产生的巨大潮汐力，我们设计了一种基于强磁场脉冲的惯性抵消装置，确保船员和设备在加速或减速过程中感受到的加速度G值保持在安全范围之内。 第六部分：行星际空间的天体物理风险管理 在前往遥远星系的途中，飞船必须穿越未知的星际介质和潜在的危险区域。本章重点阐述了“高能粒子束的偏转与吸收技术”。我们提出了一种“主动电磁屏障”（AEB），它利用强大的内置磁场发生器，在飞船周围形成一个可调谐的亥姆霍兹线圈结构，有效偏转了宇宙射线和高能伽马射线暴的直接冲击。 书中还收录了“未知天体快速规避算法”。该算法结合了量子雷达扫描数据和预存的星表信息，能够在毫秒级的时间内识别并计算出小型星际碎片或微型黑洞的引力效应，并自动调整航向，确保任务的连续性与安全性。本书为所有致力于实现星际飞行的工程师和理论物理学家，提供了一套实用的、前瞻性的技术路线图。

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