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出版者:Springer Verlag

作者:Pelt, Michel J.F.Van

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2005-3

价格:$ 31.08

装帧:HRD

isbn号码:9780387402130

丛书系列:

图书标签:

• 太空旅游
• 未来科技
• 商业航天
• 太空探索
• 旅游
• 科幻
• 创新
• 航空
• 宇航
• 未来生活

《星际航行：人类的下一个边疆》 探索宇宙的壮丽与挑战 第一章：黎明前的低语——从科幻到现实的漫长旅程 人类对星辰的向往从未停歇。自古以来，那些遥不可及的光点就激发着我们最深层的想象力。本书追溯了人类对太空探索的渴望，从古希腊哲学家对天体的思辨，到文艺复兴时期对机械飞行的初步构想。我们聚焦于二十世纪的“太空竞赛”——美苏两国在冷战阴影下迸发出的科技火花。 我们详细梳理了早期火箭技术的突破，从冯·布劳恩的V-2火箭到戈达德的液体燃料实验，再到苏联“伴侣号”卫星的发射，以及尤里·加加林迈出的历史性一步。这不是一部简单的编年史，而是对人类精神内核的探究：是什么驱使我们甘冒巨大风险，将自己送入那片漆黑的虚空？我们分析了阿波罗计划的成功与代价，剖析了肯尼迪总统的愿景如何成为一个国家乃至全人类的集体目标。 本章探讨了支撑这些早期壮举的科学基石：牛顿的万有引力定律、齐奥尔科夫斯基的火箭方程、康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基对星际旅行的先知性论述。我们揭示了早期宇航员所面对的生理和心理极限，以及他们在封闭狭小的座舱内如何克服恐惧，完成超越时代的任务。 第二章：地球的摇篮——国际空间站与近地轨道的巩固 随着冷战的结束，太空探索进入了一个新的合作时代。国际空间站（ISS）的建立象征着人类将政治分歧置于科学目标之下的能力。本章深入剖析了ISS的工程奇迹——它如何在一个微重力、高辐射的环境中，长期维持着一个可以居住的复杂系统。 我们不仅关注宇航员的日常生活——如何在失重环境下进食、睡眠和维护健康，更侧重于空间站作为地球轨道上的“前哨站”所进行的尖端研究。从流体力学、材料科学到对人类生理在长期太空环境下变化的观测，ISS是检验未来深空任务可行性的关键实验室。 此外，本章还讨论了近地轨道（LEO）的商业化萌芽。早期的卫星通信和遥感技术如何改变了地球上的生活，以及私人公司如何开始看到商业价值，为未来更宏大的计划奠定基础设施和人才储备。我们考察了航天飞机项目的复杂性、风险与遗产，以及“机遇号”和“挑战者号”的悲剧如何塑造了航天安全文化的演变。 第三章：跨越深渊——奔向月球与火星的挑战 人类的目光从未停留在近地轨道。本章将焦点投向了太阳系内的邻居：月球和火星。我们详细探讨了重返月球的复杂性，特别是“阿耳忒弥斯”计划所面临的技术瓶颈。从建设月球门户空间站（Lunar Gateway）到开发可持续的月球基地，这是一个关于资源利用、辐射防护和时间延迟通信的综合工程难题。 火星，这颗红色的星球，是人类走出摇篮的终极目标。我们深入分析了登陆火星所需面对的四大主要障碍： 1. 深空辐射： 如何有效屏蔽宇宙射线和太阳粒子事件，保护宇航员的DNA免受不可逆转的损伤。 2. 生命维持系统（ECLSS）： 建立一个能完全闭合的生态系统，实现水、氧气和食物的近乎百分之百的循环利用。 3. 行星际运输： 探讨化学推进、核热推进（NTP）甚至更前沿的等离子体推进技术，以缩短漫长的六到九个月的单程旅行时间。 4. 着陆与就地资源利用（ISRU）： 如何利用火星大气中的二氧化碳生产氧气和燃料（如莫扎夫斯基循环），实现“就地取材”的生存策略。 本章还审视了地球对火星的“行星保护”原则——在向火星发送探测器时，如何确保不将地球的微生物带到那个潜在存在生命的星球上。 第四章：太阳系边缘的探索——木星、土星与冰封的世界 本书的视野延伸至太阳系的更深处。我们回顾了“旅行者号”探测器突破太阳系边界的史诗，以及它们发回的令人震惊的图像和数据，揭示了气态巨行星的狂暴大气层和复杂的磁场结构。 重点在于对“冰月”的探索：木卫二（Europa）、土卫二（Enceladus）和土卫六（Titan）。这些世界被认为是太阳系中最有可能孕育地外生命的场所。 木卫二： 它的冰壳下隐藏着一个比地球海洋总和还大的咸水海洋。我们讨论了如何设计能够穿透数十公里厚冰层并释放水下探测器的任务。 土卫六： 拥有浓厚的大气层、甲烷雨和液态碳氢化合物构成的河流与湖泊。这提供了一个研究与地球生命化学截然不同的有机化学过程的独特窗口。 本章探讨了先进的电磁推进技术和射电同位素热电发生器（RTG）在这些遥远、寒冷任务中的关键作用，以及数据传输延迟所带来的任务控制难度。 第五章：超越太阳系的想象——系外行星与星际航行 当我们谈论“星际”，就进入了真正意义上的未知领域。本章聚焦于开普勒和TESS等太空望远镜的发现，它们已确认了数千颗围绕其他恒星运行的系外行星，其中一些位于“宜居带”。 我们深入探讨了寻找“技术信号”（Technosignatures）的努力，即SETI（搜寻地外文明计划）如何通过射电望远镜和光学设备试图捕捉到智慧生命的痕迹。这不仅是技术挑战，更是哲学上的拷问：如果发现信号，我们应该如何回应？ 最后，本书展望了真正的星际旅行的可能性。我们审视了突破性的概念，例如： 1. 曲速驱动（Warp Drive）的理论框架： 基于阿尔库维雷度量理论，尽管目前仍停留在理论阶段，但它代表了人类突破光速限制的终极梦想。 2. 星际探测器项目： 例如“突破摄星”计划，旨在利用强大的激光阵列推动微型光帆，使其加速到光速的20%，在数十年内抵达最近的恒星系统。 《星际航行：人类的下一个边疆》不仅是一部关于火箭和轨道力学的书，它更是一份对人类永不满足的好奇心和对未知的探索精神的致敬。它探讨了我们如何利用科学和工程的结晶，将我们的足迹从地球表面延伸到遥远的星辰大海，并最终回答那个古老的问题：我们是孤独的吗？

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