Handbook of Space Technology

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出版者:
作者:Ley, Wilfried
出品人:
页数:600
译者:
出版时间:2009-7
价格:$ 158.14
装帧:
isbn号码:9781600867019
丛书系列:
图书标签:
  • 航天技术
  • 空间技术
  • 航空航天
  • 工程技术
  • 科学技术
  • 手册
  • 参考书
  • 技术指南
  • 航天工程
  • 空间探索
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具体描述

Twenty years since the first edition was published in German, and just over fifty years since the launch of the Earth's first ever artificial satellite Sputnik 1, this third edition of the "Handbook of Space Technology" presents in full color a detailed insight into the fascinating world of space for the first time in English. Written by more than 70 leading experts from universities, research institutions, and the space industry, this comprehensive handbook describes the processes and methodologies behind the development, construction, operation and utilization of space systems, presenting the profound changes that have occurred in recent years in the engineering, materials, processes and even politics associated with space technologies and utilization. The individual chapters are self-contained, enabling the reader to gain a quick and reliable overview of a selected field; an extensive reference and keyword list helps those who wish to deepen their understanding of individual topics. Featuring superb, full color illustrations and photography throughout, this interdisciplinary reference contains practical, hands-on engineering and planning information that will be invaluable to those on a career path within space technology, or simply for those of us who'd like to know more about this fascinating industry.

