現代工程製圖基礎習題集 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787109084551

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• 工程製圖
• 機械製圖
• 基礎
• 習題集
• 教材
• 工程
• 技術
• 繪圖
• 學習
• 高等教育

好的，這是一份針對一本假定圖書的詳細簡介，內容完全不涉及《現代工程製圖基礎習題集》的任何知識點。 --- 《深空拓荒者：火星基地建設與生命支持係統設計》 作者： 張維、李明 齣版社： 寰宇科技齣版社 頁數： 780 頁 定價： 188.00 元 --- 內容導言：人類文明的下一個裏程碑 自古以來，人類從未停止過對浩瀚星空的嚮往。隨著科技的飛速發展，將生命播撒至地球之外的行星，已不再是遙不可及的夢想。本書《深空拓荒者：火星基地建設與生命支持係統設計》，正是聚焦於實現這一宏偉目標的關鍵環節——如何在一個極端惡劣、資源極度匱乏的星球上，建立起一個可持續、自給自足的初期人類定居點。 本書並非一本純粹的科幻小說，而是一部基於現有航天工程學、材料科學、生物學、環境控製與生命支持（ECLSS）前沿研究的深度技術專著。它係統性地梳理瞭從火星著陸點選擇到首個永久性棲息地投入使用的全過程，旨在為未來參與火星任務的工程師、科學傢以及政策製定者提供一份詳盡的、可操作的藍圖。 第一部分：火星環境的挑戰與機遇 第一部分深入剖析瞭火星作為人類第二傢園所麵臨的獨特挑戰，並基於這些挑戰，探討瞭可行的工程對策。 第一章：火星地質與資源評估 本章首先詳細介紹瞭火星的物理特性，包括其稀薄的大氣層（主要成分、壓力和溫度分布）、重力環境（對人體和結構的影響）以及地磁場的缺失對輻射防護的迫切需求。重點分析瞭火星錶層（Regolith）的礦物構成，特彆是水冰的分布模式（極地冰蓋、地下冰層），這被視為就地資源利用（ISRU）的基石。我們詳細對比瞭Valles Marineris、Elysium Planitia和Hellas Planitia等主要候選著陸區的優劣勢，從能源獲取潛力、原材料可及性和地形穩定性等多個維度進行量化評估。 第二章：極端環境下的輻射防護策略 火星錶麵缺乏地球般的磁場和濃密大氣保護，宇航員暴露於高能宇宙射綫（GCRs）和太陽高能粒子事件（SEP）的風險極高。本章側重於工程解決途徑，詳述瞭主動屏蔽技術（如使用超導磁體生成局部磁場）與被動屏蔽材料的對比分析。被動屏蔽方麵，書中詳細比較瞭水、聚乙烯、氫化硼以及利用火星玄武岩漿岩燒結的屏蔽材料的單位質量防護效率（MeV/kg），並提齣瞭將居住艙嵌入地下或覆蓋厚層風化層以實現基礎防護的實施流程。 第三章：火星大氣資源的轉化與利用（ISRU） ISRU是火星長期生存的關鍵。本章聚焦於利用火星大氣中的二氧化碳（CO2）製備氧氣和甲烷燃料。我們詳細闡述瞭薩巴蒂埃反應器（Sabatier Reactor）和熔融碳酸鹽電解（MCE）係統的熱力學效率、催化劑選擇及其在火星低溫環境下的適應性優化。此外，書中還探討瞭從火星土壤中提取鐵、鋁和矽等基礎金屬，為現場 3D 打印建築材料奠定基礎的技術路綫圖。 第二部分：棲息地設計與建造工程 成功的火星基地必須是安全、可靠且可擴展的。第二部分專注於將理論轉化為可建造的實際結構。 第四章：火星棲息地結構選型與力學分析 本章係統性地介紹瞭當前主流的火星棲息地結構方案：充氣式柔性結構、預製剛性模塊以及現場製造的硬殼結構。我們運用有限元分析（FEA）模擬瞭在火星低重力（0.38g）和內部正壓（約 101 kPa）條件下，不同幾何形狀（球形、圓柱形、拱形）對結構穩定性和材料應力的影響。特彆關注瞭密封性設計，包括多層氣密隔離膜的選擇和微裂紋的自修復機製。 第五章：火星建築的自動化建造技術 鑒於人力運輸成本的巨大限製，基地建造必須高度依賴機器人和自動化係統。本章詳細介紹瞭火星 3D 打印技術的演進，包括利用燒結技術（Sintering）和微波熔融技術打印基礎結構件。書中附錄瞭數種自主機器人集群（Swarm Robotics）在不規則地形下自主部署太陽能陣列和挖掘地下掩體的作業流程圖和決策算法。 第六章：能源係統的冗餘設計與優化 火星能源供應必須具備極高的可靠性。本章對比瞭核裂變動力源（如小型模塊化反應堆 MMR）和大規模太陽能光伏陣列在火星極夜和沙塵暴條件下的性能錶現。書中提齣瞭混閤能源管理係統（HEMS）的概念，該係統通過智能調度電池儲能（如固態鋰硫電池）和備用熱源，確保關鍵生命支持係統在任一主能源發生故障時仍能維持運行至少 90 個地球日。 第三部分：閉環生命支持係統（ECLSS）的集成 宇航員的生存依賴於一個能夠高度循環利用資源的生態係統。第三部分是本書的核心，聚焦於如何構建一個接近完全閉環的生態支持環境。 第七章：水資源的高效迴收與淨化 水是生命之源，也是火星任務中最寶貴的資源之一。本章詳述瞭從人員呼吸、汗液、尿液以及固態廢物中迴收水蒸氣的全流程。詳細介紹瞭結閤膜蒸餾（MD）和正嚮滲透（FO）技術的復閤淨化係統，目標是將水迴收率從國際空間站的約 93% 提升至火星任務所需的 98% 以上。同時，書中也分析瞭火星水冰開采後直接電解製水流程中的除雜技術。 第八章：人造生態係統與食物生産 為避免對地球補給的過度依賴，食物生産必須在基地內部實現。本章深入探討瞭受控生態生命支持係統（CELSS）的最新進展。重點分析瞭氣培法（Aeroponics）和水培法（Hydroponics）在低光照和低氣壓環境下的優化。書中特彆介紹瞭一種利用藻類（如螺鏇藻）和光生物反應器（PBRs）耦閤種植係統的設計，該係統不僅能高效生産蛋白質和必需氨基酸，還能輔助大氣中的二氧化碳吸收和氧氣再生。 第九章：大氣再生與環境健康監控 維持適宜的內部空氣成分是至關重要的。本章詳細描述瞭如何使用固態胺吸附劑或分子篩技術，高效捕獲並再生宇航員呼齣的二氧化碳。關於環境健康，書中重點講解瞭痕量汙染物監測與去除係統（Trace Contaminant Control System, TCCS）的設計，包括甲醛、苯、氨等揮發性有機物（VOCs）的催化氧化和活性炭吸附技術，確保居住環境長期無毒、安全。 總結與展望 《深空拓荒者》以其嚴謹的科學態度和詳盡的工程分析，為人類邁嚮火星定居點提供瞭堅實的理論與實踐基礎。它不僅僅是一本技術手冊，更是一份對未來深空探索者、科學傢和政策製定者的誠摯邀請，共同繪製人類文明在紅色星球上紮根的宏偉藍圖。本書的知識體係涵蓋瞭從材料學到生命科學，從熱力學到自動化控製的交叉領域，是從事行星科學與載人航天領域研究的必備參考書。 ---

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