中国微波探月研究

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页数:364
译者:
出版时间:2011-2
价格:198.00元
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isbn号码:9787030302618
丛书系列:
图书标签:
  • 行星科学
  • 微波遥感
  • 月球探测
  • 探月工程
  • 空间科学
  • 地球物理
  • 信号处理
  • 雷达技术
  • 月球物理
  • 中国航天
  • 科学研究
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具体描述

《中国微波探月研究》内容简介:月球的微波亮温反映了月球表面的物理特性、内部过程和月球外部各种因素对月球的影响,以及月球和其周围环境之间的关系与能量交换。全面地进行微波探月是“嫦娥探月”的重要使命之一。中国科学院空间科学与应用研究中心研究团队在“嫦娥一号”(CE—1)卫星上成功实施了全月微波探测,并根据一些微波探测仪探测数据,在国际上首次获得了一些创新结果,构建了“微波月亮”,这使得人类对月球的认识有可能更接近其自然真实。

《中国微波探月研究》收录的文章包括微波探月的理论与方法、硬件设计与定标,“嫦娥一号”微波探测仪数据处理和分析等方面的论文及重要的实验数据,兼顾了少部分有关主动微波探测方面的文章。

《中国微波探月研究》将为未来的探月及从事探月研究的相关科研人员提供新的信息与思维。

《星际航行与深空探测:新时代的挑战与机遇》 作者: 王立德 教授,李明 博士 出版社: 宇航科学出版社 出版年份: 2023年 --- 内容简介 本书深入探讨了人类迈向深空、探索太阳系乃至更远星际空间所面临的尖端科学挑战与工程技术瓶颈。不同于侧重于月球表面资源的开发或特定行星的详细勘测,《星际航行与深空探测》将视野聚焦于如何实现远距离、长时间、高自主性的太空任务。全书共分八章,系统梳理了当前航天领域最前沿的理论、技术储备以及未来发展方向。 第一章:星际任务的轨道力学与推进技术革新 本章从基础的牛顿力学原理出发,构建了适用于星际航行复杂多体引力场下的轨道优化模型。重点分析了霍曼转移轨道在行星际尺度下的局限性,并详细介绍了低推力推进系统(如离子推进、霍尔推进)的性能优势与应用潜力。书中包含了对核热火箭(NTR)和核电推进(NEP)技术的深入分析,评估了它们在缩短地火转移时间、执行柯伊伯带探测任务中的关键作用。同时,作者探讨了引力弹弓效应的精确建模以及利用拉格朗日点(L点)进行深空观测平台部署的策略。本章强调,要实现人类登陆火星乃至更远目标,现有化学燃料火箭的推重比已无法满足需求,推进技术的革命是前提。 第二章:高可靠性深空通信网络构建 星际距离意味着信号衰减和通信延迟的指数级增长。本章系统阐述了深空探测任务中远距离通信的物理极限。内容涵盖了超高增益天线的设计与热控,特别关注了Ka波段和太赫兹通信在提高数据传输速率方面的突破。书中详细介绍了激光通信(光通信)技术的最新进展,包括大气湍流对地基接收的影响、星载激光器的功率要求以及多模光纤耦合技术。此外,本章着重讨论了深空网络(DSN)的未来升级,包括分布式阵列接收技术和引入量子纠缠辅助的时间同步机制,以应对信号延迟导致的控制难题。 第三章:极端环境下的航天器生存与能源管理 深空环境的严酷性对航天器的硬件提出了前所未有的要求。本章的核心在于抗辐射电子学和长寿命电源技术。针对穿越范艾伦辐射带、木星磁层等高能粒子区域,书中细致分析了先进的屏蔽材料(如新型复合材料)和抗单粒子翻转(SEU)的容错计算架构。在能源方面,除了对先进放射性同位素热电机(RTG)和斯特林放射性同位素发电机(ASRG)的效率、寿命和安全封装进行比较外,还前瞻性地探讨了适用于外太阳系探测的小型化聚变反应堆概念,尽管仍处于理论探索阶段,但被视为未来超远距离探测的终极能源方案。 第四章:自主导航、制导与控制(GNC)的智能升级 随着任务距离的增加,地面站对航天器的实时遥控变得不切实际。本章聚焦于提升航天器的绝对自主性。内容包括:利用星光导航、脉冲星导航(X-ray Pulsar Navigation)和基于地形匹配的视觉导航,实现高精度自主定轨。