Resources of Near-Earth Space (University of Arizona Space Science Series) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Univ of Arizona Pr

作者:John S. Lewis

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1994-04

價格:USD 90.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780816514045

叢書系列:

圖書標籤:

• Space Resources
• Near-Earth Space
• Asteroid Mining
• Space Exploration
• Space Science
• Planetary Science
• Resource Utilization
• Space Development
• University of Arizona
• Astronomy

行星科學前沿：探索太陽係及更遙遠疆域的奧秘 一部全麵、深入、富有洞察力的天體物理學與行星科學綜閤著作 本書匯集瞭當前行星科學和天體物理學領域最前沿的研究成果與理論模型，旨在為讀者提供一個理解我們太陽係及係外行星係統的多維度、高精度視角。不同於專注於特定小天體或地質過程的專著，本書的視野更為宏大，內容涵蓋瞭從行星形成理論的最新進展到極端環境下物質行為的深入分析，以及對生命起源的跨學科探討。 第一部分：行星起源與演化動力學 本部分深入探討瞭太陽係乃至其他恒星係統中行星係統的形成機製。 1. 星周盤的物理化學過程： 我們詳細考察瞭原行星盤（Protoplanetary Disks）的結構、溫度梯度和化學成分分布。利用最新的ALMA（阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米陣列）觀測數據，分析瞭氣態和固態物質在盤中遷移的復雜流體力學效應，特彆是“冰綫”位置對不同類型行星（類地行星與巨行星）形成速率的決定性影響。章節重點討論瞭巨行星遷移模型（如Type I和Type II遷移）如何重塑早期太陽係的軌道結構，並解釋瞭目前觀測到的柯伊伯帶和奧爾特雲的分布特徵。 2. 物質聚集與行星胚胎的生長： 傳統的核心吸積模型（Core Accretion Model）麵臨著“毫米障礙”的挑戰。本書引入瞭引力不穩定性模型（Gravitational Instability Model）作為對巨行星形成可能路徑的補充，並在特定低質量恒星係統中進行瞭評估。對於類地行星的形成，我們詳細分析瞭微流星體碰撞聚閤的動力學過程，討論瞭“Grand Tack”假說對火星質量缺失的解釋，以及後期重型撞擊事件（如月球形成事件）對地球內部結構和地幔演化的影響。 3. 早期行星大氣捕獲與損失： 考察瞭不同質量行星如何捕獲或損失其原初大氣層。通過對係外類木行星（Hot Jupiters）的光譜分析，結閤對太陽風與行星磁場相互作用的模擬，我們量化瞭大氣逃逸的速率，並探討瞭早期水分子（H2O）和揮發性物質進入類地行星的機製，這直接關係到宜居性的建立。 第二部分：太陽係內天體的精細化研究 本部分聚焦於太陽係內主要天體類型，結閤航天器任務（如“卡西尼號”、“硃諾號”以及未來的歐羅巴快船）的數據，進行深入分析。 1. 巨行星內部結構與磁層動力學： 對木星、土星、天王星和海王星的大氣層結構進行瞭詳細的氣象學分析，特彆是對高壓下氫和氦相變的理解。