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寿绍文编 著

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出版社： 气象出版社

ISBN：9787502956547

商品编码：1032136019

出版时间：2013-03-01

《星际航行基础教程：从零开始的宇宙探索指南》 图书简介 本书并非一部关于地球气候变迁或区域性天气现象的论述，而是为所有对浩瀚宇宙怀有无限憧憬的初学者精心编纂的、深入浅出、体系完备的星际航行基础读本。我们聚焦于人类迈向深空所必须掌握的核心技术、理论知识与操作规范，旨在为准宇航员、航天工程师以及所有渴望了解宇宙旅行的爱好者构建一座坚实的知识桥梁。 第一部分：宇宙环境认知与基础物理 在正式踏上征途之前，了解我们所处的环境至关重要。本部分将详细剖析星际空间的基本特性，包括真空的本质、微重力环境下的物理定律变化，以及宇宙射线和太阳风的防护策略。 第一章：星际介质的本质 我们将深入探讨星际（ICM）和星系际介质（IGM）的组成、密度分布及其对航天器的影响。重点分析在极端低温和高能粒子流环境下的材料科学选择，阐述如何利用磁场屏蔽技术（如等离子体泡）应对宇宙射线。 第二章：轨道动力学与经典力学在深空的应用 本书摒弃了过于复杂的数学推导，转而侧重于直观理解开普勒定律、牛顿万有引力定律在多体系统（如行星际航行）中的实际应用。详细讲解霍曼转移轨道、引力弹弓效应（重力助推）的原理及设计流程。特别辟出章节讨论如何精确计算和修正深空探测器在太阳系边缘的轨道漂移。 第三章：相对论效应与时间同步 虽然在太阳系内航行时，狭义相对论效应微乎其微，但对于跨越光年的远距离任务而言，时间膨胀和尺缩效应是不可忽视的工程难题。本章解释了如何建立高精度的原子钟系统，以应对不同参照系之间的时间差异，确保通信和导航的准确性。 第二部分：推进系统原理与实践 推进技术是星际航行的生命线。本书将对当前及未来主流的推进技术进行详尽的对比和分析，侧重于工程实现的可行性。 第四章：化学火箭的极限与优化 尽管是传统技术，但化学推进在逃逸行星引力井时仍不可替代。本章详细介绍了高能推进剂（如液氢/液氧、固体复合燃料）的能量密度、比冲（Isp）计算，并探讨了如何通过优化喷管设计和燃烧室结构来提高效率，以应对长达数月的近地轨道维持任务。 第五章：电推进系统的多样化应用 离子推进、霍尔推进器和磁等离子体动力学（MPD）推进器是深空探测的主力军。本部分深入剖析了它们的运行机制、电源需求和推力特性。重点分析了氙气和氪气作为工质的选择标准，以及如何平衡低推力、高效率与长时间运行的矛盾。 第六章：概念性先进推进技术展望 面向未来数十年，本书介绍了核热推进（NTP）、核聚变推进（若能实现）以及光帆/磁帆等无工质或低工质推进技术的理论基础和当前研究瓶颈。这部分旨在激发读者对前沿物理学的兴趣。 第三部分：航行器结构、生命支持与导航 一艘远航的飞船不仅需要强大的引擎，更需要坚固的“躯壳”和可靠的“生命维持系统”。 第七章：飞船结构完整性与防护设计 星际航行意味着长时间暴露在真空、极端温差和高能辐射中。本章详述了复合材料在结构支撑中的应用、热控系统的被动与主动冷却策略，以及微陨石撞击的防护层设计（如惠普尔屏蔽）。 第八章：闭环生命支持系统（CLSS） 对于载人任务，水的回收、氧气的再生和二氧化碳的处理是维持生命的基石。我们将详细介绍生物再生系统（如藻类培养）与物理化学系统的集成，以及食物供给的长期储存和营养配比科学。 第九章：深空导航、制导与控制（GNC） 在数百万公里之外，传统的地面跟踪网络逐渐失效。本章阐述了星光导航（利用恒星位置定位）、脉冲星导航（Pulsar Timing）作为绝对参考系的原理，以及飞船自主决策系统（Autonomy）在规避突发空间碎片和行星遭遇时的作用。 第四部分：通信、能源与任务规划 远距离通信和持续的能源供应是任务成功的关键约束条件。 第十章：星际通信的挑战与解决方案 随着距离的增加，信号强度急剧衰减（平方反比定律）。本章探讨了超高增益天线的设计、激光通信相对于射频通信的优势与劣势，以及如何利用纠错编码技术（如Turbo码）来提高信噪比。 第十一章：航天电源技术的多样性 除了太阳能电池板（仅适用于靠近太阳的区域），深空任务高度依赖同位素热电发生器（RTG）和小型化核裂变反应堆。本书详细分析了不同能源在功率密度、寿命和安全合规性方面的取舍。 第十二章：任务规划、风险评估与应急预案 成功的星际任务是一个极其复杂的排程过程。本章涵盖了任务窗口的选择、冗余系统的配置、地面支持与飞船自主维护的边界划分，以及面对系统性故障或突发事件时的多层级应急响应流程。 结语：致未来的探索者 本书的宗旨在于提供一个脚踏实地的知识框架，帮助读者理解从地球引力井到遥远星辰之间的技术鸿沟。我们相信，只有深刻理解了基础物理、工程限制与前沿创新，才能真正肩负起人类探索宇宙的伟大使命。此书是对所有心怀远方者的实用工具书，而非对遥远天象的浪漫描绘。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，了解一个地方的气候，是理解其文化和历史的重要切入点。这本书恰好满足了我这一需求。它不仅仅停留在科学的层面，更是在字里行间流露出一种对中国这片土地的深情。在讲述不同季节的天气特征时，作者总是会巧妙地联系到相关的农事活动、节庆习俗，甚至文学艺术作品。例如，在描述秋高气爽的天气时，会提及丰收的喜悦和文人墨客的思乡之情；在描写江南梅雨季时，会描绘出一种别样的诗意和淡淡的愁绪。这种人文情怀的融入，让原本可能枯燥的气象知识变得鲜活而富有温度。书中对一些历史事件的分析，也常常会提到天气因素的作用，这让我对历史的认知更加立体。我觉得，这本书的价值不仅仅在于普及气象知识，更在于它提供了一种思考方式，让我们能够从更宏观、更深远的视角去理解自然与人类社会之间的互动关系。它让我更加珍惜我们所拥有的，也更加敬畏自然的伟力。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的感受，与其说是阅读，不如说是一场沉浸式的气候体验。作者在描述中国不同地域的天气特征时，仿佛运用了高超的叙事技巧，将抽象的气象数据转化为生动而具象的画面。我能想象出北方冬季凛冽的寒风，南国夏季潮湿闷热的空气，以及西部高原上稀薄但纯净的阳光。它不仅仅是关于“天气”，更是关于“生活在天气中”的人们。书中关于极端天气事件的案例分析，比如历史上的大旱、洪涝，以及它们如何深刻影响了社会发展和人们的生活，读来令人唏嗦。我尤其被打动的是，作者在探讨气候变化对中国未来可能带来的影响时，所展现出的审慎与忧思。它并没有给出过于悲观或乐观的预测，而是基于科学的分析，鼓励读者去思考人与自然的关系，以及我们应该如何为未来的气候变化做好准备。这本书让我意识到，天气不仅仅是发生在天上的现象，它与我们的衣食住行、社会经济、文化传承都息息相关，是一个宏大而又贴近我们每个人的话题。