制导方面,重点讨论了基于模型预测控制(MPC)的在线轨迹修正算法,以及在行星着陆时,如何利用传感器融合技术应对未知地形。书中特别引入了人工智能在自主决策中的应用,例如通过深度学习模型实时识别异常事件并执行预设的应急程序,减少对地面干预的依赖。 第五章:星际探测器的数据处理与在轨存储 动辄数年乃至数十年的星际任务,要求探测器具备强大的在轨数据处理能力。本章探讨了低功耗、高密度存储技术,以及如何在有限的计算资源下,对海量科学数据进行智能筛选和压缩。作者详细介绍了基于边缘计算的数据预处理框架,旨在将原始数据转化为高价值的科学信息后,再通过稀缺的通信窗口回传地球。此外,书中还提出了分布式存储架构的概念,即在多探测器协同任务中,数据应如何根据任务优先级在不同平台间冗余备份。 第六章:等离子体物理与星际介质相互作用 本章深入到航天器在星际空间与星际介质(ISM)相互作用的物理学层面。详细分析了太阳风的结构、星际磁场对高能粒子的影响以及宇宙射线通量的长期变化规律。书中介绍了用于测量这些环境参数的先进传感器,如磁力计、等离子体分析仪和高能粒子探测器阵列。理解并预测航天器与星际等离子体之间的相互作用,对于长期任务中电荷积累和静电放电防护至关重要。 第七章:载人深空任务的生命保障与辐射防护 虽然本书的重点是无人探测器,但本章为未来载人星际航行奠定了理论基础。内容集中在闭环生命支持系统(ECLSS)的效率提升,包括水循环、氧气再生和食物生产的优化。辐射防护部分,侧重于主动屏蔽技术(如磁场屏蔽)的初步概念验证,并结合生物医学研究,探讨了人工诱导的休眠状态(Torpor)对降低宇航员辐射暴露和资源消耗的可能性。 第八章:星际探索的未来构想:系外行星探测与星际信标 本章展望了超越奥尔特云的任务。作者探讨了星际飞船(如“突破摄星”计划所涉及的微纳飞船)的设计挑战,重点在于如何利用光帆技术实现极高速度。此外,本章还讨论了对系外行星(Exoplanets)的直接观测任务,包括如何利用星光遮蔽技术和巨型空间望远镜阵列来分离系外行星信号。最后,书中提出了关于主动搜寻地外文明(SETI)的深空信标部署策略,并讨论了在遥远未来,人类探测器可能需要承担的“时间胶囊”功能。 --- 本书特色: 跨学科深度融合: 将轨道力学、材料科学、计算机科学和空间物理学紧密结合。 面向未来: 讨论的技术多为处于理论或初期工程验证阶段的前沿课题。 工程导向: 侧重于如何将理论转化为可运行的深空探测系统。 本书适合航天工程、空间物理、应用数学等相关专业的高年级本科生、研究生,以及从事深空探测任务的科研人员和工程师参考阅读。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我必须承认,《中国微波探月研究》这本书,是我近期阅读过的最令人印象深刻的科技类读物之一。作为一名对航天和科学领域充满热情但非专业出身的读者,我常常感到,许多尖端科技的细节对于我来说是难以企及的。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以一种极其专业但又不失通俗易懂的方式,为我揭示了微波技术在月球探测中扮演的关键角色。我原以为“微波”只是日常生活中常见的概念,但这本书却将其提升到了探索宇宙的高度。书中详细阐述了微波遥感的基本原理,包括合成孔径雷达(SAR)的成像机制,以及微波辐射计如何测量月球表面的温度和成分。我特别惊叹于SAR技术能够“穿透”月球的夜晚,绘制出高分辨率的地形图,这对于理解月球的地质演化至关重要。书中提供的精美SAR图像,让我仿佛亲身站在月球表面,感受其崎岖的地貌。而关于微波辐射计的描述,更是让我理解了科学家们如何通过测量月球表面的微弱辐射,来推断其温度和物质构成。书中还深入探讨了微波技术在探测月球地下结构方面的应用,比如通过微波信号来研究月球浅层物质的介电常数,从而推断其成分和密度,甚至寻找可能隐藏的水冰。这让我对月球的了解,不再停留在表面,而是开始触及到其深层结构。这本书的结构非常清晰,逻辑严密,从基础原理到具体应用,层层递进,让我能够轻松地跟随作者的思路进行学习。它不仅展示了中国在微波探月技术上的强大实力,更激发了我对宇宙探索的无限热情。

