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空間站簡史:前往下一顆星球的前哨(簡體書)
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空間站簡史:前往下一顆星球的前哨(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱

商品簡介

★ 雨果獎得主、NASA航天專家、知名太空歷史學家聯手創作。作者陣容豪華,內容專業權威,資料翔實可靠、語言流暢易讀。NASA宇航員作序,知名科普作家、航天史博士及《出版人周刊》《書目》雜誌推薦!

★ 從空間站看人類太空探索史,揭開空間站背後不為人知的故事。從第一隻進入太空的狗,到駐留空間站數百天的“遠征隊”,人類如何一步步建設起探索宇宙的前哨站?一本書告訴你空間站的過去、現在和未來。

★ 科普與人文的完美結合,科幻小說、漫畫、好萊塢大片、樂高玩具……流行文化為空間站的設想帶去了啟發,而空間站又為大眾文化帶來了靈感。科學之光與文化之美相輝映,空間站的精彩紛呈不止於天空。

★ 500+攝影照片、手稿、漫畫、圖紙等珍貴影像資料,清晰而直觀地為你呈現空間站的發展歷程,值得廣大太空愛好者收藏!

空間站的靈感來自科幻小說?迪士尼樂園和空間站也有不解之緣?蘇聯曾讓一隻狗坐著衛星去太空?宇航員在空間站上也能發推特?這是一趟讓你眼界大開的奇妙太空旅程,帶你見識空間站的過去、現在和未來。本書全面細緻地講述了從19世紀至今,地球上的人類為了搬到太空生活和工作付出了多少努力。

書中有大量震撼的照片、手稿、漫畫、設計圖紙等圖片,清晰而直觀地為你呈現空間站的發展歷程。同時,本書還展示了空間站中的流行文化,從各種兒童玩具、漫畫、科幻小說到電視劇和好萊塢電影,流行文化影響著空間站的發展。

總而言之,這是一部精彩而動人的空間站簡史,兩個世紀以來人們關於空間站的設想與實踐盡在其中。

作者簡介

羅恩·米勒(Ron Miller)

美國獲獎插畫家,科幻作家,雨果獎得主,國際宇航科學院成員,國際天文藝術家協會的理事,曾任美國國家航空航天博物館愛因斯坦天文館藝術總監。他參與創作並編輯了50多部天文以及科學主題著作,如《帶我去太空》《太空美術簡史》等。米勒還曾參與過電影攝製和太空主題郵票的設計,其中一枚郵票隨著“新視野號”掠過了冥王星。

加里·基特馬赫(Gary Kitmacher)

來自NASA約翰遜航天中心,擁有地質學、管理學、天文學、教育學等多個學士及碩士學位。他曾是乘員健康護理系統空間與生命科學理事會主任。自1993年起,他在NASA“航天飛機-和平號”計劃中擔任項目經理等多項職務。他目前在國際空間站項目辦公室工作,負責國際合作和項目的宣傳。

羅伯特·珀爾曼(Robert Pearlman)

美國記者,太空歷史學家。他是太空收藏網站(collectSPACE)的創始人和編輯,該網站致力於收集有關太空探索的新聞和消息。他還是太空網(Space.com)的撰稿人。

名人/編輯推薦

本書在視覺效果上非常引人注目,有大量的圖紙和照片來幫助讀者理解內容……作者創造了一個信息量巨大的起點,對於任何對空間站感興趣但不確定從哪裡開始了解的人來說,這都是一本完美的書。——《出版人周刊》(Publishers Weekly)

 

在七個內容豐富的章節中,作者回顧了空間站的前世和今生,講述了和平號空間站和國際空間站背後的挑戰,還展望了未來太空殖民地的景象。本書既講述了技術突破又涵蓋《星際迷航》和漫畫等素材,肯定會贏得太空迷和科幻迷的高度評價。——《書目》(Booklist)雜誌

 

