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出版者:John Wiley & Sons Ltd (Import)

作者:Frank Paul Davidson

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-01

价格:USD 235.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780471968177

丛书系列:

图书标签:

• 太阳能
• 空间太阳能
• 卫星
• 能源
• 可再生能源
• 航天工程
• 电力传输
• 无线电力传输
• 未来能源
• 空间技术

聚焦行星际文明的构建与挑战：一本关于深空资源利用与地外生存的开创性著作 书名：星辰彼岸的开拓者：行星际文明的基石与困境 作者： [此处可设想一位专注于天体工程学、资源管理与地外社会学的资深学者或团队] 出版社： [可设想一家专注于硬核科学与未来研究的专业出版社] --- 内容概述 《星辰彼岸的开拓者：行星际文明的基石与困境》并非仅仅是一部关于技术实现的蓝图，而是一部深刻探讨人类迈向多行星物种过程中所面临的资源获取、生态系统构建、社会治理结构以及伦理哲学的综合性专著。本书以极高的技术精度和广阔的战略视野，剖析了如何在地球轨道之外，建立可持续、自我维持的长期人类前哨。 全书分为五大部分，层层递进，构建了一个关于未来星际社会运作的复杂模型。 --- 第一部分：资源的解放——从小行星带到冰巨星的物质流管理（约350字） 本部分深入剖析了实现行星际扩张的关键瓶颈：物质和能源的自给自足。作者摒弃了依赖地球补给的传统模式，转而聚焦于天体资源原位利用（ISRU）的革命性潜力。 章节详细论述了从小行星带（近地、主带）到柯伊伯带和冰巨星卫星中蕴含的挥发物（水冰、氮、甲烷）与重金属（铂族元素、铁镍合金）的勘探、捕获和初级精炼技术。重点探讨了低重力环境下的流体动力学冶金和微重力下的增材制造（3D打印），如何从根本上改变基础设施的建设范式。 书中特别设计了“资源货币化模型”，探讨了如何建立一个在行星际尺度上运作的、基于稀有元素储量的经济结算体系，以激励深空采矿活动的持续性。此外，还包含了对太空太阳能收集系统（非轨道部署型）的深度分析，阐述如何利用大型聚焦反射镜阵列，将巨大的能源束投射到殖民地或深空推进系统，实现对传统化学燃料的超越。 --- 第二部分：封闭循环系统的构建——地外生态学的严峻考验（约300字） 人类要离开地球，就必须学会“在罐头里生活”。本部分着重于受控生态生命支持系统（CELSS）的工程学与生物学挑战。 作者详细考察了当前封闭生态系统中存在的生物多样性脆弱性、微量元素积累与耗竭的反馈机制。书中不避讳地指出了当前生物再生系统（如藻类反应器、微生物群落固氮）在长期运行中，面对辐射剂量变化、微生物毒性累积以及植物基因漂移所表现出的不稳定性。 一个核心章节致力于“人工生物圈的鲁棒性设计”，提出了多重冗余的生物净化路径，以及引入合成生物学工具来快速定制抗逆性更强的作物和微生物菌群，以应对不可预测的太空环境变化。同时，也探讨了如何处理生物废料，实现接近100%的物质循环，以避免在资源稀缺的殖民地建立“垃圾山”。 --- 第三部分：超远距离通信与数据延迟下的社会治理（约300字） 行星际尺度意味着通信延迟从毫秒级别跃升至数小时乃至数天。本部分探讨了这种物理约束如何重塑人类的政治、法律和心理结构。 书中详细分析了“异步民主模型”的必要性，即殖民地决策权如何从地球的中央集权过渡到基于本地时间、尊重物理延迟的分布式自治体系。作者提出了基于区块链和量子加密的“去中心化地外主权协议（D-Sovereignty Protocol）”，用于确保殖民地间的契约遵守和资源分配公平。 此外，本书还深入研究了“时间错位心理学”，探讨了长期与母星时间流脱节的定居者（如火星、木卫二基地）可能产生的文化断裂、身份认同危机，以及为维持社会凝聚力而需要的心理干预措施。 --- 第四部分：高辐射环境下的生物保护与演化（约300字） 深空和行星表面缺乏强大的磁场保护，宇宙射线和太阳粒子事件构成了对生物体最大的生存威胁。本部分专注于辐射防护工程与生物适应性。 书中比较了被动屏蔽（使用月壤/小行星岩石作为屏障）与主动屏蔽（利用等离子体或超导磁场偏转）技术的优劣与能耗比。技术分析侧重于如何优化居住模块的几何形状和材料密度，以在最小质量消耗下达到最大剂量减少率。 更具前瞻性的是，本部分探讨了“定向基因修复技术”在殖民者身上的应用。这包括利用基因编辑工具，增强细胞对双链DNA断裂的修复能力，甚至诱导出现代人类不具备的抗辐射性状。作者谨慎地讨论了这种技术在人类适应新世界过程中可能引发的“物种分支”伦理困境。 --- 第五部分：地外经济学的起源与演化（约300字） 本地化生产必然导致本地经济体的诞生。本书的最后一部分将目光投向了未来行星际经济体的结构。 作者阐述了从“地球依赖型”到“本地价值创造型”的经济转型过程。核心概念是“熵减服务价值”，即在极端高熵环境中，能够提供可靠、低能耗、可重复利用的基础服务的实体（如稳定的水循环系统、精确的计时系统）将具有最高的内在价值。 书中构建了一个“三元交易系统”：稀有地球资源期货（用于结算行星间贸易）、本地合成材料（用于内部建设）以及知识产权（用于跨殖民地技术共享）。最后，本书以一个发人深省的章节结束：“我们是殖民者，还是新世界的原生文明？”，探讨了当殖民地在社会、经济和基因上完全脱离地球时，人类文明的定义将如何被重新书写。 --- 本书适合对象： 空间工程师、天体物理学家、政策制定者、未来学家，以及所有对人类长期生存和深空文明构建抱有严肃兴趣的读者。它提供了一个全面、严谨且充满挑战性的视角，揭示了人类迈向星辰大海的漫长而复杂的旅程。

