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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Williamson, Mark

出品人:

頁數:472

译者:

出版時間:2001-3

價格:407.00元

裝幀:HRD

isbn號碼:9780521660778

叢書系列:

圖書標籤:

Space Technology
Dictionaries
Cambridge
Science
Engineering
Astronomy
Technology
Reference
Lexicon
Glossary

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具體描述

The Cambridge Dictionary of Space Technology is a comprehensive source of reference on the most important aspects of this fast-developing field, from basic concepts to advanced applications. With some 2,300 entries--700 more than the first edition, it lists fundamental terms that will remain in common usage for the foreseeable future and includes a selection of historical and highly specific entries to add context and depth. The Dictionary features entries on all the major areas relating to space technology, making this a reference of wide-ranging scope. While the emphasis is on defining the meaning of a word or phrase as it is used in the professional space community, each entry also contributes to a deeper understanding of the overall subject, both for the practicing specialist and interested layman. To assist the reader in research on a given topic, related entries are highlighted in the text and other important entries are cross-referenced. An additional key feature is a classified list of entries grouped under 13 subject headings. The Cambridge Dictionary of Space Technology will be indispensable to anyone with an interest in space activity. Mark Williamson is an independent space technology consultant working in the space industry and space insurance communities. A seasoned physicist and engineer, he has over 20 years of experience in satellite communications engineering, technical management, and space consultancy. Williamson has written about 250 published magazine and journal articles. He is also author of The Communications Satellite and editorial director of Earth Space Review magazine.

《宇宙工程學導論：從軌道力學到深空探測的基石》內容概要本書旨在為對航天領域抱有濃厚興趣的學生、工程師和技術愛好者提供一個全麵且深入的入門指南，係統地梳理瞭現代空間技術的核心原理、關鍵技術及其發展曆程。它並非僅僅停留在對現有技術的羅列，而是側重於闡述支撐這些技術的物理學基礎、數學模型以及工程實現上的挑戰與創新。第一部分：空間環境與軌道力學基礎本部分首先詳細描繪瞭地球軌道環境的復雜性，包括大氣層的稀薄特性、範艾倫輻射帶的結構與影響，以及微流星體和空間碎片構成的威脅。隨後，本書的核心部分——軌道力學——被係統地引入。開普勒定律與牛頓萬有引力：從基本的二體問題齣發，深入探討瞭開普勒三大定律在航天任務規劃中的實際應用。利用拉格朗日插值法和數值積分方法，解釋瞭如何精確預測衛星的運動軌跡。軌道要素的描述與轉換：詳細介紹瞭開普勒六要素（或大地坐標係下的六根量）在不同參考係間的轉換，特彆是從地心慣性係到地固參考係的動態變換，這對地麵站通信和姿態控製至關重要。軌道機動與轉移：重點分析瞭霍曼轉移軌道、高能/低能轉移軌道的設計原則，以及利用重力助推（Gravity Assist）進行行星際軌道修正的復雜計算。書中包含瞭大量關於錢德勒-沃爾什（Clohessy-Wiltshire）綫性化方程在近地軌道（LEO）交會對接問題中應用的案例分析。軌道攝動分析：超越理想的二體模型，本書詳盡討論瞭主要的攝動因素，如地球非球形引力場（J2效應）、太陽和月球的引力影響、大氣阻力（尤其對LEO衛星）以及輻射壓力的微小但長期的纍積效應。這些分析是設計高精度軌道維持策略的基礎。第二部分：航天器設計與子係統工程本部分將視角轉嚮航天器的具體構成和運行所需的技術支撐，涵蓋瞭航天器結構、能源、熱控、姿態與軌道控製（AOCS）以及通信導航等關鍵領域。結構與材料科學：探討瞭航天器結構為承受發射載荷（高G力和振動）所采用的輕量化設計理念。重點分析瞭先進復閤材料（如碳縴維增強聚閤物）在耐受極端溫度循環和真空環境下的性能要求，並討論瞭展開式結構（如太陽能帆闆、天綫）的機構學設計。能源係統（EPS）：詳細比較瞭化學電池、燃料電池和太陽能電池陣列的優劣。特彆闡述瞭空間環境對光伏效率的影響（如光緻衰減），以及高效的電源管理和分配網絡設計。熱控係統（TCS）：空間環境的熱平衡是設計中的核心挑戰。本書細緻剖析瞭被動熱控（如多層隔熱材料MLI、熱輻射器）和主動熱控（如循環液冷迴路、加熱器）的工作原理，確保敏感電子設備維持在規定的溫度窗口內。姿態確定與控製（ADCS）：姿態控製是保障有效載荷指嚮精度的關鍵。內容涵蓋瞭慣性測量單元（IMU）、星敏感器、地球敏感器和磁力計等傳感器的工作原理。控製執行器方麵，詳細介紹瞭反作用輪、動量輪、磁力矩器以及化學推進器在實現高精度指嚮和穩定性方麵的協同工作。推進係統原理：對比分析瞭化學推進（液體燃料、固體燃料）和電推進（霍爾推進器、離子推力器）的性能指標（比衝$I_{sp}$與推力）。書中提供瞭推進劑的質量估算方法以及推進係統故障診斷的初步思路。第三部分：有效載荷與任務實施本部分聚焦於航天器的“任務”本身，探討瞭遙感、通信和深空探測等任務所需特定技術的實現。遙感與有效載荷集成：介紹瞭光學成像、雷達遙感（SAR）以及光譜探測儀器的工作原理。重點討論瞭數據鏈設計，包括數據壓縮、存儲和高帶寬下行鏈路的建立。空間通信：闡述瞭從S波段到Ka波段的電磁波傳播特性，以及鏈路預算的構建過程。詳細分析瞭遠距離通信中信號衰減、噪聲溫度、對地站跟蹤誤差的處理方法。深空探測任務的特殊考量：探討瞭行星際任務中通信延遲（Light Time Delay）對遙測和指令下達的影響。討論瞭自主導航和機載決策係統的必要性，以及如何利用星際導航技術（如深空網絡DSN）進行高精度定位。第四部分：空間探索的未來趨勢與挑戰最後，本書展望瞭航天領域的前沿研究方嚮，包括商業航天（New Space）的興起、立方星（CubeSat）生態係統的發展、在軌服務與裝配（OSAM）技術的前景，以及載人航天在火星任務中的生命保障係統所麵臨的長期挑戰。本書的編寫風格嚴謹，兼顧理論深度與工程實用性，力求通過清晰的圖錶和翔實的工程案例，幫助讀者建立起對現代空間技術體係的宏觀把握與微觀理解。