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頁數:282

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出版時間:2008-3

價格:16.80元

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isbn號碼:9787506289450

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好的，以下是一本與《日語國際能力測試頻點句型》完全無關，且內容詳實的圖書簡介： 《寰宇星圖：深空探索與未來航程》 一部描繪人類嚮宇宙深處進軍的史詩，一本洞察前沿科技與哲學思辨的百科全書。 導言：超越地平綫的召喚 自古以來，夜空中閃爍的光點便牽引著人類的好奇心。從仰望星辰的先民，到如今將探測器送往太陽係邊緣的現代文明，《寰宇星圖：深空探索與未來航程》不僅是一部詳盡的航天工程編年史，更是一次對人類極限精神的深刻反思。本書將帶領讀者穿越時空，從理論物理的殿堂走嚮實際的星際航行，全麵梳理人類邁嚮多行星物種的關鍵技術、麵臨的挑戰以及最終的哲學意義。 全書共分為五大部分，涵蓋瞭從基礎科學到未來願景的宏大敘事。 --- 第一部：行星際旅行的基石——基礎科學與現有技術 本部分深入剖析瞭支撐現代航天事業的物理學和工程學原理，重點聚焦於實現地月係乃至火星任務所需的關鍵技術。 1. 軌道力學與推進係統的革新： 詳細闡述瞭開普勒定律在實際軌道規劃中的應用，並特彆對比瞭化學火箭、離子推進器（如霍爾推進器和可變比衝磁等離子體火箭 VASMIR）的效率差異與適用場景。我們探討瞭核熱推進（NTP）和核電推進（NEP）的最新研究進展，分析瞭它們在縮短地火轉移時間方麵的巨大潛力，以及麵臨的政治和安全障礙。 2. 生命保障係統的閉環生態： 在探索的徵途中，資源循環利用是生存的關鍵。本章細緻描述瞭先進的生命支持係統（ECLSS），包括水迴收、空氣淨化（去除二氧化碳與痕量汙染物）的生物再生技術，如利用藻類進行光閤作用的生物反應器。此外，對於長期載人任務中，如何通過3D打印技術按需製造工具和備件，也進行瞭深入的案例分析。 3. 通訊與導航的極限挑戰： 探討瞭深空通訊延遲（Light-Time Delay）對實時控製的限製。書中共介紹瞭幾種前沿的通訊技術，如激光通訊（Optical Communication）相對於射頻通訊（RF）在帶寬上的優勢，以及量子糾纏通信在未來星際網絡中的理論可能性。導航方麵，則著重介紹瞭深空網絡（DSN）的運作模式，以及自主導航係統（Autonomous Navigation）如何利用脈衝星作為宇宙坐標係來確定飛船位置。 --- 第二部：火星的召喚——人類定居點的構建 火星，作為人類走齣地球搖籃的下一個目標，是本書的核心篇章之一。 1. 原位資源利用（ISRU）：從科幻到現實： ISRU被認為是實現火星長期駐留的“聖杯”。本章詳盡剖析瞭薩巴蒂爾反應器（Sabatier Reaction）從火星大氣中的二氧化碳中提取氧氣和甲烷燃料的過程，並展示瞭從火星土壤（風化層）中提取水冰的技術路徑。詳細討論瞭如何利用當地材料進行輻射屏蔽和棲息地建設（如熔岩管利用）。 2. 火星棲息地的設計與建造： 本部分通過對比幾種領先的設計方案——充氣式結構、預製模塊化單元以及利用本地材料打印的穹頂——來評估其抗輻射、抗微流星體撞擊和熱管理性能。我們模擬瞭火星一年的晝夜溫差和沙塵暴對生命支持係統的影響，並提齣瞭多層級冗餘設計策略。 3. 火星生物圈的初步實驗： 探討瞭將地球生物帶入火星環境的可能性與倫理。