著重分析瞭這些行星異常傾斜和偏心的磁場的産生機製，以及磁層與衛星係統（特彆是木衛一的火山活動對木星磁層的反饋）之間的能量交換過程。 2. 冰封衛星的海洋學與生命潛力： 本章是本書的亮點之一，重點分析瞭木衛二（Europa）、土衛二（Enceladus）和土衛六（Titan）的次錶層海洋。我們審視瞭潮汐加熱對維持液態水的能量貢獻，並探討瞭水岩相互作用（Water-Rock Interaction）在海底熱液噴口區域可能發生的化學閤成過程，評估瞭這些環境支持極端微生物生命的可能性。土衛六的大氣化學，尤其是甲烷循環和其錶麵湖泊的“地質學”（或類地質學）特徵，被置於一個獨特的低溫流體動力學框架下進行討論。 3. 太陽係小天體的分類與組成： 對小行星帶、特洛伊群和小行星族進行瞭係統的分類學迴顧。利用光譜反射率數據，將它們與不同類型的隕石（碳質球粒隕石、普通球粒隕石等）進行關聯，從而重建瞭早期太陽係物質的化學梯度。對近地天體（NEAs）的軌道穩定性、撞擊風險評估以及資源潛力（如水冰和揮發物）進行瞭實用的討論。 第三部分：係外行星的發現、錶徵與宜居性建模 本部分將視角擴展到太陽係之外，關注係外行星的觀測技術、物理參數推斷及對生命跡象的搜索。 1. 係外行星的發現技術與偏倚分析： 全麵迴顧瞭淩星法（Transit Method）和視嚮速度法（Radial Velocity Method）的原理和局限性，並引入瞭直接成像和微引力透鏡技術在發現遙遠或低質量行星中的作用。對不同觀測方法的選擇性偏倚進行瞭深入的數學分析，解釋瞭為何我們目前傾嚮於發現“熱木星”和“超級地球”。 2. 行星大氣光譜與化學指紋： 闡述瞭如何通過次級星食或淩星時的透射光譜來反演係外行星的大氣組成。詳細分析瞭關鍵吸收譜綫（如H2O, CO2, CH4）在不同溫度和壓力下的特徵，並討論瞭生物信號（Biosignatures，如氧氣、臭氧的非平衡態組閤）在未來的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）數據中可能齣現的跡象。 3. 宜居性（Habitability）的精細化定義： 傳統的“宜居帶”（Habitable Zone, HZ）概念被擴展到更復雜的“保守宜居帶”和“擴展宜居帶”。本書引入瞭行星地質活動（如闆塊構造或有效內部熱源）對長期氣候穩定性的貢獻，並探討瞭潮汐鎖定效應如何影響行星氣候的均一性。我們還探討瞭恒星活動（如耀斑活動）對行星錶麵生命存續的潛在威脅。 第四部分：前沿交叉領域：等離子體物理與行星際介質 本書的最後一章將目光投嚮行星係統運作的“引擎”——恒星風和行星際空間。 1. 恒星風與磁場相互作用： 探討瞭太陽風的加速機製、磁場重聯過程及其對太陽係內所有天體（包括彗星的塵埃尾和離子尾的形成）的影響。對比瞭不同類型的恒星（如M型紅矮星與G型主序星）的活動性差異，及其對鄰近係外行星的“空間天氣”環境的塑造。 2. 柯伊伯帶與奧爾特雲的動力學建模： 結閤星際攝動（如路過恒星的影響）和內部相互作用，對太陽係外圍冰凍天體的演化曆史進行瞭復雜N體模擬，以期解釋冥王星及其伴星的特殊軌道關係，並為探索星際訪客（Interstellar Objects）的起源提供瞭理論基礎。 總結： 本書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，從微觀尺度的物質聚閤到宏觀尺度的行星係統動力學，均提供瞭基於最新觀測和理論物理的深刻見解，是行星科學研究人員、高年級本科生及對深空探索充滿熱情的讀者的必備參考書。它不僅總結瞭已知的知識，更指明瞭未來十年行星科學亟待攻剋的關鍵科學問題。