空間站是人類設想並實現的、能夠在太空長期開展科學實驗與觀測的最好平台,對我們開發與利用太空具有極為重要的意義。本書系統深入地描述了空間站的發展歷史,從思想家提出人造地球衛星的設想,到一代又一代科學家們對空間站設想的不斷完善,再到工程師們奇思妙想的設計,最終實現了多個空間站的運行,並利用它們開展了大量研究。書中文字簡潔明了、深入淺出,闡述了涉及的基本物理原理,穿插著充滿思想的圖片和著名科學家的真知灼見,體現了豐富的科學思想和科學精神,是廣大學生和公眾認識與了解空間站乃至太空探索的非常好的著作。——張偉,中國科學院研究員、航天戰略研究專家

 

空間站是人類了解並進駐宇宙的前哨。一個世紀以來,人們對空間站的設想與實踐,在《空間站簡史》中被清晰地呈現。隨著中國空間站的逐步建成,我們也將入住自己的“地外家園”。每位熱愛航天、嚮往宇宙的地球人,都應擁有這樣一本珍貴記錄和探索指南。——趙洋,科普作家、航天史博士

序言

妮可·斯托特(Nicole Stott),美國國家航空航天局宇航員、海底探險家、藝術家,曾執行發現號航天飛機STS-128任務,國際空間站第20、21遠征隊任務,亞特蘭蒂斯號航天飛機STS-129任務及發現號航天飛機STS-133任務。

 

截至2018年,人類已經在太空持續活動了18年,由來自16個夥伴國的宇航員組成的團隊在太空通力協作,共同生活,而且這樣的合作不僅限於太空中……世界各地有成千上萬名參與不同太空計劃的人士在地球上共同努力,為我們共有的國際空間站(International Space Station,簡稱ISS)以及在地球上空飛行的宇航員們提供支持。迄今為止,國際空間站是人類為實現共同目標而建立的最為複雜的國際合作太空項目,所有的太空合作都是為了謀求地球上全人類的利益。在太空中,為了模仿我們自己這艘“地球飛船”的自然狀態,我們設法打造了一個人工環境。更重要的是,我們已經用事實證明,全球性的合作夥伴關係和高瞻遠矚的長線思維能讓各方得利,共獲成功。

2018年還是阿波羅8號那張標誌性的“地球升起”照片以及阿瑟· 克拉克和斯坦利· 庫布里克的經典科幻作品《2001:太空漫遊》問世50週年。克拉克富於遠見的寫作和庫布里克先進的影片拍攝手法,為我們呈現出對未來太空圖

景的創造性構想,這種構想至今依舊鼓舞人心、發人深省。我們仍然嚮往巨大雙輪空間站的技術美感及其功能,仍然渴望在地球之外旅行、探索和居住。我仍然滿懷希望地相信,在未來的日子裡,小說中的構想依舊能不斷化作現實。與此同時,“地球升起”那張照片與所有人分享了我們家園的美景,也分享了我們自身與家園之間的有力關聯,深刻傳達出我們之間相互聯繫、彼此依賴的現實狀態— —我們生活在同一個星球上,我們都是地球人。

我本人相當熱愛那些藝術和科學發生交集時形成的奇妙事物,我非常高興這本佳作的作者選擇呈現的是與宇宙空間站相關的人類故事,不僅有關於空間站的工程內容,還有它們與人類的關係。本書以富於美感的形式,呈現了基於科幻小說並賦​​予我們靈感的未來願景,就像我們在《2001:太空漫遊》中看到的那樣,呈現了“地球升起”那張照片裡反映的人類現實,也呈現了空間站項目(如國際空間站)中的國際合作夥伴關係。我們在空間站上共同生活、工作,就是一個很好的例證,足以說明我們在地球上可以團結一致,在其他任何一處人類探索和定居之地也能和諧共存。正是在太空探索與藝術、科學和工程的結合中,我們才能找到彼此共有的人性。

 

目次

序言

 

第1章空間站:背景 9

導言:空間站:背景10

哥白尼、布拉赫、開普勒、牛頓12

拋射體、重力和運動14

思想起源16

庫爾德· 拉斯維茨18

康斯坦丁· 齊奧爾科夫斯基19

諾丁上尉和他的旋轉屋20

史密斯- 羅斯空間站22

阿斯特波爾空間站24

喬納森· 斯威夫特的飛島25

 

第2章太空生活計劃27

導言:太空生活計劃28

馮· 布勞恩的太空之輪30

太空城32

其他太空輪36

多種理念38

奧伯特博士回歸42

 

