How Do You Go to the Bathroom in Space? pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:St Martins Pr

作者:Pogue, William R.

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:1999-9

价格:$ 14.68

装帧:Pap

isbn号码:9780312872953

丛书系列:

图书标签:

太空
宇航员
科学
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具体描述

Have you ever wondered what it's really like for an astronaut in outer space? From the exciting moments to the day-to-day details, from the serious to the humorous, you'll find answers to every question you've ever had about living in space. What does it feel like to be weightless? Would a sneeze propel you backward? What happens to your body in space? And, most importantly, how do you go to the bathroom in space? You can find out the answers from the astronaut who for more than a decade held the world record for the number of days spent living in space! To take advantage of the renewed interest in space travel, this re-release of the bestseller (with over a quarter million copies in print) features a fresh look, dozens of authentic NASA photographs, and an introduction by John Glenn.

《星际航行：深空探索的未知挑战》简介：本书深入探讨了人类进行长期深空探索任务时所面临的、远超我们日常经验的复杂工程、生理以及心理挑战。这并非一本关于太空旅行的通俗读物，而是一部聚焦于任务设计、生命支持系统（ECLSS）极限性能、辐射防护策略以及人类适应性研究的深度专著。我们将揭示，将人类送往火星乃至更远深空，其难度绝非简单地将现有技术放大，而是在物理定律和生物极限的双重约束下，对工程学、医学和认知科学的一次终极考验。第一部分：超越地月系统的工程学壁垒第一章：极端环境下的材料科学与结构完整性本章着眼于星际航行器在穿越地球磁层保护范围后，所遭遇的无休止的微流星体撞击风险以及热力学极端波动。我们详细分析了新型复合材料（如碳纳米管增强的自修复聚合物）在超真空、高能粒子轰击环境下的性能衰减模型。重点讨论了主动式碎片规避系统（ADMS）的冗余设计，包括基于激光雷达和人工智能的预测算法，用以应对速度极快、尺寸极小的太空碎片。我们还将对比传统金属合金与前沿轻质材料在长期承重和抗疲劳性能上的差异，尤其关注增材制造（3D打印）在轨道上进行应急维修和零部件替换的可行性。第二章：深空动力学与推进系统的革命传统化学火箭已无法满足快速、高效的深空运输需求。本章详述了核热推进（NTP）和核电推进（NEP）系统的最新进展与瓶颈。我们不仅分析了反应堆的屏蔽技术，确保宇航员免受不必要的辐射暴露，更着重于等离子体推进器（如霍尔推进器和VASIMR引擎）的功率密度优化。书中包含了详细的推力-比冲曲线对比，阐明了在不同任务场景下（如载人火星往返与小行星采样返回）如何权衡推进效率和任务时长。此外，对太阳帆技术在无人先驱任务中的潜力也进行了严谨的评估。第三章：生命支持系统的闭环与冗余在数年无补给的深空任务中，生命支持系统必须实现接近100%的物质循环。本章深入探讨了高级物理化学循环系统与生物再生系统（如藻类反应器）的集成方案。我们详细解读了水回收系统的多级过滤技术——包括先进的膜蒸馏和电化学处理——以确保饮用水和洗涤用水的纯度达到地球标准。针对大气管理，我们研究了二氧化碳移除的萨巴蒂尔反应器效率提升方案，以及微量有毒物质的实时监测与去除技术。系统的冗余设计不再是简单地备份一套设备，而是构建一个能够自我诊断、自我修复的生态网络。第二部分：人类生理与认知极限的探寻第四章：失重环境下的骨骼与肌肉退化机制本书提供了对长期微重力对人体生理影响的最新临床数据分析。重点关注了骨质流失的分子机制，以及现有对策——如高强度阻力训练——的局限性。我们详细介绍了下一代抗失重对策，包括模拟重力环境的离心机设计，以及通过靶向药物干预来抑制破骨细胞活性的生物技术研究。此外，书中还探讨了体液重新分布导致的眼部结构变化（SANS）的长期后果及预防措施。第五章：辐射防护：从被动到主动的防御策略深空环境充满了银河宇宙射线（GCRs）和太阳质子事件（SPEs）的致命威胁。本章超越了传统的氢化聚乙烯屏蔽材料，转而聚焦于主动防护技术的研究。这包括利用强大的磁场偏转带电粒子流的设计理论，尽管其实施难度巨大。我们对不同类型的辐射剂量学模型进行了对比，并评估了宇航员在任务期间DNA损伤的实时生物标记监测技术，旨在为剂量限制提供更精确的依据。第六章：认知负荷、心理健康与群体动力学漫长的隔离、单调的环境、无法挽回的决策失误风险，对宇航员的心理健康构成了严峻挑战。本章分析了通信延迟对任务决策的影响——当与地球的通信延迟达到数十分钟乃至数小时，任务控制权必须完全下放给乘员组。我们研究了认知衰退的生物标志物，并评估了增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术在减轻幽闭恐惧症和维持空间定向感方面的应用效果。群体动力学的模型模拟展示了如何通过定制化的乘员筛选流程和压力情景训练，来维持高压环境下的有效沟通与冲突解决能力。第三部分：行星际任务的操作与返回第七章：着陆与起飞：行星际作业的动态控制登陆火星或类地行星的“恐怖七分钟”在深空任务中被无限放大。本章分析了行星际着陆的精度要求，以及复杂地形对自主导航系统的依赖性。我们详细探讨了气动减速、超音速降落伞系统以及反推火箭点火的集成控制策略。对于上升段，书中探讨了原位资源利用（ISRU）技术，特别是如何利用行星大气中的物质制造返回所需的燃料，从而极大地减轻了地球发射的质量负担。第八章：行星际返回：再入与对接的精度从深空返回地球大气层，其速度远高于低地球轨道任务，对热防护系统（TPS）提出了史无前例的要求。本章分析了采用新型陶瓷基复合材料（CMC）的再入飞行器设计。此外，本书对无人对接和补给任务的关键技术进行了深入阐述，包括基于视觉导航的远程自主对接序列，以及在地球引力井外进行燃料加注和生命支持系统维护的操作规范。结论：通向宜居深空的路线图本书最后总结了实现载人深空探索的关键技术差距，并描绘了未来二十年内，从月球前哨站到载人火星任务的技术发展路线图。本书旨在为航天工程师、生物医学研究人员以及任务规划者提供一个严谨而全面的参考框架，以应对人类迈向星际文明所必须征服的工程学与生物学极限。