地球深处的回响:现代采矿与资源勘探的未来蓝图 本书聚焦于人类文明赖以生存和发展的基石——地球深部资源的获取与可持续管理,全面深入地探讨了从传统采矿技术到尖端勘探方法的演变、挑战与未来方向。 第一部分:矿产资源的基础认知与地质成因 本书伊始,将宏观审视全球矿产资源的分布格局及其地质成因。我们首先对地球化学的最新发现进行梳理,阐明不同类型矿床(如斑岩型铜金矿、沉积型铁矿、热液脉型稀有金属矿)的形成机制。深入分析了板块构造运动、岩浆活动与流体作用在矿化过程中的关键角色。这一部分不仅回顾了经典的成矿理论,更引入了现代同位素地球化学和高精度三维地质建模技术,以期更精确地预测潜在的富集区。读者将了解到,理解“矿去哪儿了”是有效勘探的前提。 随后,我们将详细剖析战略性关键矿产(SKMs)的重要性,特别是锂、钴、镍、稀土元素等在新能源技术和高科技产业中的不可替代性。探讨了地缘政治因素如何影响这些关键资源的供应链安全,并分析了“城市采矿”作为补充来源的潜力和局限性。 第二部分:突破性的地球物理与地球化学勘探技术 本章是全书的核心技术部分,重点阐述了驱动现代矿产勘探革命的先进工具与方法论。 2.1 革命性的地球物理成像: 详细介绍了从航空、地面到钻孔的多种地球物理勘探手段。对于电磁法(如TEM、CSAMT),重点阐述了高精度传感器和反演算法的进步,如何实现对复杂构造背景下隐伏矿体的精确定位。重力与磁法勘探部分,超越了传统的二维解释,着重介绍了三维反演技术(如基于迭代优化的全张量重力梯度测量)在揭示深部岩体结构中的应用。地震勘探技术在矿产勘探中的应用,尤其是主动源深部地震技术,如何帮助我们“看见”数千米以下的围岩条件和矿化带轮廓,将得到详尽的论述。 2.2 新一代地球化学采样与分析: 讨论了超越传统岩屑和土壤分析的创新方法。重点介绍生物地球化学(Biogeochemistry)的最新进展,特别是植物对痕量元素的吸收机制及其在指示浅部矿化方面的潜力。超痕量元素分析技术,如激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)和高分辨率质谱技术,如何帮助地质学家识别出“指纹”元素组合,区分矿化潜力与围岩背景噪音,将是本节的亮点。此外,还探讨了利用遥感技术(如高光谱成像)进行地表蚀变矿物识别的自动化流程。 第三部分:钻探技术、工程优化与数据集成 成功勘探的最后一步是获取可靠的地质证据——钻芯。本部分聚焦于如何实现高效、环境友好的深部钻探。 3.1 超深孔钻探与定向控制: 探讨了实现数千米级深度的超硬岩层钻进技术,包括新型的合金钻头材料、高效的泥浆循环系统,以及保障井眼轨迹精度的随钻测量(MWD)和遥测技术。特别关注了在压力、温度极高环境下的钻井工程挑战与解决方案。 3.2 自动化与机器人化采矿准备: 展望了将人工智能和机器学习引入钻探作业的潜力。例如,如何利用实时数据反馈优化钻速、扭矩和泥浆参数,以最小化非生产时间(NPT)。此外,将介绍利用地面穿透雷达(GPR)和电磁波层析成像技术,在钻进前对目标矿体进行更高分辨率的“预扫描”,以指导钻孔设计。 3.3 数据融合与决策支持系统: 强调了在“大数据”时代,地质信息的重要性。本书提出了一个集成框架,用于融合来自地球物理、地球化学、遥感和钻探的异构数据。讨论了如何构建三维地质模型(Geomodeling),并利用不确定性分析工具(如蒙特卡洛模拟)来评估资源估算的可靠性,从而指导下一步的勘探投入决策。 第四部分:可持续性、环境影响与未来矿产的获取 本书的最终部分超越了传统的“发现”范畴,深入探讨了负责任的资源开发。 4.1 环境影响最小化的策略: 详细分析了采矿活动对水文、地质稳定性和生态系统的潜在影响。重点介绍了先进的尾矿管理技术,包括干堆法(Dry Stacking)和惰性化处理,以减少酸性矿山排水(AMD)的风险。探讨了如何利用生态工程学原理,在矿山关闭后进行有效的生态恢复与土地复垦。 4.2 矿产资源闭环管理与替代方案: 深入探讨了循环经济在矿产资源领域的核心作用。分析了高价值金属的回收技术,包括湿法冶金和生物浸出法在城市电子垃圾(E-waste)处理中的应用。这一章节力图展示,对现有资源的有效再利用是保障未来资源供给的重要支柱。 4.3 深海与非常规资源: 展望了人类获取新资源的边界。对深海多金属结核、海底热液硫化物和可燃冰等非常规资源的潜力、面临的技术瓶颈以及国际法律框架(如ISA)下的环境风险评估进行了审慎的分析。 本书面向地质学、地球物理学、采矿工程、环境科学领域的研究人员、专业工程师以及政策制定者,旨在提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角,指导下一代资源勘探与可持续开发实践。

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从历史演进的角度来看,这本书的价值是不可估量的。它不仅仅是当前技术的汇编,更像是对航天探索历程的一次系统性回顾和总结。作者在介绍某项关键技术(比如热控系统的被动散热方案)时,往往会追溯到早期的设计挑战,并对比不同历史时期所采用的解决方案的优缺点,这种“纵向”的对比分析,极大地丰富了读者的知识维度。它让你明白,今天的“标准做法”并非凭空出现,而是无数次失败、迭代和权衡的结果。这种叙事手法有效地避免了技术介绍的扁平化,让读者能够理解技术选择背后的“为什么”和“如何达到如今的成熟度”。对于希望从事航天史研究或者想要理解技术路线选择的后来者而言,这本书提供了一个极佳的、经过高度提炼和系统梳理的参照系。它不只是告诉你“如何做”,更教会你“为何如此”。