第3章沖向空間站:人造衛星和太空人45

導言:沖向空間站46

衛星、行星和恆星48

太空環境50

美國海登天文館會議52

《科利爾》和迪士尼54

艾森豪威爾的太空計劃56

蘇聯的進步和美國的反應58

斯普特尼克號人造衛星60

先鋒號和探險者62

人在太空64

美國國家航空航天局68

東方號72

水星計劃74

上升號宇宙飛船76

雙子星座計劃78

 

第4章早期空間站83

導言:早期空間站84

太空軍人86

早期空間站概念88

載人軌道實驗室90

基於水星號的空間站92

克拉夫特· 伊瑞克的概念94

地平線項目96

載人軌道研究實驗室(MORL) 98

阿爾馬茲空間站與運輸補給飛船100

禮炮號102

天空實驗室106

用土星號火箭發射的大直徑空間站112

用航天飛機發射的模塊化空間站114

太空實驗室116

載人軌道設施118

1979—1982年,航天操作中心120

1983—1984年,配置開發122

1984—1985年,發電塔124

1985—1986年,“雙龍骨” 126

應用研究128

1984年,裡根總統批准130

自由號132

俄羅斯加入134

和平號軌道空間站136

航天飛機- 和平號140

 

第5章國際空間站143

導言:國際空間站144

設計一座國際空間站146

測試和開發148

曙光號進入軌道150

組裝152

艙外活動154

國際空間站內部156

穹頂艙1​​60

機組人員162

訓練164

合作夥伴166

合作夥伴的設施168

星辰號服務模塊170

國際空間站人員及物資補給172

技術進步176

地面控制中心178

宇航員健康與生命科學180

駐留時間182

國際空間站上的女性184

地球攝影186

科研及應用188

國際空間站文化190

軌道上的外聯活動192

 

第6章流行文化中的空間站195

導言:流行文化中的空間站196

影視作品中的空間站198

太空之輪202

五號空間站203

空間站玩具及書籍204

威望空間站208

雷鳥5號209

漫畫中的空間站210

 

第7章空間站的未來215

導言:空間站的未來216

從過去到未來218

新舉措220

和平2號空間站222

天宮號空間站224

商業化226

充氣式結構228

太空聚居地230

 

結語:何為空間站?232

資料來源和致謝234

圖片來源235

書摘/試閱

國際空間站

國際空間站是人類首次成功在地球之外建立起的一座永久性的前哨站。最終,通過國際社會的通力合作,國際空間站的建設才成為可能,這座名副其實的國際性空間站不僅僅是一個用於科學實驗的平台,軌道實驗室的組裝既需要宇宙空間合作的發展和成熟,也需要新的外交關係作為基礎。

2015 年11月,國際空間站宇航員奧列格· 科諾年科(Oleg Kononenko)評論道:“在我看來,我們取得的主要成就在於,地面上的人聽不到彼此的聲音,也看不到對方;而在太空中,這是不可能的。”在國際空間站的載人飛行持續了15年之際,他發表了這樣深刻的言論。他通過無線電向地球傳達了這些話:“每個人都很重要,這個項目能否成功——有時甚至是連我們的生命能否延續下去——都取決於我們每一個人的所作所為。這正是如何實現合作的完美範例。”

拼湊成形

國際空間站的建造一開始很簡單。1998年12月,俄羅斯和平號空間站的推進模塊得到再利用,在地球軌道上與美國建造的多端口節點艙相連。在此基礎上又增加了俄羅斯和美國的“房間”,以及來自日本、加拿大和多國聯合組成的歐洲航天局的組件。這些部件連接到一起,安裝到一個多節桁架上——這根主幹部件的長度相當於一個美式足球場。

