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出版者:地震出版社北京发行部

作者:本社

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:2007-3

价格:158.00元

装帧:

isbn号码:9787502830717

丛书系列:

图书标签:

• 地震
• 中国
• 年鉴
• 灾害
• 地质
• 科学
• 数据
• 统计
• 参考
• 自然灾害

探索星辰大海的奥秘：《宇宙航行与深空探索》 内容简介： 本书旨在为广大天文爱好者、航天科技工作者以及对未来宇宙探索充满憧憬的读者，提供一本全面、深入且富有启发性的航天科技读物。它并非仅仅是对既有成就的简单罗列，而是一部关于人类如何跨越地球引力束缚，触摸星辰的恢弘史诗，更是对未来数十年深空探索蓝图的细致描摹。 全书结构严谨，内容涵盖了从早期火箭技术的发展演变，到当代载人航天工程的复杂挑战，再到未来系外行星探测的尖端科学构想。我们力求以清晰、生动的笔触，揭示支撑起宏伟航天事业背后的科学原理、工程难题与人文精神。 第一部分：飞天之梦的萌芽与崛起——运载火箭技术史纲 本部分追溯了人类将物体送入太空的理论基础与工程实践的早期阶段。从齐奥尔科夫斯基的火箭方程，到戈达德的液体燃料实验，再到第二次世界大战期间V-2火箭的突破性发展，我们详细剖析了早期火箭设计中面临的推力、比冲、结构重量等核心矛盾，以及这些矛盾是如何推动材料科学和推进剂化学的进步。 随后，笔锋转向冷战时期的“太空竞赛”。我们不避讳地探讨了早期火箭设计中存在的风险与牺牲，例如早期液体燃料发动机的不可靠性、多级火箭分离的技术难点，以及如何通过不断迭代的测试与失败，最终孕育出“土星五号”这样具有划时代意义的重型运载工具。本部分着重分析了不同类型推进剂（固态、液态、核热推进的早期构想）的优缺点及其在特定任务中的应用选择，为理解后续的深空任务奠定了技术基础。 第二部分：地球的摇篮——载人航天与近地轨道工程 近地轨道（LEO）是人类迈向太空的第一站，也是最复杂的试验场。本章深入剖析了载人航天工程的“生命线”——生命保障系统（ECLSS）。我们将详细介绍氧气再生、二氧化碳去除、水循环利用等闭环生态系统的精密运作原理，揭示宇航员在失重环境下所面临的生理挑战，包括骨密度流失、体液上涌及辐射防护的必要性。 此外，本书详细阐述了空间站的组装与维护技术。从“和平号”的模块化概念到国际空间站（ISS）的复杂对接与长期运行，读者将了解到轨道力学在轨道维持（Reboost）、碎片规避（ADR）中的关键作用。我们也将讨论在轨维修（OOS）技术的发展，例如机器人的精确操作、EVA（舱外活动）的程序设计，以及如何利用高精度传感器实现对大型在轨结构的无损检测。 第三部分：跨越星际的征途——深空探测的物理学与工程 本书的第三部分是全书的重点，它关注如何将有限的资源和生命周期，投射到遥远的太阳系乃至更深远的宇宙。 行星际导航与轨道设计： 我们将解释“霍曼转移轨道”的局限性，并引入“引力弹弓效应”（重力助推）的精妙计算。读者将了解如何通过精确的Δv（速度增量）预算，规划出穿越小行星带、抵达木星或土星的复杂轨迹。 深空通信的挑战： 随着距离的增加，信号衰减成为首要难题。本书详细介绍了深空网络（DSN）的天线阵列技术、超高灵敏度接收器的设计原理，以及数据压缩与纠错编码如何在数小时信号延迟中确保关键遥测数据的完整性。 自主性与人工智能的融入： 鉴于地火通信的时延，未来的深空探测器必须具备高度的自主决策能力。本章探讨了星体识别算法、地形相对导航（TRN）在火星着陆中的应用，以及AI在科学数据预处理和故障诊断中的前沿试验。 第四部分：寻找地球 2.0——系外行星探索的前沿科学 本书的收官部分展望了人类对“我们在宇宙中是否孤独”这一终极问题的追问。我们聚焦于当前和未来的系外行星探测任务。 探测方法论的演进： 从早期的凌日法（开普勒/TESS）到高精度视向速度法，再到直接成像技术（如詹姆斯·韦伯太空望远镜JWST）对行星大气的分析，我们将梳理这些方法如何共同构建起系外行星的数据库。 大气光谱分析的奥秘： 详细解读透射光谱和反射光谱的物理基础，特别是如何通过识别水蒸气、甲烷、氧气等“生物标记气”（Biosignatures）来评估系外行星宜居性的潜力。 未来展望：突破性的概念任务： 我们探讨了下一代巨型地基望远镜（如ELT）在直接捕获类地行星图像方面的潜力，以及未来星际探测任务（如突破摄星计划）在推进技术上的设想，例如光帆技术或微型核聚变脉冲推进的理论框架。 本书特色： 《宇宙航行与深空探索》不仅是科学知识的集合，更是一次思维的远征。书中穿插了大量航天工程师和科学家的访谈片段，揭示了在极端压力下突破极限的创造力。图表和插图经过精心设计，旨在将复杂的轨道力学和工程图纸转化为直观的视觉体验。本书承诺，读者将带着对人类智慧与宇宙无限可能性的深刻敬畏，完成这次从火箭点火到星际旅行的知识漫游。

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