具体描述
This book presents a complete summary of the author's twenty five years of experience in telescope design. It provides a general introduction to every aspect of telescope design. It also discusses the theory behind telescope design in depth, which makes it a good reference book for professionals. It covers Radio, Infrared, Optical, X-Ray and Gamma-Ray wavelengths. Originally published in Chinese.
好的，以下是一本不包含《The Principles of Astronomical Telescope Design》内容的图书简介，侧重于其他天文学或工程学领域，力求内容详实且自然流畅。 --- 《星际航行与生命支持系统：深空探索的工程学挑战》 图书简介 在人类对宇宙的向往中，我们不仅仰望星辰，更渴望抵达它们。本书《星际航行与生命支持系统：深空探索的工程学挑战》，并非聚焦于光学仪器如何聚焦遥远的光芒，而是深入探讨将人类文明送往太阳系边陲乃至更远深空所需面对的极端工程难题。这是一部结合了前沿物理学、材料科学、生物工程学与系统可靠性设计的综合性著作，旨在为未来的星际旅行者、航天工程师和政策制定者提供一个全面的技术路线图。 第一部分：超远距离推进系统的革命 传统的化学火箭已无法满足快速、经济地跨越行星际空间的需求。本书的第一部分，集中探讨了下一代推进技术——特别是那些能够实现显著提高比冲和推重比的系统。 我们详细剖析了核热推进（NTR）和核电推进（NEP）的最新进展。NTR方面，我们审视了先进的液态/固态燃料核心设计，重点讨论了高温材料在极端热负荷下的稳定性和长期运行的风险评估模型。对于NEP，我们深入研究了兆瓦级离子推力器阵列的功率管理与散热难题。特别值得一提的是，书中有一章专门分析了聚变推进的理论可行性，包括D-T反应堆的磁约束设计，以及如何克服启动功率的巨大瓶颈。 此外，对于更具颠覆性的概念，如光帆技术的规模化应用，本书进行了详尽的理论建模。这包括对超大型、超轻薄薄膜材料的强度、对激光阵列的能量束整形精度要求，以及在星际介质中微小撞击可能导致的损伤累积效应的模拟分析。我们提供了一套全新的优化算法，用于确定在给定时间窗口内，如何平衡帆面张力和姿态控制的能耗。 第二部分：极端环境下的结构与材料科学 星际航行意味着飞船必须在真空中、强辐射场中，并承受持续的微流星体和空间碎片撞击。本书的第二部分是关于结构完整性与先进防护技术的深度剖析。 材料科学是本部分的核心。我们详细比较了碳纳米管复合材料、石墨烯增强铝合金以及自修复聚合物在深空载荷下的性能差异。书中引入了一个“抗辐射损伤寿命预测模型”（RADL-P），该模型基于对高能粒子（如宇宙射线和太阳耀斑质子）轰击下晶格结构退化速率的实时监测数据进行迭代优化。 针对微流星体防护，我们不再仅仅停留在经典的Whipple屏蔽的改进上。我们提出了“智能吸能外壳”（SAE-Shell）的概念，这是一种结合了压电材料和电磁场偏转器的多层结构。书中详细描述了该系统的感应延迟、能量转换效率以及对主要结构体动量转移的抑制效果的工程计算。我们通过大量有限元分析（FEA）结果展示了SAE-Shell在应对千米级粒子撞击时的冗余设计能力。 第三部分：闭环生命支持系统（CELSS）的生态平衡 将人类送往火星或更远的载人任务，最大的挑战在于资源的自给自足和环境的长期稳定。本书的第三部分——也是最长的一部分——全面覆盖了闭环生命支持系统（CELSS）的设计、优化与冗余策略。 CELSS的设计核心在于物质循环的闭合度。书中对水、空气和营养物质的循环进行了量化分析。在水处理方面，我们不再依赖于传统的蒸馏和冷凝，而是深入研究了正渗透膜技术在处理高浓度有机废物和尿液回收中的效率提升。 空气净化方面，我们侧重于生物再生系统与物理化学系统的集成。详细介绍了藻类生物反应器（如螺旋藻和从小球藻）在二氧化碳去除、氧气产生和蛋白质生产中的效率极限。书中提供了多个不同重力环境下（如火星重力模拟）的生物反应器设计方案的对比分析。 营养供应是至关重要的环节。本书提供了一套基于3D打印食品合成技术的营养配方优化框架，该框架能够根据宇航员的实时生理数据（如心率变异性、骨密度监测）动态调整宏量和微量元素的配比，以最大限度地减少食物浪费并维持乘员的长期健康。我们还探讨了微生物群落管理的重要性，确保乘员肠道微生物的稳定对免疫系统和心理健康的关键作用。 第四部分：自主导航、诊断与任务可靠性 深空任务的通信延迟意味着任务控制中心无法对突发事件进行实时干预。因此，高度的自主性是深空飞船的生命线。 本书的第四部分阐述了人工智能在航天器自主决策中的应用。我们讨论了基于深度强化学习的故障预测与隔离系统（FPIS），该系统能够在传感器数据出现微小异常时，自动诊断潜在故障模式，并执行预先设定的安全协议，甚至提出优化的维修路径。 导航方面，我们不再完全依赖地球测距。书中详尽介绍了脉冲星计时阵列（PTA）导航的最新算法，该技术利用毫秒脉冲星发出的稳定信号进行绝对定位，极大地提高了远距离飞船的位置精度。 最后，本书以任务心理学与乘员隔离效应作为收尾，探讨了长期幽闭环境对人类认知功能的影响，并提出了基于虚拟现实和生物反馈训练的对策，以确保团队在面对长达数年的孤独任务时仍能保持高效协作。 --- 《星际航行与生命支持系统：深空探索的工程学挑战》不仅仅是一本技术手册，它更是一份面向未来的蓝图，旨在指导我们如何将科幻变为现实，并以最坚实可靠的工程基础，迈向浩瀚的星海。
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