Advances in Telerobotics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Ferre, Manule (EDT)/ Buss, Martin (EDT)/ Aracil, Rafael (EDT)/ Melchiorri, Claudio (EDT)/ Balaguer,

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:

价格:139

装帧:HRD

isbn号码:9783540713630

丛书系列:

图书标签:

• Telerobotics
• Robotics
• Remote Control
• Human-Robot Interaction
• Automation
• Engineering
• Technology
• Control Systems
• Artificial Intelligence
• Mechatronics

《星际航行与深空探索的未来图景》 作者： 艾米莉亚·凡尔纳，詹姆斯·奥利弗 出版社： 寰宇科学出版社 出版日期： 2024年秋季 --- 内容简介： 本书并非聚焦于近地或地球表面的远程操控技术，而是将目光投向了人类文明最宏伟的愿景——星际尺度的探索与生存。《星际航行与深空探索的未来图景》深入剖析了超越传统航天范畴的尖端物理学、工程学挑战，以及对人类社会结构和伦理道德的深远影响。 本书的起点，是对当前航天技术局限性的冷静评估。我们不再讨论如何更有效地操控月球车，而是探讨如何跨越光年级的距离，使人类的足迹能够踏上遥远的系外行星。书中详尽阐述了当前处于理论或早期实验阶段的推进系统，包括曲率驱动（Warp Drive）的理论框架——侧重于阿尔库比雷（Alcubierre）度规的数学模型、能量需求估算，以及对时空连续体可能产生的副作用的详尽分析。我们详细考察了反物质推进技术的实用化障碍，包括稳定储存、有效利用和安全发射的工程难题。此外，对高能核聚变反应堆在星际飞船上作为长期动力源的可行性进行了严谨的模拟与评估。 第一部分：超越光速的物理学边界 本部分是全书的理论基石。作者团队集合了来自粒子物理学、宇宙学和高等数学领域的专家，对“超光速”旅行的物理学根基进行了深入挖掘。我们没有涉及任何地面或近地设备的远程控制细节，而是专注于宏观宇宙尺度的时空操控理论。 引力场调控与惯性抵消： 详细分析了如何通过精密的引力场发生器（Hypothetical Gravitational Field Generators）来局部扭曲时空结构。书中提供了大量原创的张量分析图表，展示了在理论模型下，如何最小化负能量密度需求，并探讨了“突破速度屏障”时飞船结构必须承受的极端潮汐力。 量子纠缠通信的潜力与限制： 虽然本书主要关注载人或无人探测器的物理移动，但对于超远距离的实时信息传输，我们对其进行了专门的审视。我们探讨了量子纠缠在信息传输中的非经典特性，并明确指出了“无通信定理”（No-Communication Theorem）的严格限制，从而确定了在可预见的未来，即时通信在星际尺度上的不可能性，强调了自主决策系统的必要性。 空间站的生态工程学： 探讨了在数十年甚至数百年星际航行中，如何构建一个完全封闭、可自我维持的生态系统。这包括对三维水培农业、微生物废物循环系统（基于厌氧和好氧菌群的精密平衡）的详细设计方案，以及在长期微重力或人工重力环境下对人类骨骼和肌肉生理衰退的对策研究。我们引入了“生物圈冗余度”的概念，确保在极端环境下系统的弹性。 第二部分：深空载具的生存之道 本部分完全侧重于设计一艘能够穿越银河系、抵御极端宇宙环境的巨型航天器。这与地面或近地机器人操作的范畴截然不同，核心是“自主生存与自我修复”。 宇宙辐射的堡垒： 详细评估了银河系内各种高能粒子（如宇宙射线、高能伽马射线暴余晖）对生命和电子设备的威胁。我们对比了主动磁屏蔽（基于超导磁体产生强大磁场偏转粒子流）与被动屏蔽材料（如氢化硼聚合物复合材料）的优劣，并提供了一个多层冗余的辐射防护架构设计。 人工智能与决策核心： 鉴于通信延迟的不可避免性，我们探讨了“深度自治系统”（Deep Autonomous Systems, DAS）的构建。这不仅仅是自动化，而是具备复杂情境判断、道德权衡和不可预见事件应对能力的超强AI。书中对这种AI的“图灵测试”——即在星际任务中是否能做出超越人类预设编程的、有效的生存决策——进行了深入的哲学和算法讨论。 “世代飞船”的社会学维度： 对于耗时上百年的任务，我们探讨了飞船内人类社会结构的演变。这包括遗传多样性的维护、知识的代际传承机制、以及防止社会崩溃的治理模型设计。我们分析了历史上的封闭社区案例，并将其模型化，以预测飞船内部可能出现的文化漂移和技术衰退风险。 第三部分：探索新世界与跨越代际的责任 本书的最后部分着眼于星际探索的终极目标：与新的宜居世界互动。 系外行星环境模拟与适应： 聚焦于对已发现的系外行星（如比邻星b、TRAPPIST-1系统行星）的大气、地质和生命潜在形式的建模。我们探讨了如何设计“软着陆”探测器（Soft-Landing Probes）——这些探测器必须在完全未知的生物化学环境中进行初步环境采样，同时确保不引入地球微生物污染（前向污染控制）。 星际外交与接触伦理： 如果发现智慧生命，人类应采取何种接触协议？本书没有提供具体的远程操控指令，而是构建了一套基于数学、物理学公理的“通用交流框架”（Universal Communication Framework）。我们强调在缺乏实时反馈的情况下，任何接触都必须是高度保守和被动的，侧重于信息交换而非干预。 人类物种的未来： 探讨了星际移民可能带来的遗传适应性变化。长期暴露于不同重力、光照和辐射水平下，人类生理结构将如何演化？本书提出了“适应性分化模型”，预测了未来可能出现的人类亚种，并对这种物种分化提出了审慎的伦理警告。 总结： 《星际航行与深空探索的未来图景》是一部为理论物理学家、深空工程师和未来学家准备的宏大蓝图。它回避了当前地面或近地设备操作的细节，专注于解决跨越银河系的终极工程与哲学挑战。全书基于严谨的科学推导，旨在为人类文明的下一次伟大飞跃——成为真正的星际物种——奠定理论基础。

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