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当我第一次拿起《中国微波探月研究》这本书时,我并没有预料到它会给我带来如此深刻的阅读体验。作为一个对宇宙充满好奇的普通读者,我一直对月球探测这个话题非常感兴趣,但对于具体的科学原理,我往往感到有些望而却步。这本书,恰恰以一种非常独特而精彩的方式,将那些复杂的技术原理,转化成了引人入胜的科学故事。作者用深入浅出的语言,详细介绍了微波技术在月球探测中的核心作用。我印象最深刻的是关于合成孔径雷达(SAR)的讲解。我之前可能只知道雷达可以用来测距,但这本书让我了解到SAR是如何通过发射和接收微波信号,即使在月球的黑暗区域,也能生成高分辨率的地形图像,这对我理解月球表面的各种地貌特征,起到了至关重要的作用。书中展示的SAR图像,其精细程度和信息量,都让我惊叹不已。此外,微波辐射计在测量月球表面温度和成分方面的应用,也让我大开眼界。我从未想过,仅仅通过捕捉月球发出的微弱微波辐射,就能如此精准地了解其表面的热状态和物质构成。书中还特别提到了微波技术在探测月球地下信息方面的潜力,例如通过微波的穿透性,来研究月球浅层地质结构,甚至寻找可能存在的地下水冰,这对我来说,是极具启发性的。这本书的结构设计非常巧妙,从基础原理到具体应用,层层递进,让我能够轻松地跟随作者的思路进行学习。它不仅仅是一本关于科学技术的书籍,更是一次关于中国航天实力和人类探索精神的生动展示,让我对月球以及我们所处的宇宙,有了更深刻的认识。

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这本书,说实话,一开始我看到书名《中国微波探月研究》,以为会是一本非常枯燥的技术报告,但事实证明,我完全错了。这本书的精彩程度,远远超出了我的想象。我一直对我们国家在航天领域的成就感到骄傲,但很多时候,那些背后支撑着这些成就的科学技术,对于我这样一个普通读者来说,就像是一个个未解之谜。这本书,就像是一位耐心的老师,一步步地为我解开了这些谜团。作者以一种非常流畅且引人入胜的语言,将微波遥感技术在月球探测中的应用,描绘得栩栩如生。我尤其喜欢书中对合成孔径雷达(SAR)的介绍,它如何利用微波信号,即使在月球表面没有阳光照射的情况下,也能“看见”月球的地形地貌,并绘制出高精度的地图,这让我惊叹不已。书中展示的SAR图像,其细节之丰富,让我仿佛能感受到月球表面坑洼的质感。而对于微波辐射计的讲解,更是让我理解了科学家们如何通过测量月球表面发出的微弱微波辐射,来判断其温度和成分。这对于研究月球的形成和演化,具有极其重要的意义。更让我感到震撼的是,书中还探讨了微波技术在探测月球地下结构方面的潜力,例如如何利用微波的穿透性,来研究月球浅层地质构造,甚至寻找可能存在的地下水冰。这让我对月球的认识,从一个遥远的、冰冷的星球,变成了一个充满生机和未知的世界。这本书的行文风格非常独特,既有科学的严谨性,又不失科普的趣味性,大量的图表和照片,更是极大地增强了阅读的直观感受。它让我看到了中国科技的实力,也让我对宇宙充满了更多的好奇。

