想不想去太空旅游參觀,甚至移民火星?想不想提前領(lǐng)略沿途的風(fēng)景,避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)?那么,跟著天體物理學(xué)家科明斯教授,開啟一場讓人大開眼界的太空之旅吧。
這本書旨在向每一位太空游客展現(xiàn)近未來太空旅行的驚喜和刺激。宇宙的神秘與壯美在你眼前,但可怕的風(fēng)險(xiǎn)也近在咫尺:在另一個(gè)世界漫步的快樂音符中摻雜著噪音太空輻射、無法呼吸的大氣和可能的設(shè)備故障。但請別害怕,《太空旅行指南》會(huì)為你掃除恐懼和擔(dān)憂。地球軌道空間站、月球、小行星、彗星和火星等旅行目的地召喚著你,太空定居者的溫馨小屋和旅行者值得體驗(yàn)的原生態(tài)客棧等你光臨。
這是科明斯送給地球人的一本相對完整的星際穿越指南,它綜合了天文學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)等學(xué)科的新成果。有了它,大膽地開始你的夢幻旅程吧!
1、送給地球人的一本相對完整的星際穿越指南,移民外星備忘指南
想不想去太空旅游參觀,甚至移民去火星?想不想提前領(lǐng)略沿途的風(fēng)景,預(yù)防潛在的危險(xiǎn)?地球軌道空間站、月球、小行星、彗星和火星等旅行目的地召喚著你,太空定居者的溫馨小屋和旅行者值得體驗(yàn)的原生態(tài)客棧等你光臨。帶著這本天體物理學(xué)家科明斯教授專為地球人撰寫的星際穿越指南,大膽出發(fā)吧!
2、用近百張NASA*手圖片資料加前沿科技研究成果,開展一場讓人大開眼界的驚心動(dòng)魄之旅
科明斯是個(gè)幽默風(fēng)趣的大學(xué)教授,他用生動(dòng)的語言帶領(lǐng)讀者探索科技,用真實(shí)的太空圖片、NASA資料以及科技數(shù)據(jù),把太空旅行會(huì)碰到的情況事無巨細(xì)羅列出來,讓讀者仿若身臨其境,參與每一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,仿若正在感受宇宙的獨(dú)特風(fēng)景和在另一個(gè)世界跳躍奔跑的快樂。
3、連諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主都推崇的天體物理學(xué)家,貨真價(jià)實(shí)的科普教授
科明斯攻讀博士學(xué)位期間有關(guān)廣義相對論的研究成果,曾被諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡引用在其獲獎(jiǎng)演說中。
前言
早在幾千年前,為權(quán)貴們組織旅行的業(yè)務(wù)就已在世界各地開展,包括埃及、希臘和中國。隨著 15世紀(jì)中產(chǎn)階級(jí)的形成和印刷機(jī)的出現(xiàn),人們制訂和實(shí)施旅行計(jì)劃的能力顯著增強(qiáng),越來越多的人加入了旅行者大軍。時(shí)至今日,每年有超過 10億人外出旅游度假。
人類首位自費(fèi)太空游客是美國企業(yè)家丹尼斯 ·提托。2001年,他到國際空間站( International Space Station)度過了為期 8天的假期。截至 2016年 6月,已有 7名自費(fèi)游客進(jìn)入太空,其中包括已經(jīng)進(jìn)入太空兩次的美國億萬富翁查爾斯·西蒙尼。這些人的目的地都是環(huán)繞地球運(yùn)行的國際空間站。
數(shù)十年來,一些國家以及歐洲航天局( European Space Agency)等國際聯(lián)盟一直在參與太空探索技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,F(xiàn)在,私人企業(yè)也在積極開發(fā)太空旅行硬件。那些具有遠(yuǎn)見卓識(shí)的企業(yè)家渴望參與殖民月球和火星,進(jìn)軍即將蓬勃發(fā)展的太空旅游業(yè)。
一個(gè)人進(jìn)入太空之后,生活的方方面面都會(huì)發(fā)生改變,從移動(dòng)和飲食這樣的日;顒(dòng),到人體如何運(yùn)行,再到性行為方式,都會(huì)不一樣。我們已經(jīng)向月球、火星和它的兩顆衛(wèi)星、小行星以及彗星發(fā)射了探測衛(wèi)星,它們拍攝的圖像顯示,每顆星球都有自己獨(dú)一無二的特征,甚至有很多特征,我們在地球上聞所未聞。因此,人們在這些星球上的遭遇將不同于地球上的經(jīng)歷!短章眯兄改稀肪褪窍胱寣μ章眯懈信d趣的人更多地了解我們生存的這片宇宙,了解太空旅行者將要面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