评分☆☆☆☆☆

这本书确实如其名，对中国的天气系统进行了一个相当全面的介绍。我尤其欣赏它在解释气象成因方面所下的功夫，不仅仅是简单罗列现象，而是深入剖析了影响中国天气多样性的地理因素，比如高原、盆地、海岸线的存在，以及季风带来的显著季节性变化。它详细讲解了寒潮、梅雨、台风等具体天气现象的形成机制，以及它们对不同地区的影响，这些内容对于理解中国独特的地理环境与气候之间的紧密联系非常有帮助。书中还穿插了不少历史气象记录的案例，让我对古代中国人民如何认识和适应天气有了更深的理解，比如古代农谚中蕴含的朴素气象智慧。虽然作为普通读者，一些专业术语可能需要反复阅读才能完全消化，但作者的讲解方式尽量通俗易懂，力求让非专业人士也能领略到气象学的魅力。总的来说，这本书为我打开了一扇了解中国天气规律的大门，让我对脚下的这片土地和与之共存的天气有了全新的认识，尤其是在描述不同区域性气候特征时，那种细致入微的观察和分析，让我对中国幅员辽阔、气候多变有了更直观的感受。

评分☆☆☆☆☆

我一直对中国的天气变化感到好奇，尤其是那些在我们日常生活中司空见惯但又常常被忽略的细节。这本书在这方面给了我极大的满足。它以一种非常系统的方式，将复杂的中国天气现象梳理得井井有条。我印象深刻的是关于季风的章节，详细阐述了夏季风和冬季风如何分别带来截然不同的气候影响，这种宏观的驱动力如何塑造了南北方的差异，以及为什么沿海地区和内陆地区的天气模式会有如此大的区别。作者在解释这些原理时，并没有使用过于艰深的术语，而是通过生动的比喻和实例，让我这个门外汉也能大致理解。书中的地图和图表也起到了很大的辅助作用，清晰地展示了不同气候带的分布，以及气象要素的区域差异。读完这本书，我感觉自己对很多过去感到困惑的天气现象都有了更清晰的认知，比如为什么冬天北方会比南方冷很多，为什么南方多雨，以及台风登陆时对沿海城市的影响到底有多大。它让我能够更理性地看待天气预报，也更能理解不同地区人们的生活方式为何会受到天气的影响。

评分☆☆☆☆☆

我一直对天气变化背后的科学原理充满兴趣，但苦于找不到一本能够系统性、 yet accessible 地解释中国天气特点的书。这本书恰恰填补了我的这一空白。它从宏观的大气环流入手，逐步深入到影响中国天气的主要因素，如地理位置、地形地貌、海陆分布等，并详尽解释了季风系统的作用机制。我特别喜欢书中对一些具体天气现象的剖析，比如夏季的对流雨、北方冬季的干冷空气南下，以及东南沿海的台风登陆过程，都解释得非常透彻，而且配有清晰的图示，让我很容易就能理解。这本书的优点在于，它既有科学的严谨性，又不失通俗易懂的讲述方式，即使是没有气象学背景的读者，也能从中受益匪浅。读完这本书，我感觉自己对中国的天气规律有了更系统、更深入的认识，对天气预报的解读也更加准确了。更重要的是，它让我对天气与我们日常生活、农业生产、乃至经济发展之间的关系有了更深刻的理解，是一本值得反复阅读的佳作。