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我是一名对宇宙充满浪漫情怀的普通读者,平日里喜欢阅读一些关于天文学和太空探索的书籍。《中国微波探月研究》这本书,可以说是我近期阅读体验中最为惊喜的一本。起初,我抱着了解国家航天成就的心态去阅读,但很快就被书中细腻而专业的描述所吸引。我之前对“微波”这个词汇的理解,可能仅限于微波炉或者通讯信号,但这本书却将微波技术在月球探测这一宏大领域的应用,描绘得如此生动且充满科学魅力。作者的笔触非常细腻,从月球探测器的设计理念,到微波仪器的具体构造,再到微波信号如何在月球环境中传播和被接收,每一个环节都进行了详细的阐述。书中关于合成孔径雷达(SAR)如何“看穿”月球表面,绘制出高精度的地形图的描述,让我仿佛置身于控制室,通过屏幕窥探月球的真实面貌。那些精美的SAR图像,展现了月球表面丰富多样的地貌特征,其细节程度令人惊叹。而对于微波辐射计在探测月球表面温度和成分的原理阐释,更是让我领略到微波技术在“测量”月球方面的独特之处。作者并没有用过于深奥的术语去搪塞读者,而是用形象的比喻和生动的语言,将这些复杂的概念一一化解。书中关于微波探测在寻找月球水冰、研究月球内部结构等方面的成果介绍,更是让我对这本书的科学价值有了更深的认识。这些研究成果不仅是对人类知识边界的拓展,也为未来月球资源的开发和利用提供了坚实的基础。这本书让我看到了中国在尖端科技领域的实力,也让我对月球这颗我们最近的邻居,有了更全面、更深入的理解。

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我必须说,《中国微波探月研究》这本书,绝对是我近期阅读中最让我感到震撼和启发的一本书。作为一个对宇宙充满好奇心的普通读者,我一直以来都对月球探测项目充满关注,但很多时候,那些深奥的科学原理和技术细节,对于我来说,就像是隔着一层厚厚的玻璃。这本书,就像是一位技艺高超的引路人,带我穿透了那层玻璃,让我得以窥探中国在微波探月领域所取得的辉煌成就。作者以一种极其专业但又不失生动的笔触,为我描绘了微波技术在月球探测中的重要性。我特别着迷于书中对合成孔径雷达(SAR)的详细介绍,了解到SAR是如何利用微波信号,即使在月球上没有光照的区域,也能绘制出高分辨率的地形图,其精确度让我叹为观止。书中展示的SAR图像,其细节之丰富,让我仿佛亲临月球表面,感受其独特的地理风貌。而对于微波辐射计在测量月球表面温度和成分方面的应用,更是让我领略到了微波技术在“看见”月球方面的独特之处。我从未想过,仅仅通过捕捉月球发出的微弱微波辐射,就能如此精准地了解其温度分布和物质构成。更让我感到兴奋的是,书中还探讨了微波技术在探测月球地下结构方面的巨大潜力,例如通过微波的穿透性,来研究月球浅层地质构造,甚至寻找可能存在的地下水冰,这让我对月球的认识,不再停留在表面,而是开始触及到其深层奥秘。这本书的语言风格非常独特,既有科学的严谨性,又不失科普的趣味性,大量的图表和示意图,更是将抽象的科学原理具象化,让阅读过程充满乐趣。它不仅让我看到了中国在微波探月技术上的强大实力,更激发了我对宇宙探索的无限热情。

