RESPACE - Key Technologies for Reusable Space Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gulhan, Ali 编

出品人:

页数:185

译者:

出版时间:

价格:$ 270.07

装帧:

isbn号码:9783540778189

丛书系列:

图书标签:

• 可重复使用航天系统
• 空间技术
• 航天工程
• 航天器设计
• 推进系统
• 热控制
• 结构力学
• 材料科学
• 空间运输
• 未来航天

好的，这是一份关于《RESPACE - Key Technologies for Reusable Space Systems》的图书简介，但根据您的要求，这份简介将不包含该书的任何内容，而是详细描述其他可能涵盖的主题和领域，旨在提供一个全面、深入的图书概要，同时避免提及原书的核心主题。 --- 《行星际探索与可持续宇航：下一代任务规划与基础设施建设》 图书简介 本书深入探讨了人类迈向更远深空，并建立长期、可持续太空存在所必需的关键技术、战略规划与政策框架。它超越了近地轨道的传统范畴，聚焦于如何构建能够支持行星际旅行、资源利用和多天体任务的复杂系统。本书旨在为航天工程师、任务设计师、政策制定者以及对未来太空探索怀有远见的读者提供一个全面的蓝图。 第一部分：深空任务的动力学与推进系统演进 本部分首先梳理了当前化学推进技术的局限性，并详细分析了新兴的先进推进概念。我们将对核热推进（NTP）、核电推进（NEP）的理论基础、工程挑战和安全考量进行详尽的对比研究。内容将涵盖等离子体推进器（如霍尔推进器和VASIMR）在提供高比冲方面的潜力，以及如何将其集成到长航时任务架构中。 此外，书中还将重点分析非传统推进方法，包括太阳帆和电磁弹射系统的最新进展。我们不仅关注推进效率，更深入探讨了燃料存储、热管理和系统可靠性在跨越数亿公里任务中的关键作用。针对星际或行星际任务，如何优化轨道转移策略，减少飞行时间，同时将任务负载降至最低，是本部分的核心议题。 第二部分：行星际基础设施建设与原位资源利用（ISRU）的实践 建立人类在月球、火星乃至更远天体的长期立足点，其核心在于“就地取材”。本部分将全面覆盖原位资源利用（ISRU）技术栈的各个环节。 在月球方面，我们将详细解析从月壤中提取水冰、氧气和结构材料的化学工艺，包括电解熔融、氢还原法等。对于火星任务，书中将重点讨论如何利用富含二氧化碳的大气进行萨巴蒂尔反应，生产甲烷燃料和生命支持所需氧气。技术细节将涉及反应堆设计、催化剂选择以及在低重力、高辐射环境下的系统维护策略。 此外，本部分还将探讨建立行星际基础设施所需的关键支持技术： 1. 能源自给： 深入比较小型模块化核裂变反应堆（SMRs）在深空基地供电中的优势与挑战，以及如何结合高效太阳能阵列，应对不同天体环境下的能源需求。 2. 辐射防护： 详细评估材料屏蔽、主动屏蔽以及利用天然地形（如熔岩管）进行栖息地防护的有效性，并提出剂量监测与缓解方案。 第三部分：先进生命支持系统与封闭生态学 实现长期深空任务的关键瓶颈在于能否构建一个高度可靠、可自我维持的闭环生命支持系统（ECLSS）。本书摒弃了传统的开环补给模式，聚焦于生物再生和物理化学循环的集成。 内容将细致分析水循环、空气净化和废物处理的最新突破。我们将探讨微生物电解槽、藻类生物反应器在CO2去除和氧气再生中的应用，以及如何实现营养物质的完全回收。对于食物生产，书中将对水培、气培和垂直农业技术在太空栖息地中的优化布局进行建模分析，确保在有限空间内实现热量和宏量营养素的稳定供应。 此外，心理健康和人类因素工程在跨越数年任务中的重要性不容忽视。本部分将引入关于宇航员隔离适应性、人机交互界面设计，以及如何利用虚拟现实技术维持乘员认知功能和团队凝聚力的前沿研究。 第四部分：深空通信、导航与自主系统 随着任务距离的增加，传统无线电通信的延迟和带宽限制变得尤为突出。本部分将探讨深空网络（DSN）的未来演进方向，包括激光通信（光通信）技术在实现高数据率传输方面的突破，以及如何设计抗干扰、高可靠的定向天线阵列。 在导航方面，传统依赖地球测距的技术已无法满足星际探索的要求。书中将重点介绍自主导航技术，包括基于星象识别（Star Trackers）、激光雷达测距（LiDAR）与视觉里程计（Visual Odometry）的融合导航系统。这些技术将使航天器能够在行星际空间中独立进行姿态控制、轨道修正和着陆点选择。 最后，本部分将深入讨论高级人工智能和机器学习在深空任务中的赋能作用。从故障诊断、自主决策到科学数据预处理，探讨如何构建能够自我修复、自我优化的智能航天器，以应对地球无法实时干预的挑战。 第五部分：行星际探索的治理、经济学与伦理框架 太空探索的宏伟目标必须建立在稳健的国际合作和可持续的经济模型之上。本书的最后部分将转向战略和政策层面。 我们将分析当前国际空间法框架（如《外层空间条约》）在应对小行星采矿、月球资源利用和深空数据产权等新兴问题时的适应性。书中将探讨建立一个公平、透明的太空资源利用监管体系的必要性。 在经济学领域，本书将评估建立深空供应链的初始投资回报率（ROI），并分析公私合作伙伴关系（PPP）在分摊高风险、高成本任务中的潜力。内容将涵盖“太空经济”的初步模型构建，包括轨道服务、太空制造和深空交通管理的商业化前景。 最终，本书将以对人类未来在太阳系中角色的哲学思考作结，审视我们在多天体环境中对行星保护（Planetary Protection）的责任，以及如何确保太空探索的成果能够普惠全人类。 目标读者： 航天机构的战略规划人员、深空任务的系统工程师、推进与能源技术的研究人员、行星科学与资源利用专家，以及高等院校空间科学与工程专业的师生。

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