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出版者:

作者:Palter, D. C.

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页数:0

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价格:348.00 元

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isbn号码:9780936361369

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图书标签:

• 卫星
• 互联网
• 通信
• 空间技术
• 网络
• 信息技术
• 无线通信
• 地球观测
• 卫星通信
• 技术发展

《星际航行与深空探索：人类迈向宇宙的征程》 图书简介 本书深入探讨了人类探索宇宙的宏伟历程，从早期的天文观测到当今复杂精密的深空探测任务。它不仅仅是一部技术手册，更是一部关于人类求知欲、工程智慧与不懈探索精神的史诗。我们将回顾那些塑造了现代航天事业的关键时刻，解析驱动我们不断向外张望的科学原理和技术突破。 第一部分：仰望星空——从古代到航天时代的曙光 在人类历史的早期，对夜空的敬畏催生了早期的天文学。本部分追溯了古代文明如何通过观测星象来制定历法、导航和理解宇宙的结构。从巴比伦的泥板记录到希腊哲人的宇宙模型，我们看到人类如何试图构建一个有秩序的宇宙图景。 随后，哥白尼的日心说、伽利略的望远镜观测，以及牛顿万有引力定律的建立，彻底颠覆了人类的宇宙观。这些理论基础为后来的火箭科学和航天工程奠定了不可或缺的理论基石。我们详细阐述了经典力学如何被应用于计算天体运动和预测轨道，这是所有后续空间任务的基础。 进入20世纪，科幻文学中的“飞天梦”开始与工程实践相结合。齐奥尔科夫斯基、戈达德和奥伯特等先驱们，他们基于严谨的数学模型，提出了火箭推进的基本原理——多级火箭、液体燃料和逃逸速度的概念。这些理论上的飞跃，为人类真正离开地球引力束缚提供了路线图。 第二部分：地球的枷锁与挣脱——早期太空竞赛与载人飞行 冷战背景下的太空竞赛是人类历史上最激动人心的技术角力之一。本部分详细描述了苏联和美国如何以前所未有的速度和投入，将人类送入近地轨道。 从斯普特尼克一号的“哔哔”声到尤里·加加林的人类首次环绕地球飞行，每一个里程碑都标志着工程学上的巨大胜利。我们详细分析了早期运载火箭（如R-7和土星五号）的设计哲学、推进剂选择和结构挑战。特别值得一提的是，我们深入剖析了早期载人航天器（如“东方号”和“水星号”）的设计理念，重点关注了生命支持系统、再入大气层的热防护，以及宇航员在失重环境下的生理和心理适应性。 阿波罗计划是人类集体意志的体现。本书将不再仅仅关注政治层面，而是聚焦于项目管理、系统集成和风险控制的难度。从阿波罗1号的悲剧到阿波罗8号绕月飞行，再到阿波罗11号的“鹰已着陆”，每一个任务都代表着对复杂性管理的极限挑战。我们探讨了登月舱的独特设计——如何在一个完全陌生的环境中实现垂直着陆和起飞，这至今仍是工程上的奇迹。 第三部分：机器人的先锋——无人探测器与太阳系漫游 在载人航天之外，无人探测器承担了探访太阳系遥远角落的重任。