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從閱讀體驗來說，我更傾嚮於那種敘事流暢，邏輯推導清晰的書籍，而不是堆砌公式和晦澀定義的教科書。我希望這本書能夠以一種引人入勝的方式，將近地空間的廣闊前景與我們地球有限資源的現實睏境聯係起來。想象一下，如果開篇就能用一個引人深思的故事，描述未來某一天，地球上的能源短缺是如何被成功地從太空中解決的，那該多好。我期待看到作者能夠用生動的語言，描繪齣那些尚未被探索的“太空礦山”的真實麵貌。此外，對於普通讀者，如何理解和參與到這個新興産業中去，也是一個值得探討的話題。如果書中能穿插一些關於商業模式創新和風險投資的見解，探討私人企業如何承擔初期的高昂成本，那這本書的受眾麵就會大大拓寬，不再局限於純粹的科研人員。一個好的科普或戰略指南，應當能夠激發公眾的熱情和想象力。

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這本關於近地空間資源的著作，從內容上來看，似乎是一份深入探索我們地球軌道周邊潛在礦藏和能源的學術性指南。我期待看到它能詳盡地闡述小行星采礦的經濟可行性，特彆是針對鉑族金屬和稀土元素的分析。優秀的著作應當會提供一個清晰的框架，勾勒齣當前的太空探索技術如何能被有效地轉化為實際的資源獲取行動。例如，關於離子推進係統和在軌燃料補給的章節，如果能提供最新的技術路綫圖和成本效益評估，那無疑將極大地提升其專業價值。我特彆關注那些關於空間法和國際閤作的討論，畢竟，大規模的太空資源開發必然牽扯到復雜的法律和政治博弈。如果此書能提供一個審慎的、多角度的視角來審視這些倫理和治理問題，而不隻是停留在純粹的技術層麵，那它將不僅僅是一本工程手冊，更是一份具有深遠影響的戰略參考。作者似乎試圖構建一個連接理論科學與工程實踐的橋梁，這對於任何嚴肅研究該領域的人來說都是至關重要的。我希望看到的不僅是“我們能做什麼”，更是“我們應該如何有組織、有規劃地去做”。

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老實說，我最初翻閱這本書時，主要想瞭解的是那些關於近地小行星成分的詳細地質學報告。我對於那些基於光譜分析推斷齣的水冰儲量和岩石礦物分布的數據非常感興趣。如果這本書能提供比現有公開論文更細緻的分類和模型，那就太棒瞭。我希望看到的是詳盡的圖錶和數據可視化，用以解釋不同類型近地天體（比如阿波羅族和阿莫爾族）之間的資源差異。此外，對於如何設計和部署軌道收集器和運輸載具的工程細節，我也抱有極大的期待。設計一個能夠在微重力環境下穩定運行、同時能高效捕獲小型天體的係統，無疑是巨大的挑戰。如果書中有關於材料科學，特彆是針對太空極端環境下的耐受性測試的討論，那將是錦上添花。我關注的重點在於，作者是否能將抽象的理論轉化為實際的設計參數，並探討在現有技術瓶頸下，哪些是短期可實現的，哪些仍需等待革命性的突破。

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我個人對這本書的期待是，它能提供一個極具操作性的技術評估框架。我們不隻要知道哪裏有資源，更要知道如何安全、經濟地把它們帶迴來，或者在太空中直接利用它們。我特彆想看到關於在軌製造（In-Situ Resource Utilization, ISRU）的案例研究，比如如何利用小行星上的水冰直接分解成火箭燃料和生命支持物資。如果書中能詳細對比不同ISRU技術路綫的能量輸入需求、設備復雜度和産齣效率，並輔以嚴謹的數學模型進行論證，那這本書的實用價值將是無可替代的。此外，對於長期太空任務中，如何建立一個閉環的生命支持和資源再生係統，這本書是否有深入的見解？畢竟，近地空間不僅是資源的寶庫，也是人類走嚮更深遠的太陽係探索的跳闆，其後勤和自給自足的能力是關鍵所在。

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這本書的題目暗示瞭其側重於“資源”的“可用性”和“策略性”，這讓我對它在政策製定層麵的貢獻抱有很高的期望。我希望看到的是對未來幾十年太空資源開發時間錶的現實預測，而不是科幻式的臆想。具體來說，如果能有關於不同資源（水、稀有金屬、太陽能）的優先級排序分析，並基於此推導齣不同國傢或航天機構應采取的技術發展路徑，那這本書的戰略價值就凸顯齣來瞭。同時，關於軌道碎片管理和環境影響的討論，也絕不能缺失。大規模的太空活動必然會産生新的環境問題，這本書是否能提齣前瞻性的、負責任的解決方案，例如“軌道可持續性”的設計原則，將是衡量其深度的一個重要標準。一個真正有影響力的作品，必須能夠平衡技術的雄心與對人類長遠福祉的考量。

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