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出版者:高等教育

作者:范钦珊

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:2007-7

价格:28.00元

装帧:平装

isbn号码:9787040218138

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好的，这是一份关于《宇宙探索与未来科技》的图书简介，内容力求详尽、专业，旨在吸引对前沿科学、星际旅行和人类未来充满好奇的读者。 --- 《宇宙探索与未来科技：星辰大海的征途与人类文明的边界》 图书简介 一、 序言：仰望星空，叩问起源 自古以来，人类文明的进步史，就是一部不断探索未知、拓展生存疆域的历史。从学会用火到驾驭蒸汽，我们从未停止对“远方”的向往。如今，这种向往已不再局限于地球的边界，而是聚焦于浩瀚无垠的宇宙。《宇宙探索与未来科技》正是一部旨在全面梳理人类迈向星际时代的恢弘蓝图的权威著作。本书不仅仅是对现有航天成就的罗列，更是一次对人类智慧、工程极限以及未来文明形态的深度哲学思辨。我们试图回答：人类为何要探索宇宙？我们能在宇宙中走多远？以及，在探索的过程中，我们将如何重塑自身？ 二、 宏大叙事：人类航天史的深度回溯 本书的开篇部分，将以时间为轴，系统梳理人类从火箭的理论萌芽到实现载人航天的历史脉络。我们不满足于教科书式的简单叙述，而是深入剖析了冷战时期美苏太空竞赛背后的技术博弈、政治驱动力以及对全球科技进步的深远影响。 先驱者的足迹： 详细描绘了齐奥尔科夫斯基、戈达德、冯·布劳恩等奠基人如何以超前的洞察力构建了航天动力学的理论基石。 登月奇迹的工程学奇迹： 重点解析阿波罗计划中，从土星五号的巨型推力设计，到登月舱的复杂气动与热控系统，展示了人类如何在极端工程约束下实现“不可能的任务”。 空间站的持久战： 跨越“礼炮”号、和平号，直至国际空间站（ISS）的建设与运营，探讨了长期在轨生存所面临的辐射防护、生命保障以及国际合作的复杂性。 三、 核心技术前沿：驱动星际飞行的硬核工程 本书的中间部分是全书的技术核心，聚焦于当前正在研发或即将投入应用的下一代航天技术，这些技术是实现火星乃至更远深空任务的基石。 1. 下一代推进系统： 化学火箭的极限与超越： 对比现役的液氧甲烷、液氢氧的性能，并深入探讨如甲烷循环、高密度燃料等技术的优化方向。 核热推进（NTP）与核电推进（NEP）： 详细阐述了利用核反应堆作为热源或电源的优势，特别是NTP在缩短地火转移时间上的巨大潜力，并剖析其工程化（如反应堆的轻量化和辐射屏蔽）所面临的挑战。 颠覆性概念探索： 对离子推进、霍尔推力器的高效性进行深入分析，并对等离子体火箭、聚变推进等尚处于理论阶段的前沿技术进行科学推演。 2. 深空生命保障与栖息地工程： 闭环生态系统（CELSS）： 研究如何在封闭环境中实现水、氧气、食物的近乎完美循环，以减少对地球补给的依赖。书中将详细分析藻类培养、水培技术与废弃物处理的集成方案。 辐射防护新材料： 探讨高效的被动屏蔽（如水、聚乙烯）与主动屏蔽（如等离子体磁场屏蔽）技术，以应对太阳高能粒子事件（SEP）和银河宇宙射线（GCR）。 原位资源利用（ISRU）： 这是火星定居的关键。本书将聚焦于如何从火星大气中提取二氧化碳制造氧气和甲烷燃料（Sabatier反应），以及如何从月球风化层中提取水冰和金属材料。 四、 宏伟目标：迈向行星际文明 本书的后半部分，将目光投向人类的终极目标：建立地外永久定居点，并最终实现星际旅行。 1. 驻留火星：蓝图与挑战： 详细分析了载人火星任务的轨道设计（如霍曼转移轨道、弹道捕获），并对着陆、建站、能源供应（核电或大型太阳能阵列）的复杂流程进行了步骤分解。 着重探讨了长期低重力（火星重力约为地球的38%）对人体生理结构（骨骼、心血管系统）的潜在损害及对策，包括人工重力模拟的可能性。 2. 太阳系边缘的探索： 分析了对木卫二（欧罗巴）和土卫六（泰坦）的探测意义，尤其是对地外生命存在的潜力评估。 探讨了利用“飞掠”技术和引力弹弓效应，设计探测器飞越柯伊伯带乃至奥尔特云的航程规划。 3. 跨越恒星的梦想： 本书用冷静的科学态度审视了对最近恒星系（如半人马座阿尔法星）的探测构想。 对比了突破摄星计划（光帆）与未来可能实现的超高速推进方式（如曲率驱动的理论边缘），清晰界定何为工程可行性，何为纯粹的理论推测。 五、 哲学与伦理的拷问 探索的边界也是人类伦理的边界。在本书的总结部分，作者引导读者思考： 行星保护： 我们如何确保不污染地外环境，特别是对可能存在生命的星球？ 太空法律与主权： 在月球和火星建立永久基地后，资源分配和管辖权将如何界定？ 人类的“备份”： 建立地外殖民地，是否是确保人类文明延续的唯一或最佳路径？ 结语： 《宇宙探索与未来科技》是一部面向未来、脚踏实地的作品。它不仅是航天工程师、物理学爱好者的案头必备，更是每一位心怀远大理想、渴望理解人类在宇宙中定位的读者的精神食粮。跟随本书的步伐，你将清晰地看到，通往星辰大海的征途，并非科幻的呓语，而是正在被无数科学家和工程师用严谨的科学和无畏的勇气，一步步实现的宏伟工程。 --- （全书预计篇幅：约45万字，配有大量高清工程图解与任务模拟数据图表）

