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出版者:湖北人民

作者:马云峰著

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2007-5

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787216050999

丛书系列:

图书标签:

• 设施选址
• 网络规划
• 时间满意度
• 运筹学
• 优化算法
• 选址问题
• 服务网络
• 地理信息系统
• 决策分析
• 满意度模型

好的，这是一份基于您提供的书名但内容完全不同的图书简介，旨在详细阐述一个完全不同的主题，并力求自然流畅： --- 图书名称：深空探索中的辐射防护与生命保障系统设计 内容简介 本书旨在全面、深入地探讨人类在深空探测任务中面临的两大核心挑战——辐射防护与生命保障系统的设计、实现与优化。随着人类对火星、小行星带乃至更遥远深空目标的探索步伐日益加快，传统近地轨道防护策略已无法满足长周期、高风险任务的需求。本书系统梳理了深空环境的辐射特征、生物效应模型，并详细阐述了先进的防护技术与系统集成方法。 第一部分：深空辐射环境与生物效应评估 深空环境与地球磁层保护下的近地轨道截然不同，宇航员将直接暴露于银河宇宙射线（GCR）和太阳高能粒子事件（SEP）的威胁之下。本书首先构建了全面的深空辐射场模型，结合了最新的空间天气预报数据与辐射传输模拟工具（如PHITS和GEANT4）。我们详细分析了GCR中重离子（HZE粒子）对生物组织，特别是中枢神经系统（CNS）和骨髓造血系统的潜在损害机制。 书中构建了基于剂量当量和等效剂量的风险评估框架，并引入了非线性生物响应模型，以预测长期、低剂量率暴露下的癌症风险、退行性疾病概率以及认知功能衰退的可能性。尤其关注了“剂量重建”的技术，这是评估宇航员实际受照剂量的关键技术，书中提供了多种基于生物标志物（如微核分析和蛋白质组学变化）的剂量评估方案。 第二部分：主动与被动辐射防护技术 针对深空辐射挑战，本书区分并深入研究了主动与被动两种主要的防护策略。 被动防护方面， 传统的水、聚乙烯材料因其高氢含量和低质量数特性被广泛讨论。本书超越了简单的屏蔽材料对比，重点分析了“功能性屏蔽”的设计理念。我们详细介绍了基于先进复合材料（如硼化聚乙烯、氢化锂盐）的结构优化，旨在通过选择性吸收特定能量范围的粒子，实现质量效率比的最大化。此外，书中还探讨了“动态屏蔽”的概念，即利用航天器自身的燃料、水箱甚至废弃物，通过智能布局实现多功能叠加的辐射衰减效果。针对SEP事件，提出了快速反应的“避难所”设计，包括材料的快速部署和内部环境的实时监测系统。 主动防护方面， 磁屏蔽和电屏蔽技术被视为未来深空任务的颠覆性技术。书中详尽阐述了利用超导磁体产生局部强磁场来偏转带电粒子（特别是SEP）的原理。重点讨论了维持超导状态的功耗、磁场泄漏对敏感电子设备的干扰（EMI/EMC问题），以及大型磁屏蔽系统在实际航天器结构集成中的工程可行性。对于电屏蔽，则侧重于高压等离子体层技术的原理与能量需求分析。 第三部分：闭环式生命保障系统（ECLSS）的创新设计 在长达数年的深空任务中，完全依赖地球补给是不可行的，因此，高效、可靠的闭环式生命保障系统是任务成功的基石。本书将ECLSS视为一个复杂的生物-物理-化学集成系统。 在环境控制与热力学管理方面，详细分析了如何利用航天器外壳作为辐射屏蔽的同时，管理由此产生的热负荷。重点介绍了先进的相变材料（PCM）在热缓冲中的应用，以及超越传统冷凝除湿技术的先进气液分离技术。 在水资源再生方面，除了传统的膜分离技术外，书中详尽介绍了微生物电化学系统（MES）和高级氧化工艺（AOPs）在去除微量有机污染物（Trace Contaminants）方面的潜力。我们提供了详细的反应动力学模型和模块化设计指南，以确保水循环效率达到98%以上。 在食物生产与废弃物处理方面，本书探讨了集成化的受控生态生命保障系统（CELSS）的最新进展。重点讨论了高效气培/水培系统与藻类生物反应器的耦合，以实现氧气再生、二氧化碳去除和营养物质循环的协同优化。针对宇航员排泄物和食物残渣的处理，书中分析了热解、湿法氧化和生物降解等技术的组合应用，以期将废弃物转化为可回收的资源（如肥料或燃料前体）。 第四部分：人机交互与健康监测集成 深空任务中，乘员的生理和心理健康直接关系到任务成败。本书最后一部分聚焦于将辐射剂量学、生命保障状态与宇航员的实时健康数据进行集成。我们探讨了基于人工智能（AI）的“数字孪生”模型在预测系统故障和健康风险方面的应用。例如，通过整合睡眠质量数据、血液生物标志物变化与当前辐射暴露水平，系统可以提前预警潜在的免疫抑制风险，并自动调整生命保障系统的参数（如氧分压或环境湿度）以进行干预。 本书不仅是辐射物理学和生物医学工程的交叉研究，更是面向未来载人航天工程实践的综合性技术手册。它为航天器设计师、辐射防护专家和生命支持工程师提供了前沿的理论基础、详细的工程案例和关键的设计参数，是深空任务规划和实施不可或缺的参考资料。 ---

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