本書基本不涉及數(shù)學(xué),只是偶爾用到 10的 n次方和牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律公式 F= ma(F是力, m是質(zhì)量, a是加速度)。我也會(huì)解釋為了理解太空有什么與為什么所必需的科學(xué)知識(shí)。本書收錄的各種太空挑戰(zhàn)均來自我為寫前一本書《太空旅行的危害》(The Hazards of Space Travel)所做的調(diào)查研究。我要感謝我的經(jīng)紀(jì)人路易斯 ·凱茨( Louise Ketz)處理與本書相關(guān)的商務(wù)事宜,感謝我的編輯帕特里克 ·菲茨杰拉德(Patrick Fitzgerald)為本書潤色,感謝瑞安 ·格羅恩迪克( Ryan Groendyk)幫助組織本書使用的數(shù)據(jù)和其他素材,感謝安德魯·韋斯特( Andrew West)教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木庉,感謝我的教科書出版商弗里曼出版公司(W. H. Freeman & Co.)允許我使用那些教科書中的圖片。我還要特別感謝我的妻子蘇( Sue),感謝她在我寫書期間始終保持耐心,也感謝她以一名英語教授的眼光仔細(xì)審閱了我的手稿。
尼爾·F. 科明斯(Neil F. Comins)1951年出生于紐約市,在紐約和新英格蘭長大,現(xiàn)任教于緬因大學(xué)。他在康奈爾大學(xué)取得了工程物理學(xué)士學(xué)位,在馬里蘭大學(xué)取得了物理學(xué)碩士學(xué)位,之后又在伯納德·F. 舒茨(Bernard F. Schutz)的指導(dǎo)下,從英國威爾士的卡迪夫大學(xué)取得了天體物理學(xué)博士學(xué)位,他攻讀博士學(xué)位期間有關(guān)廣義相對論的研究成果,曾被諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡引用在其獲獎(jiǎng)演說中。
科明斯在廣義相對論、觀測天文學(xué)、星系演化的計(jì)算機(jī)模擬以及科學(xué)教育等方面都做過理論和實(shí)驗(yàn)研究。他還曾為弗里曼出版社編寫了包括教材《發(fā)現(xiàn)宇宙》(Discovering the Universe,第四版)在內(nèi)的10本教材。他還出版了3本大眾讀物:《沒有月亮?xí)鯓?》(What If the Moon Didnt Exist?)、《彌天大錯(cuò)》(Heavenly Errors)和《太空旅行之險(xiǎn)象環(huán)生》(The Hazards of Space Travel: A Tourists Guide)。其中《沒有月亮?xí)鯓?》被制作成了天文館的節(jié)目,被節(jié)選成電視和廣播節(jié)目的素材,并被翻譯成了多種語言,而且是2005年日本愛知世博會(huì)三菱館的主題。
前 言 VII
第一部分 準(zhǔn)備工作
第1 章 科學(xué)和太陽系面面觀
小行星 011
彗星 019
電磁輻射 028
萬有引力 031
第2 章 太空旅行素描
亞軌道飛行 038
繞地軌道飛行 041
飛向月球 045
飛向小行星和彗星 047
飛向火星及其衛(wèi)星 051
第3 章 為旅行做準(zhǔn)備
行前篩查 060
法律和保險(xiǎn)問題 062
第4 章 太空旅行訓(xùn)練
極限加速度 071
微重力 074
低氣壓 077
宇航服 078
太空飛行、航天器和外星表面模擬 080
洗手間技能 082
第二部分 適應(yīng)太空環(huán)境
第5 章 發(fā)射!
亞軌道飛行 088
進(jìn)入軌道 090
第6 章 最初幾天的調(diào)整
視覺和運(yùn)動(dòng)技能 095
體液重新分布 097
營養(yǎng)和消化 098
增高 101
第7 章 長期生理調(diào)整
讓身體適應(yīng)微重力 105
晝夜交替和晝夜節(jié)律 112
睡眠干擾 114
太空輻射 123
太空里的撞擊 129
第8 章 在太空中與人相處
篩選的重要性 149
出現(xiàn)嚴(yán)重心理健康問題的概率 151
群體的互動(dòng) 153
壓力 164
幽閉恐懼 171
失神狀態(tài) 172
害怕輻射 173
感官侵襲 174
無聊和士氣 178
遵守規(guī)則 192
第三部分 充分體驗(yàn)太空
第9 章 經(jīng)歷太空萬象
太空攝影 199
亞軌道飛行 202
環(huán)地空間站和更遙遠(yuǎn)的目的地 206
太空天文學(xué) 213
太空行走 215
在旅途中工作 216
太空性行為 217
返回地球 219
月球 219
100 米 246
前往小行星、彗星和火星的衛(wèi)星 252
訪問火星 261
第四部分 家!佳?家?
第10 章 移民火星還是返回地球
移民火星 303
返回地球的太空旅行者 317
附 錄 329
作者注 333