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这本《中国微波探月研究》真是让我大开眼界!作为一个对航天和遥感技术充满好奇的普通读者,我一直觉得月球探测是一项极其神秘而又令人振奋的事业。当我在书店偶然看到这本书时,立刻被它吸引住了。翻开第一页,我便被带入了一个前所未有的领域——微波遥感在月球探测中的应用。我原本以为探月只是发射火箭、登陆月球那么简单,但这本书让我深刻认识到,探测器在抵达月球后,所进行的科学研究工作才是真正的核心。而其中,微波技术的运用,更是精妙绝伦。作者通过翔实的案例和深入浅出的讲解,将那些晦涩难懂的科学原理,比如合成孔径雷达(SAR)的成像原理、微波辐射计如何测量月表温度和成分,以及微波信号在月球大气或电离层中的传播特性等等,都描绘得生动形象。我特别喜欢书中关于月球表面地形地貌描绘的部分,通过SAR图像,我仿佛亲眼看到了月球上的环形山、月海、撞击坑,甚至是一些我从未听闻过的微地貌特征。这些图像不仅仅是冰冷的科学数据,更是月球亿万年历史的无声诉说。书中对于微波技术如何穿透月表月尘,探测隐藏在地下的水冰或其它挥发性物质的论述,更是让我惊叹不已。这不仅是对月球资源的潜在开发提供了可能,也对我们理解月球的形成和演化有着至关重要的意义。读完这本书,我对月球不再只是一个遥远而冰冷的星球,而是充满了未知和无限可能的研究对象。微波技术,这个听起来有些科技感十足的名词,在本书的作者笔下,成为了揭示月球奥秘的“眼睛”。我原以为自己对科技的理解仅限于表面,但这本书的出现,无疑是为我打开了一扇通往更深层次科学理解的大门。我能感受到作者在其中倾注的心血,那种严谨而不失趣味的叙述方式,让我在阅读过程中始终保持着高度的兴趣和求知欲。

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作为一名对科学普及读物有着较高要求的读者,我必须说,《中国微波探月研究》这本书超出了我的预期。它以一种非常独特的方式,将中国在微波探月领域的尖端研究成果,以一种相对容易理解的方式呈现给大众。我一直对国家在航天科技方面的进步感到骄傲,但很多时候,那些先进的技术原理对于非专业人士来说,往往是难以触及的。这本书的价值恰恰在于此——它并没有回避技术细节,而是通过大量的图表、数据和实例,将复杂的微波探测过程和原理层层剖析。我尤其印象深刻的是书中对月球探测任务中,微波仪器设计、校准以及数据处理等方面的介绍。这些细节往往是普通读者容易忽略的,但正是这些细节,决定了探测任务的成败。例如,作者详细描述了月球探测器在极端环境下,微波仪器如何保持稳定工作,以及如何应对复杂的电磁干扰。这让我联想到,每一次成功的探月任务背后,都有无数工程师和科学家的辛勤付出和智慧结晶。书中关于微波探测在月球地质勘探、资源评估等方面的应用,也让我对未来月球开发充满了遐想。想象一下,通过微波技术,我们可以精准地找到月球上的稀有矿产,或者是在月球南极永久阴影区发现可能存在的液态水,这对于未来人类建立月球基地,甚至实现深空移民,都具有划时代的意义。这本书的阅读体验非常流畅,语言风格既有科学的严谨性,又不失科普的趣味性,大量的插图和照片更是极大地增强了阅读的直观感受。它不仅仅是一本书,更像是一次沉浸式的月球科学探索之旅,让我对中国在微波探月领域取得的成就,有了更深刻的认识和由衷的敬佩。