從微生物群落的建立，到小型溫室中作物的試種，本章詳細記錄瞭模擬火星土壤（類玄武岩基質）對地球植物（如土豆、大豆）生長的影響，並評估瞭生物地球化學循環在封閉係統內建立的難度。 --- 第三部：超越太陽係——星際航行的理論前沿 當目光投嚮比鄰星和更遠的恒星係時，現有的化學火箭已無能為力。本部分聚焦於那些仍停留在理論或早期實驗階段的超前推進概念。 1. 突破光速的幻影與現實： 對愛因斯坦的相對論框架下的空間扭麯理論進行瞭嚴謹的梳理。詳細解釋瞭阿庫彆瑞（Alcubierre）麯速引擎的數學模型及其對負能量密度的依賴性，並評估瞭我們目前對“奇異物質”的理解程度。同時，也對比瞭馮·諾依曼探測器和星際帆船等更具可行性的長期星際旅行方案。 2. 物質與反物質推進： 作為理論上效率最高的推進方式，本章詳細分析瞭如何安全有效地存儲、加速和湮滅反物質。書中引入瞭國際上關於製造和捕獲反物質的實驗數據，探討瞭等離子體磁約束的挑戰，以及反物質反應堆的輻射安全問題。 3. 恒星際探測器的設計哲學： 以“突破攝星”（Breakthrough Starshot）計劃為藍本，深入探討瞭光帆技術（Laser-driven Lightsails）。分析瞭兆瓦級激光陣列的構建難度、目標星係環境中的星際介質阻力，以及如何在幾十年內將微型探測器加速到光速的15%以上。 --- 第四部：人類的生物學適應性與星際倫理 漫長的太空旅行對人類的生理和心理都提齣瞭前所未有的挑戰。 1. 零重力下的生理衰退與對策： 詳細記錄瞭宇航員在微重力環境中骨密度、肌肉質量、心血管係統和視力受損的機製。本章重點介紹瞭人造重力技術（如鏇轉棲息地）的工程學設計，以及前沿的藥物乾預和基因療法在對抗輻射損傷和細胞衰老方麵的應用前景。 2. 長期隔離的心理健康工程： 探討瞭深空任務中的“地球病”和人際衝突風險。書中引入瞭認知行為療法、虛擬現實（VR）環境模擬以及基於AI的情感支持係統，用以維持宇航員在數年與世隔絕狀態下的社會凝聚力和心理穩定。 3. 星際倫理：我們該留下什麼，帶走什麼？ 本書的哲學高潮部分。我們討論瞭行星保護協議（Planetary Protection）在殖民新世界時的延伸含義。如果我們在另一個星球發現瞭生命，人類文明應如何定位自身？關於星際資源分配、對外來文明接觸的規範，以及人類基因庫的“備份”策略，都進行瞭深刻的辯論。 --- 第五部：宇宙的終極命運與人類的位置 本書的終章將視角拉迴至宇宙的宏大尺度。 1. 遙遠星係的觀測與係外生命探索（Astrobiology）： 概述瞭詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）在分析係外行星大氣光譜方麵取得的突破。重點分析瞭尋找生物標記（如氧氣、甲烷、臭氧的特定組閤）的最新策略，以及“費米悖論”的最新解釋模型。 2. 銀河係工程的可能性： 討論瞭人類文明等級的理論劃分（卡爾達捨夫等級），並推測瞭戴森球、恒星引擎等超級工程在技術上是否可行，以及它們對人類能源需求的最終意義。 3. 結語：作為星際物種的未來： 《寰宇星圖》最終指嚮一個結論：人類的未來不在於鞏固單一星球的文明，而在於成為一個在多個世界紮根的、具有韌性的星際物種。本書旨在激發新一代的科學傢、工程師和夢想傢，去繪製那張屬於人類的、通往未知深空的星際航綫圖。 讀者對象： 航天工程專業人士、天體物理學愛好者、對未來科技發展和人類文明走嚮感興趣的廣大讀者。 裝幀： 硬殼精裝，內含數百幅高精度概念圖、工程結構示意圖及實時任務模擬數據圖錶。

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