Astrobiology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Ehrenfreund, Pascale (EDT)/ Irvine, William (EDT)/ Owen, Toby (EDT)/ Becker, Luann (EDT)/ Blank, Jen

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:

价格:175

装帧:HRD

isbn号码:9781402023040

丛书系列:

图书标签:

• 天体生物学
• 外星生命
• 宇宙生物学
• 生命起源
• 行星科学
• 生物化学
• 天文学
• 地质学
• 进化生物学
• 宜居性

好的，这是一份关于一本名为《Astrobiology》的图书的详细简介，内容将聚焦于天体生物学领域之外的知识，以确保不包含该主题的任何信息： 《星际航行：人类探索未知宇宙的史诗》 导言：穿越星辰的渴望 自古以来，人类的目光便未曾离开过那片浩瀚无垠的夜空。从神话传说中对月亮的敬畏，到伽利略时代对木星卫星的首次观测，探索未知宇宙的渴望，是刻在人类基因中的一种本能。《星际航行：人类探索未知宇宙的史诗》并非一本关于生命起源或系外行星生物学的教科书，它是一部详尽记录人类如何克服重力、逃离摇篮，并最终成为跨行星文明的史诗性著作。本书深度剖析了自冷战时期太空竞赛的白热化，直至未来殖民火星、乃至更遥远星系的宏伟蓝图，全面涵盖了火箭工程的理论基石、轨道力学的复杂计算、生命保障系统的突破性进展，以及人类社会在面对星际隔离时的深刻变革。 第一部分：黎明前的黑暗——火箭时代的开启与理论构建 本书的第一部分追溯了现代航天事业的起源。我们深入探讨了齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）的“火箭方程”如何从纯粹的数学推导，转变为驱动人类飞向太空的实际蓝图。章节细致描绘了冯·布劳恩（Wernher von Braun）及其团队在二战后如何将V-2火箭技术转化为土星五号（Saturn V）的登月伟业。 重点章节如“液体燃料的艺术与科学”详细阐述了液氧、煤油与液氢作为推进剂的化学特性、燃烧效率的优化，以及超低温储存技术的关键挑战。我们不仅关注了工程学的胜利，还回顾了早期数学家和物理学家在计算轨道转移（如霍曼转移轨道）时所面临的计算资源极度匮乏的困境，以及如何通过精妙的近似算法实现了第一次无人探测器的成功发射。 此部分还专题研究了“载人飞行的生理极限”。这部分内容聚焦于宇航员在失重环境下骨骼密度、心血管系统和视觉适应性的变化，以及早期辐射防护材料的研发历程。读者将了解到，征服太空的第一步，是首先征服地球上的物理和生物学限制。 第二部分：超越地月系统——行星际旅行的工程学挑战 随着人类成功登陆月球，焦点自然转向了更远的目标：火星、小行星带，乃至木星的卫星。本书的第二部分是关于深空探测的工程奇迹。 轨道动力学的精妙艺术： 深入剖析了“引力弹弓效应”（Gravity Assist）在节省燃料和缩短任务时间中的决定性作用。我们分析了旅行者号（Voyager）和伽利略号（Galileo）任务的轨道设计，展示了行星相对位置的完美时机如何被精确预测和利用，以实现跨越数十亿公里的精确打击。 深空通信与导航： 在数亿公里之外，信号延迟和衰减成为严峻的挑战。本书详细介绍了深空网络（DSN）的巨大天线阵列如何捕获微弱的信号，以及误差修正编码技术（如Turbo Codes）如何确保数据传输的完整性。导航方面，我们探讨了星光跟踪器（Star Trackers）的工作原理，以及如何结合惯性测量单元（IMU）进行自主导航，以应对地球指令无法实时到达的局面。 生命维持系统的闭环循环： 载人火星任务的成败，关键在于能否实现一个近乎完全封闭的生命支持系统（ECLSS）。本部分对水循环、二氧化碳的去除与氧气的再生过程进行了详尽的描绘。从早期的物理化学系统，到未来可能采用的藻类生物反应器，我们展示了科学家们如何努力在有限的舱室内，重建地球生态系统的微妙平衡，确保宇航员在数年任务中无需依赖地球补给。 第三部分：迈向恒星——星际飞行的前沿科学与概念 本书的第三部分着眼于当前和未来几十年内，人类渴望触及其他恒星系统的宏伟设想。这部分内容侧重于突破性的推进技术和长期生存的社会学思考。 超越化学燃料：核能与等离子推进： 讨论了核热火箭（NTR）和核脉冲推进（Orion Project）的理论优势与政治障碍。特别是对先进的离子推进器和等离子体发动机的工作机制进行了细致的物理分析，解释了它们如何通过高比冲（Specific Impulse）实现更高的效率，尽管推力相对较小。 光帆与激光驱动： 对“突破摄星”（Breakthrough Starshot）等前沿项目进行了深入的工程可行性分析。我们探讨了超轻薄材料（如石墨烯薄膜）的制备难度，以及如何利用兆瓦级激光阵列，在极短时间内将纳米级探测器加速至光速的百分之十几。这部分内容涉及了材料科学在极限条件下的应用。 世代飞船的社会工程学： 面对需要数百年才能抵达目的地的星际旅行，本书探讨了“世代飞船”这一概念。我们不探讨飞船内是否会有生命演化，而是聚焦于飞船内部的社会结构、资源管理、文化传承与法律体系的构建。如何设计一个能自我维持、维持社会凝聚力并传递核心目标的封闭生态系统，是人类文明必须面对的终极社会工程学难题。 结语：新的边界，永恒的探索精神 《星际航行》以对人类探索精神的颂扬作结。它是一部关于工程学的胜利、数学的严谨以及人类面对巨大挑战时不屈意志的编年史。本书旨在向所有为人类拓展生存疆域而奉献智慧的工程师、物理学家、生物学家和社会学家致敬。宇宙的黑暗广阔无垠，但人类文明的脚步，注定将继续在这片星海中留下属于自己的印记。

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