本部分聚焦于机器人学在深空探索中的核心作用。 从早期的“水手号”对金星和火星的飞掠，到“先驱者号”和“旅行者号”的“大旅行”（Grand Tour）对木星、土星、天王星和海王星的详细勘测，我们详细描绘了这些探测器如何利用行星引力弹弓效应实现跨越巨大的能量节约。对“旅行者号”的分析尤其深入，包括其放射性同位素热电机（RTG）的能源供应、用于远距离通信的深空网络，以及携带的“金唱片”所承载的文化信息。 火星的探索是另一条主线。从早期的轨道器到后来的着陆器和巡视器（如“好奇号”和“毅力号”），本书考察了火星地质学、大气研究以及对生命迹象的搜寻过程。我们分析了火星车的设计挑战，包括如何在极端温度波动、沙尘暴和复杂的崎岖地形中实现自主导航和科学采样。 探索外太阳系，特别是对冰封卫星的关注，构成了本部分的高潮。对木卫二（欧罗巴）和土卫二（恩克拉多斯）地下海洋可能存在的生命形式的推测，推动了新一代任务的规划，例如未来的冰下钻探技术设想。 第四部分：超越地月系——行星际任务与遥远恒星的凝视 随着技术的成熟，人类的目光投向了太阳系的边缘乃至更远的星际空间。 冥王星的探索（如“新视野号”）展示了如何利用高能推进技术和先进的遥感设备，对遥远、昏暗的目标进行详细成像。本书讨论了“新视野号”如何克服信号衰减和巨大的距离延迟，成功地绘制出冥王星及其卫星的复杂地形。 更进一步，本书探讨了星际任务的物理学基础。如何设计能够达到显著逃逸速度的推进系统？对太阳帆（利用光压）和核脉冲推进（理论上）的初步分析，展示了科学家们在寻求更快速、更高效的星际航行方式上的努力。 在恒星尺度的探索方面，本书回顾了系外行星的发现历程。从最初的间接观测方法（如凌星法和视向速度法）到詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在红外波段对系外行星大气特征的革命性分析，我们了解了如何通过分析遥远恒星的光谱来推断行星的构成和宜居性潜力。 第五部分：未来展望——载人登陆火星与深空生存技术 展望未来，载人登陆火星被视为下一个“阿波罗时刻”。本部分侧重于实现这一目标所面临的重大工程、生物学和伦理挑战。 推进系统： 我们详细比较了化学火箭、核热推进（NTP）和等离子推进系统（如霍尔推进器）在火星任务中的优缺点。NTP因其高比冲率成为长期载人任务的有力竞争者，本书阐释了其工作原理和安全顾虑。 生命支持与辐射防护： 长期太空飞行的最大障碍之一是宇宙射线和太阳粒子事件。本书探讨了主动和被动屏蔽技术，以及闭环生态生命支持系统（CELSS）的设计，目标是实现资源的最大化循环利用，减少对地球补给的依赖。 行星际栖息地： 如何在火星表面建立可持续的基地？我们分析了原位资源利用（ISRU）技术，特别是从火星大气中提取氧气和水冰的潜力。此外，模块化栖息地的设计、3D打印建筑技术在就地取材方面的应用，以及火星土壤（风化层）的潜在毒性问题也得到了详尽的讨论。 结论： 《星际航行与深空探索：人类迈向宇宙的征程》是一部关于人类如何利用智慧和毅力，将不可能变为可能的壮丽史诗。它提醒我们，每一次火箭的点火，每一次对遥远世界的凝视，都是对未知世界的勇敢挑战，也是对人类自身潜能的终极探索。本书以严谨的科学态度，描绘了人类在宇宙中不断前行的坚实足迹和无限憧憬。

