人类为什么要探索太空「pdf+epub+mobi+txt+azw3」

推荐书手机电子书更新 2020-04-01 1.49 K 0 太空宇宙探索电子书

人类为什么要探索太空电子书简介：

英国著名天文学家、世界级太空旅行专家克里斯·英庇颠覆式新作。本书讲述了人类从走出非洲到飞出地球的史诗般历程，揭示了冒险基因如何驱动人类的进化，以及人类将来如何在地球之外的浩瀚宇宙中繁衍生息。

在《人类为什么要探索太空》这本书中，作者结合了专业的天文学知识和前卫的技术，带我们回顾了太空探索事业的过去、现在和未来，从最早的天文学家到今天的前沿研究人员，从人类早期的飞天之梦到今天的火箭技术，从人类第一次登陆月球到未来的星际旅行，甚至移民太空，成为银河系公民及其所需的技术，每一部分都是一个精彩的科幻故事，内容翔实而有趣。如果你对人类的命运和群星灿烂的未来感兴趣，《人类为什么要探索太空》是不二之选。

人类为什么要探索太空电子书内容：

最近的类地行星很可能就位于我们的宇宙后院，在一个直径10万光年的星系中。遥感测量表明，那颗行星上可能存在生命，但证据很有限且不确切。在可预见的未来，飞往那颗行星是极其困难的，而且成本极高。成本虽然是可变的，但不会低于100万亿美元，这相当于目前世界各国国内生产总值的总和。那有没有其他办法呢？

纳米机器人可以极大地降低成本和能量需求。美国军方在战场上使用的智能尘埃为此提供了可能性。受医学应用的驱动，太空研究者们在推进微型化方面做出了不懈努力。我们可以想象一群棒球大小的宇宙飞船，每艘宇宙飞船上都装满了传感器和小型摄像机，一起驶向最近的类地行星。到达目的地后，这些宇宙飞船将穿过大气层巡航下降，并将视频信号传回地球。由于它们数量众多，所以即使一些视频在传输过程中丢失，或者部分飞船无法成功降落到行星表面，整个任务也不会失败。我们可以分批发射纳米机器人，这样它们就能沿着飞行路线把信号传回来，就像发生火灾时的救火队列那样。这种方法能降低每个纳米机器人上的信号发射器所需的能量。这个任务可能需要花费一代人的时间，但我们可以想象纳米机器人舰队到达目的地时的景象：在全球各个城市的中心，人们聚集在一起，观看着大屏幕上播放的视频，视频中的图像展示了一个充满异域风情的新世界的详细情形。

若将宇宙飞船的重量从吨量级降低到千克量级，一切就将变得非常简单，但做到这一点并不容易。通过将太阳帆作为推进器，托尼·邓恩（Tony Dunn）得到了一些数据。如果使用现有材料，比如聚酯薄膜，一个重量为1千克的纳米机器人能达到的最高速度仅为80千米/秒，只比“旅行者号”宇宙飞船快5倍，对此项任务而言，这个速度还远远不够。若太阳帆的面积超过100平方米，则意味着所有能量都将被用来加速太阳帆而非载荷。若想达到光速的10%，太阳帆材料的重量必须是聚酯薄膜的一百万分之一。此外，用激光将能量从地球上直接传送到太阳帆上，也能起到一定的作用。现在，太阳帆只需宽1米，但这又会引起一个问题，即当太阳帆距离地球十分遥远时，如何用激光瞄准它。在海王星的距离上，激光定向的精确度要比哈勃空间望远镜高10万倍。一台现成的30千瓦的激光器，能在40年内将1千克重的探测器推进至半人马座α系统。假设按照每千瓦时15美分的费率计算，电力成本为8亿美元。对一个探测器舰队而言，费用会攀升到1 000亿美元。这一成本虽然很高，却是可以接受的。20

宇宙飞船微型化虽然是一种合乎逻辑的策略，但缺乏想象力。纳米技术还带来了其他可能性，比如自我组装和自我复制。2012年，一家名为系绳无限（Tethers Unlimited）的公司与美国国家航空航天局签订合同，共同研发一种叫作“蜘蛛工厂”（SpiderFab）的系统，21目标是利用3D打印技术和机器人装配技术在轨道上生产组件，如太阳能电池阵列、桁架和吊索等，这些在轨道上生产的组件能比通过发射送入轨道的组件大10倍（如图12-4）。在实验室里，自我组装机器显示出了巨大的潜力。麻省理工学院的研究人员已经研发出了一种比骰子还小的立方体，里面装有传感器、磁铁和一个小飞轮，相同的立方体能按照指令移动，并组合在一起，形成任意形状。