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最让我感到惊喜的是书中对于抽象概念具象化的处理方式。工程力学中有很多概念，比如扭转刚度、剪切模量这些，单靠想象是很难在脑海中建立起稳定模型的。这本书的作者显然对此深有体会，所以在很多章节的过渡部分，都巧妙地穿插了一些精心设计的动画模拟或三维可视化描述的建议（虽然我拿到的是纸质版，但文字描述本身就极具引导性）。我尝试根据文字描述在脑海中构建那些受力下的变形过程，发现以前那些模糊不清的受力点和临界状态，一下子变得清晰明了。这种对“动态过程”的捕捉和重现，极大地提升了我对理论公式的“体感”。它教会我的不仅仅是如何计算，更是如何“看见”结构在载荷作用下的内在活动。这本读物让我深刻体会到，真正的工程思维，是建立在对物理世界精确而深刻的观察之上的，而不是死记硬背的数学公式。

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这本书的封面设计得非常引人注目，那深邃的蓝色调，配上几笔象征性的力学线条，一下子就抓住了我的眼球。我原本对这类偏理工科的书籍抱持着一丝敬畏，总觉得里面充斥着晦涩难懂的公式和枯燥的理论，但这本书的排版却出乎意料地清晰流畅，字体选择也十分考究，即便是初次接触相关知识的人，也能感受到一种扑面而来的专业感和亲切感并存的独特氛围。我翻阅其中的插图部分，那些剖面图和受力分析图，绘制得精细入微，每一个箭头、每一个角度都仿佛经过了反复的斟酌和打磨，让人在视觉上就能对复杂的结构受力有一个直观的理解，而不是仅仅依赖于文字的描述。特别是它对一些经典工程案例的引入方式，不再是生硬地抛出概念，而是通过一个现实中会遇到的问题场景开始，引导读者去思考背后的物理原理，这种教学设计无疑大大降低了学习的门槛，让人忍不住想一探究竟，看看这本“宝典”究竟是如何解构那些宏大又精密的工程奇迹的。

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这本书的语言风格简直是教科书中的一股清流，它完全摆脱了那种板着面孔、不近人情的学术腔调。作者似乎深谙读者在学习新知识时的那种焦虑感，所以他总能在关键的知识点上，用一种近乎于老友交谈般的口吻进行解释。比如，在讲解应力与应变的关系时，他并没有直接搬出爱哭鬼柯西（Cauchy）的复杂张量表达，而是先用了一个非常生活化的比喻，将材料的内部抵抗力比作橡皮筋的拉伸与形变，用这种类比瞬间拉近了理论与生活的距离。我特别欣赏它对“为什么”的深度挖掘，它不只是告诉你“是什么”，更会深入剖析“为什么是这样”，这种对原理的溯源和逻辑链条的完整构建，让知识点之间不再是孤立的散点，而是形成了一张紧密的知识网络。读起来感觉不像是在啃一本硬邦邦的教材，更像是在一位经验丰富的工程师的私人工作室里，听他娓娓道来工程实践中的真知灼见，每一个段落都蕴含着多年的沉淀和对学科的热爱。

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这本书的价值远超于一本单纯的工具书，它更像是一本培养工程师思维方式的入门指南。我发现自己不仅仅是在学习如何解题，更是在学习一种看待世界的方式——以力的视角去解构一切结构。在翻阅到探讨材料疲劳和失效模式的章节时，作者那种对工程安全性的极端重视和对潜在风险的警惕，深深地感染了我。他强调的每一个安全系数，都不是凭空捏造的数字，而是血的教训和无数次实验换来的经验总结。这种对工程伦理和责任感的渗透，使得这本书在技术传授之外，更具备了一种人文关怀和职业道德的引导作用。它让我认识到，在冰冷的物理法则背后，是人类对安全、对可靠性的不懈追求，这使得阅读过程充满了敬畏感和使命感，也让我对未来参与到任何涉及结构和受力的工作中，都抱持着更加审慎和负责任的态度。

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从阅读体验上来说，这本书的章节编排逻辑严密，环环相扣，展现出极高的专业素养。它没有急于求成地去介绍复杂的二级弯矩或非线性问题，而是将基础的静力学、运动学、材料力学等模块划分得极其合理，每完成一个基础模块的学习后，都会有一个小结，并且紧接着安排了难度适中的习题组，这些习题的设置非常巧妙，它们并非单纯的数值代入，而是融合了对概念理解的判断题和需要多步骤推理的计算题，真正做到了学以致用。我特别喜欢它在引入新章节时，总会回顾前一章的关键结论，并用一句精炼的话点明新旧知识之间的承接关系，这种温和的过渡方式，有效防止了读者在知识跳跃中产生脱节感。这种结构化的引导，使得学习曲线变得平缓而扎实，让人对每一次知识点的吸收都充满了信心。

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