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这本厚重的工具书,光是拿到手里沉甸甸的质感就让人对它的内容充满期待。我原本以为它会是那种枯燥乏味、充斥着晦涩难懂的工程术语的教科书,毕竟书名听起来就非常“硬核”。然而,实际翻阅之后,我的看法有了极大的转变。作者似乎非常擅长将复杂深奥的理论以一种相对易懂的方式组织起来,尽管它面向的读者群体显然是具备一定专业背景的工程师或者研究人员。书中对于轨道力学、推进系统、姿态控制等核心领域的阐述,详尽得令人咋舌,每一个公式和图表的推导都经过了细致的考量,几乎没有跳跃性的步骤,这对于试图深入理解底层原理的读者来说,简直是福音。我特别欣赏其中关于材料科学在极端太空环境下应用的那几个章节,它们不仅仅停留在理论层面,还引用了大量的实际案例和实验数据,让人感觉这本书是基于实践经验的沉淀,而不是空中楼阁般的想象。那种严谨的治学态度,通过纸张的每一页都得以彰显,翻阅过程中,我感觉自己像是在进行一次由顶尖专家领衔的深度研讨会,收获的不仅是知识,更是一种解决问题的思维框架。

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这本书的装帧和排版设计非常出色,这对于一本专业技术书籍来说,往往是被忽略的一环,但在这里却得到了应有的重视。纸张的质量非常高,即使用荧光笔做了大量标记,也不会有墨水洇开的现象,这在阅读体验上是一个巨大的加分项。布局上,信息层次划分得极为清晰,标题、副标题、图注和公式编号都采用了对比鲜明的字体和字号,使得在快速浏览时,注意力能够精准地定位到所需信息块。特别值得一提的是,很多复杂的概念图和流程图,其线条的清晰度和信息的密度达到了一个令人称赞的平衡点,它们没有因为试图塞入太多信息而变得拥挤不堪,也没有因为过于简化而失去关键信息。阅读过程中,我甚至有种在欣赏某种精心制作的工程蓝图的感觉。这表明出版方在制作这本参考书时,是秉持着对内容质量和阅读体验双重负责的态度,而不是草率地将文稿付梓。这种对细节的关注,极大地提升了长时间阅读的舒适度,让学习过程本身也成了一种享受。

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老实说,我购买这本书的初衷是想找一本能迅速查阅特定技术参数和标准规范的“手册”。毕竟“Handbook”这个词暗示了其工具书的属性。然而,这本书的体量和深度远超我的预期,它更像是一部系统性的百科全书,而不是一本可以随时丢在工作台边快速翻阅的字典。虽然它确实包含了大量的技术细节和数据表格,但这些内容往往被置于一个宏大的技术背景之下进行阐述。比如,当你查找某个传感器接口协议时,你会被引导去了解该传感器在整个任务架构中的地位、它所面临的辐射环境,以及设计它时必须遵循的冗余原则。这种“由点及面”的叙事方式,虽然保证了知识的完整性,但对于那种只想快速得到一个数字的读者来说,可能会略显冗长。不过,一旦你沉下心来,顺着作者的逻辑链条深入挖掘,你会发现这种结构安排的精妙之处——它强迫读者建立起对整个航天系统工程的全局观,避免了只见树木不见森林的认知偏差。这使得它不仅是工具,更像是一份精细的航天工程设计指南。

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我个人认为,这本书的实用价值体现在其广度和深度兼具的特性上。我曾尝试用它来解决一个关于深空通信延迟补偿的实际建模问题,结果发现书中不仅有基础的理论推导,更有针对不同信噪比环境下的优化算法的讨论,甚至提到了未来可能采用的纠错编码技术的前沿研究方向。这意味着,这本书能够服务于从初级工程师到资深研究人员的广泛群体。对于刚入行的学生,它提供了一个坚实的基础框架;对于经验丰富的专业人士,它则是一个激发新思路、对照前沿进展的平台。唯一的“遗憾”或许是,由于其内容的广博性,任何一个单一章节都无法深入到某一微观领域的尖端突破的程度——毕竟,要涵盖整个航天技术领域,就必须有所取舍。但瑕不掩瑜,它成功地在系统性和专业性之间找到了一个极佳的平衡点,确保了它在未来很长一段时间内,都将是航天技术领域不可或缺的参考基石。

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