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这本书,我可以说是在相当长的一段时间里,唯一一本让我爱不释手,甚至愿意反复翻阅的科普读物了。《中国微波探月研究》,光听名字就带着一种科技感十足的硬核气息,但读起来却丝毫没有门槛,反而充满了探索未知的乐趣。我一直对我们国家在航天领域的突破感到自豪,但很多时候,那些具体的科学技术细节,对于普通人来说,就像隔着一层迷雾。这本书,就是帮助我们拨开迷雾的绝佳工具。作者在书中,非常细致地介绍了微波技术在月球探测中的各种应用,从最基础的微波遥感原理,到具体应用的仪器设计,再到数据分析的复杂过程,都进行了深入浅出的讲解。我特别着迷于书中关于雷达高度计和微波辐射计的工作原理的描述。我从未想过,仅仅通过测量微波信号的反射和辐射,就能如此精准地测量月球表面的高度、温度,甚至是分析月壤的介电常数,从而推断出其成分。书中展示的月球地形图和温度分布图,其精细程度令人叹为观止,这背后是无数科学家和工程师辛勤付出的结晶。让我印象深刻的是,书中还讨论了微波技术在探测月球地下结构方面的潜力,例如通过微波穿透月壤,来研究月球的浅层结构和热流。这让我对月球的了解,不再仅仅停留在表面,而是开始深入其内部。这本书的语言风格非常专业,但又不失亲切感,大量的图表和示意图,更是将抽象的科学原理具象化,让阅读过程充满趣味。它不仅仅是一本介绍微波探月技术的书籍,更是一次关于中国航天科技实力和人类探索精神的生动展示。

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最近读完《中国微波探月研究》这本书,我真的感觉像是完成了一次虚拟的月球科学考察。作为一个对太空探索充满向往的读者,这本书给了我前所未有的近距离接触中国探月科技的机会。我之前可能觉得“微波”就是一种能量,但这本书让我明白,它在月球探测中扮演着极其重要的角色,几乎是“火眼金睛”一样的存在。作者用非常系统的方式,从微波遥感的原理出发,一步步讲述了它如何在月球的各种探测任务中发挥作用。我印象最深刻的是关于合成孔径雷达(SAR)的部分,作者详细解释了SAR是如何通过发射和接收微波信号,即使在月球没有阳光照射的时候,也能清晰地绘制出月球表面的地形地貌。那些书中展示的SAR图像,分辨率之高、细节之丰富,让我仿佛能触摸到月球的每一寸土地。更让我惊喜的是,书中还介绍了微波技术如何用于探测月球浅层地下的信息,比如探测月壤的厚度、成分,甚至寻找可能存在的水冰。这对于理解月球的地质演化和未来资源利用,都具有不可估量的价值。我能感受到作者在撰写这本书时,付出了大量的研究和思考,力求将最前沿的科学知识,用最易于大众理解的方式呈现出来。这本书的结构清晰,逻辑严谨,从基础原理到具体应用,层层递进,让我能够循序渐进地掌握其中的知识。它不仅让我看到了中国在微波探月领域的强大实力,更让我对人类探索宇宙的未来充满了信心。

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作为一个对宇宙科学充满好奇的普通读者,我一直觉得月球探测是一个非常神秘且令人着迷的话题。《中国微波探月研究》这本书,可以说是为我打开了一个全新的视角。我之前可能只知道有雷达,但这本书让我深刻理解了微波技术在月球探测中的重要作用。作者用一种非常系统和深入浅出的方式,向读者介绍了微波遥感的基本原理,以及它如何被巧妙地应用于月球的探测任务中。我尤其着迷于书中对合成孔径雷达(SAR)的详细阐述,了解到SAR是如何通过发射和接收微波信号,即使在月球上没有光照的区域,也能绘制出高分辨率的地形图,其精确度让我感到惊叹。书中展示的SAR图像,让我仿佛能“看见”月球表面那些我从未见过的细微地貌特征。此外,作者还介绍了微波辐射计在测量月球表面温度和成分方面的应用,以及它如何帮助科学家们研究月球的热量分布和地质构成。这些信息对于我这样非专业人士来说,是极具吸引力的。更让我惊喜的是,书中还探讨了微波技术在探测月球地下信息方面的潜力,例如通过微波穿透月壤,来研究月球的浅层结构和可能存在的水冰。这让我对月球的认识,不再局限于表面,而是开始深入其内部。这本书的语言风格既严谨又不失趣味,大量的图表和实例,让复杂的科学原理变得易于理解。它让我看到了中国在微波探月领域所取得的巨大成就,也让我对未来人类进一步探索月球充满了期待。

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