桁架兩端部署了4個龐大的太陽能陣列翼,以產生足夠的電力,供空間站上的生命支持和科研設施運行。國際空間站的建造前後共耗費了十餘年時間,發射了100多枚火箭,由200多名來自不同國家的宇航員共同完成。2011年5月,NASA宇航員馬克· 凱利(Mark Kelly)宣布:“空間站已經組裝完畢。”不過,其實還有若干部件是在此之後才添加的,還有一些部件當時尚在計劃當中。或許最為引人注目的一點在於,組成空間站的大多數主要部件都只有在進入太空之後,才能與其他連接部件一道進行測試。這就像是在組裝一個巨大的拼圖玩具,其中的每一塊都是由不同的拼圖製造商單獨設計的,等買下拼圖之後,才第一次把它們組裝到一起。

為了地球,離開地球

國際空間站的建設為各國如何開展合作提供了新的經驗。它還促進了艙外活動、在軌道上維護關鍵性生命支持系統及故障排除等方面的技術進步。當主體組裝完畢並將重點轉移到應用上之後,國際空間站開始實現既定目標——提供一座與其他可用實驗室有所區別的實驗室。

在最初的20年裡,國際空間站為來自100多個國家的2000多個研究項目提供了支持,研究內容涉及生物學、生物技術以及技術開發與示範等五花八門的領域。它協助生產了沙門氏菌疫苗,幫助我們進一步理解了火焰和液體在微重力環境下的表現,並被用作探測暗物質(宇宙中“缺失”的質量)的平台。

在國際空間站上進行的商業研究在材料製造方面開創了改進後的新技術,為未來的航天器開發出了經過驗證的設計,並為性能更優越的機器人系統做出了貢獻。最重要的是,它還讓我們對自己的身體有了更深入的了解。作為研究對象的各國宇航員發現了長期暴露於微重力環境下存在的新風險,除了骨質流失和肌肉萎縮之外,體內壓力還會導致視力受損。同時,他們也摸索出了一些行之有效的方法,以便克服未來在太空探索中可能遇到的一些障礙。針對基因水平的研究也促使我們加深了對重力如何影響人類發展的認識。

將人類活動拓展到地球之外

國際空間站不僅僅是工程學奇觀、一座世界級實驗室,在其最基本的意義上,對於在空間站上駐紮數月的宇航員們而言,這裡也是他們在地球之外的家園。在歷經了50 多次遠征隊任務之後,國際空間站對各國宇航員從各自的祖國帶來的傳統精華兼收並蓄,將其融會貫通,形成一種獨一無二的太空新文化。

每週日晚上的“共進晚餐”活動保留了下來,還引入了全新的物物交換元素,俄羅斯人用罐裝肉來交換美國人的恆溫甜點。電影和電視不僅是娛樂來源,也是一種監測與地球之間通信狀況的機制。類似演奏樂器和個人攝影這樣的消遣也具備了新的意義,不僅是一種藝術表達方式,還成了與地球上每一個人分享航天經驗的渠道。

社交媒體和直播視頻為“地球人”提供了一條可持續的傳播途徑,讓他們體驗一下在太空中生活的感覺,而下方我們地球家園的景象則不斷地重新定義著我們對於自身及在宇宙中所處位置的認識。

未來的試驗台

在後來的歲月中,國際空間站已成為測試人類未來在地球軌道上及遠空中表現情況的試驗場。自費前往在軌前哨站的任務證明,太空旅遊擁有市場,而商業有效載荷的增加,尤其是通過在空間站內的美國艙段設立一座國家實驗室,又為建設商業化運營的獨立空間站提供了早期的測試範例。

除了研究微重力環境對人體的影響之外,國際空間站還提供了一個平台,用於測試自給自足的生命支持系統,這些系統將被用於未來重返月球及前往火星和小行星的任務。要讓宇航員在遠離地球的地方生存,廢水循環利用系統、氧氣製造系統和二氧化碳淨化系統至關重要。地球上正在研發相關的先進設備,在空間站上維持此類硬件運行時所經歷的考驗和磨難使研發工作得到了完善。

國際空間站開放的對接端口也對未來有所貢獻,為來自兩國和由兩家公司研製的首艘自動化貨運飛船提供了停靠地點,還對首艘私人製造並運營的載人飛船開發有所助益。國際空間站甚至可能改變未來空間站的形態,增加了第一個可擴展(或稱可充氣)模塊。空間站曾是人類活動範圍之內危險重重的邊緣地帶,但國際空間站為我們最終向外太空探索奠定了堅實的基礎。

 

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