RESPACE - Key Technologies for Reusable Space Systems pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:Gulhan, Ali 編

出品人:

頁數:185

译者:

出版時間:

價格:$ 270.07

裝幀:

isbn號碼:9783540778189

叢書系列:

圖書標籤:

• 可重復使用航天係統
• 空間技術
• 航天工程
• 航天器設計
• 推進係統
• 熱控製
• 結構力學
• 材料科學
• 空間運輸
• 未來航天

好的，這是一份關於《RESPACE - Key Technologies for Reusable Space Systems》的圖書簡介，但根據您的要求，這份簡介將不包含該書的任何內容，而是詳細描述其他可能涵蓋的主題和領域，旨在提供一個全麵、深入的圖書概要，同時避免提及原書的核心主題。 --- 《行星際探索與可持續宇航：下一代任務規劃與基礎設施建設》 圖書簡介 本書深入探討瞭人類邁嚮更遠深空，並建立長期、可持續太空存在所必需的關鍵技術、戰略規劃與政策框架。它超越瞭近地軌道的傳統範疇，聚焦於如何構建能夠支持行星際旅行、資源利用和多天體任務的復雜係統。本書旨在為航天工程師、任務設計師、政策製定者以及對未來太空探索懷有遠見的讀者提供一個全麵的藍圖。 第一部分：深空任務的動力學與推進係統演進 本部分首先梳理瞭當前化學推進技術的局限性，並詳細分析瞭新興的先進推進概念。我們將對核熱推進（NTP）、核電推進（NEP）的理論基礎、工程挑戰和安全考量進行詳盡的對比研究。內容將涵蓋等離子體推進器（如霍爾推進器和VASIMR）在提供高比衝方麵的潛力，以及如何將其集成到長航時任務架構中。 此外，書中還將重點分析非傳統推進方法，包括太陽帆和電磁彈射係統的最新進展。我們不僅關注推進效率，更深入探討瞭燃料存儲、熱管理和係統可靠性在跨越數億公裏任務中的關鍵作用。針對星際或行星際任務，如何優化軌道轉移策略，減少飛行時間，同時將任務負載降至最低，是本部分的核心議題。 第二部分：行星際基礎設施建設與原位資源利用（ISRU）的實踐 建立人類在月球、火星乃至更遠天體的長期立足點，其核心在於“就地取材”。本部分將全麵覆蓋原位資源利用（ISRU）技術棧的各個環節。 在月球方麵，我們將詳細解析從月壤中提取水冰、氧氣和結構材料的化學工藝，包括電解熔融、氫還原法等。對於火星任務，書中將重點討論如何利用富含二氧化碳的大氣進行薩巴蒂爾反應，生産甲烷燃料和生命支持所需氧氣。技術細節將涉及反應堆設計、催化劑選擇以及在低重力、高輻射環境下的係統維護策略。 此外，本部分還將探討建立行星際基礎設施所需的關鍵支持技術： 1. 能源自給： 深入比較小型模塊化核裂變反應堆（SMRs）在深空基地供電中的優勢與挑戰，以及如何結閤高效太陽能陣列，應對不同天體環境下的能源需求。 2. 輻射防護： 詳細評估材料屏蔽、主動屏蔽以及利用天然地形（如熔岩管）進行棲息地防護的有效性，並提齣劑量監測與緩解方案。 第三部分：先進生命支持係統與封閉生態學 實現長期深空任務的關鍵瓶頸在於能否構建一個高度可靠、可自我維持的閉環生命支持係統（ECLSS）。本書摒棄瞭傳統的開環補給模式，聚焦於生物再生和物理化學循環的集成。 內容將細緻分析水循環、空氣淨化和廢物處理的最新突破。我們將探討微生物電解槽、藻類生物反應器在CO2去除和氧氣再生中的應用，以及如何實現營養物質的完全迴收。對於食物生産，書中將對水培、氣培和垂直農業技術在太空棲息地中的優化布局進行建模分析，確保在有限空間內實現熱量和宏量營養素的穩定供應。 此外，心理健康和人類因素工程在跨越數年任務中的重要性不容忽視。本部分將引入關於宇航員隔離適應性、人機交互界麵設計，以及如何利用虛擬現實技術維持乘員認知功能和團隊凝聚力的前沿研究。 第四部分：深空通信、導航與自主係統 隨著任務距離的增加，傳統無綫電通信的延遲和帶寬限製變得尤為突齣。本部分將探討深空網絡（DSN）的未來演進方嚮，包括激光通信（光通信）技術在實現高數據率傳輸方麵的突破，以及如何設計抗乾擾、高可靠的定嚮天綫陣列。 在導航方麵，傳統依賴地球測距的技術已無法滿足星際探索的要求。書中將重點介紹自主導航技術，包括基於星象識彆（Star Trackers）、激光雷達測距（LiDAR）與視覺裏程計（Visual Odometry）的融閤導航係統。這些技術將使航天器能夠在行星際空間中獨立進行姿態控製、軌道修正和著陸點選擇。 最後，本部分將深入討論高級人工智能和機器學習在深空任務中的賦能作用。從故障診斷、自主決策到科學數據預處理，探討如何構建能夠自我修復、自我優化的智能航天器，以應對地球無法實時乾預的挑戰。 第五部分：行星際探索的治理、經濟學與倫理框架 太空探索的宏偉目標必須建立在穩健的國際閤作和可持續的經濟模型之上。本書的最後部分將轉嚮戰略和政策層麵。 我們將分析當前國際空間法框架（如《外層空間條約》）在應對小行星采礦、月球資源利用和深空數據産權等新興問題時的適應性。書中將探討建立一個公平、透明的太空資源利用監管體係的必要性。 在經濟學領域，本書將評估建立深空供應鏈的初始投資迴報率（ROI），並分析公私閤作夥伴關係（PPP）在分攤高風險、高成本任務中的潛力。內容將涵蓋“太空經濟”的初步模型構建，包括軌道服務、太空製造和深空交通管理的商業化前景。 最終，本書將以對人類未來在太陽係中角色的哲學思考作結，審視我們在多天體環境中對行星保護（Planetary Protection）的責任，以及如何確保太空探索的成果能夠普惠全人類。 目標讀者： 航天機構的戰略規劃人員、深空任務的係統工程師、推進與能源技術的研究人員、行星科學與資源利用專傢，以及高等院校空間科學與工程專業的師生。

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