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这部关于卫星和互联网的著作，简直是信息时代的百科全书！它以一种非常宏大且极具洞察力的视角，剖析了从早期人造卫星的发射，到如今覆盖全球的低轨巨型星座之间的技术演进脉络。作者显然投入了巨大的精力去梳理那些错综复杂的技术路线图，书中对于轨道力学、信号传输协议的解释，虽然技术性很强，但行文之间却保持了一种令人惊叹的清晰度。我特别欣赏其中关于频谱资源分配和地缘政治对太空探索影响的讨论，这些内容远超出了单纯的技术手册范畴，触及了更深层次的社会经济结构。例如，书中对“数字鸿沟”在卫星互联网普及后面临的新挑战的分析，让我深思——技术进步是否真的能带来普惠？如果说有什么遗憾，那就是在介绍最新一代的软件定义卫星（SDS）架构时，细节略显保守，似乎更侧重于已实现的部分，对未来几年可能出现的颠覆性技术如激光通信在轨道上的大规模应用，着墨不多，让人意犹未尽。但总体而言，对于任何想理解现代全球连接背后复杂工程学和战略布局的专业人士或爱好者来说，这本书都是案头必备的参考书。它不仅仅是告诉你“如何连接”，更重要的是告诉你“为什么这样连接”。

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这是一本极具前瞻性的著作，它成功地构建了一个从近地轨道（LEO）到地球同步轨道（GEO）的完整通信网络图景，并且精准地把握住了当前技术范式转移的关键点——即从租赁容量到拥有资产的转变。书中对新型推进系统（如霍尔推力器）如何改变卫星寿命和部署成本的分析，尤其具有现实指导意义，它清晰地揭示了为什么现在是卫星互联网爆发的黄金时期。作者对“网络弹性”的定义非常现代，它不仅仅是故障恢复，更是对不断变化的用户需求和外部环境的适应能力。我非常赞赏其中关于频率共享和干扰缓解技术的介绍，这部分内容对于理解未来频谱资源的稀缺性至关重要。然而，我对书中对地面基础设施融合的描述还不够满意。卫星网络终究要接入地面光纤骨干网，关于边缘计算节点在城市和偏远地区的融合架构，如果能有更详尽的案例分析，特别是对5G/6G与卫星网络的无缝切换（Handover）协议的讨论，将会使本书的实用价值得到指数级的提升。总的来说，这是一部具有里程碑意义的作品，它既是历史的记录者，也是未来的预言家。

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这本书的文本质量和深度，远超出了我对一本涵盖如此广阔技术领域的著作的预期。它最令人印象深刻的地方在于，它成功地将宏观的经济影响与微观的硬件设计哲学融合在一起。作者对天线阵列技术的演进历史的梳理，简直是一场视觉盛宴——从早期的抛物面到如今的相控阵，每一步的技术飞跃都与带宽需求的爆炸性增长紧密挂钩。更难得的是，书中对开源社区在推动地面站软件标准化方面所扮演的关键角色给予了充分肯定，这在很多商业导向的出版物中是很少见的。这种对生态系统整体的关照，体现了作者深厚的行业积累。唯一让我觉得有些遗憾的是，对于量子通信在卫星链路上的初步实验成果，提及得有些过于简略，这似乎是未来几十年内最具颠覆性的领域之一，作者可能认为其尚处于实验萌芽阶段，但从读者的角度来看，任何可能打破现有加密范式的技术都值得更详尽的铺陈。总而言之，这是一部扎实、全面且富有洞察力的作品，适合那些不满足于只知道“网络存在”，而渴望了解“网络如何诞生并维持运转”的读者。

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老实说，我拿到这本书时，心里是有些打鼓的，担心内容会晦涩难懂，充满了难以消化的工程术语。但实际阅读体验却出奇地流畅。作者似乎深谙如何引导读者穿越技术迷雾，尤其是在解释“星间链路”如何实现低延迟通信时，所用的类比非常精妙，一下子就将复杂的几何和相对论效应概念化了。这本书的叙事结构仿佛是沿着一条清晰的时间轴展开的，但又巧妙地穿插了不同利益集团（政府、电信巨头、初创公司）之间的博弈场景，让原本可能单调的技术发展史变得扣人心弦，充满了戏剧张力。它不仅仅是描述技术如何被发明，更展示了技术如何在市场、政策和资金的合力下被塑造和部署。如果非要吹毛求疵，我想说，书中对低轨卫星群在应对太空天气事件（如太阳耀斑引起的电离层扰动）时的恢复机制讨论得不够深入。在当前这个太阳活动周期趋于活跃的背景下，这个问题的重要性不容忽视。但瑕不掩瑜，对于希望从战略高度理解全球连接基础设施演变的读者，这本书提供了绝佳的蓝图。

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读完这本书，我感觉自己像是完成了一次穿越时空的航行，从阿灵顿峡谷的早期概念，一直走到了如今数万颗星辰织就的地球网络。这本书的叙事节奏拿捏得非常到位，它没有陷入枯燥的公式堆砌，反而充满了对工程师和科学家的“人”的故事的捕捉。我尤其喜欢作者对早期地面站建设者们在极端环境下工作的描绘，那种将宏伟蓝图落地为坚实基础设施的艰辛，跃然纸上。书中对不同国家和私营企业在“太空竞赛2.0”中的策略对比，分析得鞭辟入里，充满了商业嗅觉和战略眼光。它不像那种冷冰冰的教科书，更像是一部宏大的技术史诗。不过，有一点让我感到略微困惑，那就是关于网络安全和碎片化空间环境（Kessler Syndrome）的风险评估部分，虽然提到了，但似乎处理得有些过于乐观，没有充分展现出潜在灾难性后果的严重性。如果能用更多的篇幅去探讨如何构建真正具有韧性和抗毁性的太空网络，而不是仅仅依赖于冗余度，那本书的价值将更上一层楼。尽管如此，它为我们理解“无处不在的网络”背后的物理基础和商业逻辑，提供了无与伦比的视角。

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