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这本书的章节划分和内容逻辑组织，可以说是极其严谨和富有层次感的。它不像有些技术书籍那样堆砌公式，而是采用了一种“问题—方案—挑战—解决方案”的递进结构。比如，它用了整整一个部分来专门处理“太空碎片管理与轨道维持”这一棘手问题。作者没有简单地提出“避免碰撞”的口号，而是详细介绍了如何利用电磁拖曳系统和低推力离子推进器进行精确的轨道机动，甚至讨论了在必要时，如何设计可控的、低风险的再入大气层销毁策略。这种对潜在技术盲点和工程伦理问题的深入挖掘，体现了作者深厚的行业经验。阅读体验上，它像是一趟精心设计的导览，带领读者从地球的视角仰望太空，然后逐步深入到每一个微小的结构件和控制算法之中，直到最后回到地面接收站的电网集成问题，整个过程一气呵成，没有丝毫的拖沓或遗漏。

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我不得不说，这本书在探讨太空太阳能的经济学可行性方面，展现出了极高的洞察力。许多关于可再生能源的书籍，往往在成本效益分析上显得过于理想化或者避重就轻，但《Solar Power Satellites》却异常坦诚地剖析了初期投入的惊人数字，以及材料科学、发射成本降低等关键变量如何影响最终的能源价格。作者对“初始资金黑洞”的论述极为深刻，他们没有回避建立如此庞大太空基础设施所需的天文数字投资，而是详细对比了未来数百年内化石燃料的隐性成本（如气候变化治理费用），从而构建了一个有力的论证框架。更让我印象深刻的是，书中对不同融资模式的探讨，包括主权财富基金的介入、国际公私合营（PPP）的结构设计，甚至还巧妙地引入了“太空资源开采权”作为潜在的附加回报机制。这种务实的、近乎商业计划书的分析方法，让这本书的专业度远远超越了一般的科普读物，更像是一份为未来几代人准备的“太空能源宪章”。

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这本《Solar Power Satellites》简直是科幻迷和能源专家的完美结合！我原本以为这会是一本晦涩难懂的纯技术手册，结果作者用一种近乎诗意的笔触，描绘了人类如何将“太阳的能量”从遥远的太空精准地捕获并输送到地球。书中对于卫星阵列的设计和部署过程的描述，细致入微，让人仿佛能亲眼看到那些巨大的结构在地球同步轨道上缓缓展开，闪耀着捕获光芒的金色光泽。尤其让我震撼的是，作者并没有停留在理论层面，而是深入探讨了这项宏伟工程可能对全球地缘政治和能源分配格局带来的颠覆性影响。他们用大量篇幅分析了微波束传输的效率优化，以及如何确保能量传输的安全性，避免对野生动物和航空安全造成任何不必要的干扰。读完后，我感觉自己不仅理解了其中的物理原理，更像是见证了一场即将到来的、彻底改变人类文明的工程壮举。这本书的叙事张力十足，将宏大的宇宙尺度与精密的工程细节完美地融合在一起，是近年来少有的，能同时满足智识好奇心和想象力需求的佳作。

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对于纯粹追求概念创新的读者而言，这本书的后半部分简直是打开了一扇通往“星际文明”的窗户。虽然核心主题是地球能源，但作者将太阳能卫星的潜在应用延伸到了更广阔的领域。他们详细阐述了如何利用空间太阳能（SSP）作为深空探测任务的“能量补给站”，为前往火星甚至更远星系的探测器提供近乎无限的动力来源，这极大地拓宽了我的思维边界。其中关于“月球基地能源独立性”的章节尤为引人入胜，作者设想了一种由环月轨道太阳能卫星网络为月球南极建立的永久性能源网，用以支持冰层开采和长期居住。这种前瞻性的视野，让人感觉到作者不仅仅是在描述一个工程项目，更是在擘画人类向多行星物种迈进的蓝图。它巧妙地将“能源”与“扩张”这两个宏大叙事紧密地联系了起来，读起来激情澎湃。

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我个人认为，这本书在介绍“全球合作与监管框架”这一社会层面的探讨，达到了一个令人耳目一新的高度。在谈论如此具有颠覆性的技术时，往往很容易陷入技术至上的窠臼，而《Solar Power Satellites》则花了大量笔墨来处理“谁来控制天空中的发电站？”以及“能量分配的公平性”这一核心的伦理与法律难题。作者详细分析了现有国际空间法（如《外层空间条约》）的局限性，并提出了一套旨在平衡国家主权、私营部门投资回报与全球公共利益的“多边治理模型”。书中引用的案例研究，虽然是假设性的，但它们真实地反映了当今世界在气候变化和能源获取上的分歧与博弈。这本书的伟大之处在于，它不仅提供了技术蓝图，更提供了一份关于人类如何在新技术面前，实现跨国界、跨意识形态合作的深刻反思，是技术哲学与国际关系学的绝佳融合体。

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