基本信息
圖書名稱：《遠征火星》
作者：(英)特納著
出版單位：中國宇航出版社出版
出版時間：2011年7月
ISBN：978-7-5159-0000-1
內容簡介
本書系統闡述了火星探測任務的關鍵技術，重點對火星飛行的動力系統、能源系統等關鍵技術進行了論證，對未來人類開展的火星探測返回任務的難點和重點進行了深入細緻的分析。具體分為9章，即重返太空；沃納・馮・布勞恩與火星夢；奔向火星；利用化學火箭進行載人遠征；電推力器：從現在到未來的推進裝置；核裂變推力器：符合邏輯的答案；由火星返回；遠征火星；如何從地球出發到達火星。
本書可為中國未來深空探測項目的實施提供借鑑，對廣大從事深空探測領域的工程技術人員和從事相關理論的研究人員及高等院校航天專業的教學具有重要的參考價值。
目錄
第1章 重返太空1
1.1阿波羅工程的遺產 2
1.2阿波羅工程的技術成就 5
1.3失去的歲月 7
1.4新的思潮 10
1.5人還是機器人 13
1.6火星 15
1.7山脈，谷地和平原 17
1.8極地和冰蓋 22
1.9火星上的水 25
1.10火星：待探測的行星 31
1.11新技術 32
1.12新材料 33
1.13電子設備 34
1.14推進技術 34
1.15技術準備 37
1.16往昔的爭論 38
第2章沃納・馮・布勞恩與火星夢 41
2.1《火星計畫》的歷史背景 42
2.2火星問題 47
2.3火星之夢 47
2.4火星計畫 51
2.5太空飛船 54
2.6登入艇 58
2.7渡越飛行器 60
2.8《火星計畫》出版後的火星 62
2.9真實的火星 66
2.10火星計畫之旅 68
2.11回顧 72
第3章奔向火星 73
3.1軌道：行星際公路 73
3.2遊蕩的行星 75
3.3物理和幾何：軌道與圓錐曲線 82
3.4到達軌道：火箭和運載器 87
3.5行星際旅行：橢圓轉移軌道 90
3.6逃逸速度：拋物線和雙曲線 93
3.7從地球到火星的旅行：複雜的軌道 97
3.8運動的行星：等待合適的時間 98
3.9多快和多遠 102
3.10離開地球 103
3.11更快的旅行 106
3.12火星交會 109
3.13返程 112
3.14遠征總速度變化 113
3.15大氣制動和大氣捕獲 114
3.16借力飛行 116
3.17最終的速度增量要求 119
3.18載人遠征 121
3.19再論火箭方程 122
3.20有效載荷質量 125
3.21總結 126
第4章利用化學火箭進行載人遠征 127
4.1阿波羅工程 127
4.2阿波羅工程的策略 128
4.3一個基本的火星任務 144
4.4火箭發動機 149
4.5任務輪廓 150
4.6計算推進劑需求 152
4.7最佳化火星基本任務 158
4.8火箭科學 161
4.9火箭和蒸汽發動機 162
4.10火箭科學方程 165
4.11火箭發動機 169
4.12改進化學火箭 176
4.13低溫推進劑的貯存 176
4.14製冷貯存 178
4.15低溫推進劑的優點 179
第5章電推力器：從現在到未來的推進裝置 181
5.1電推進基本原理 182
5.2電熱推力器或電阻加熱電離式推力器 184
5.3電源和推力 186
5.4電推進軌跡 189
5.5不同類型的電推力器 191
5.6電弧加熱推力器 193
5.7離子推力器 195
5.8新星離子推力器 197
5.9電漿推力器 200
5.10通過電場與磁場獲得加速度 201
5.11霍爾效應或穩態電漿推力器 202
5.12射頻電漿推力器 206
5.13如今在用的電推力器 208
5.14遠征火星任務中的電推進 210
5.15核電發電 211
5.16原子核的基礎知識 212
第6章核裂變推力器：符合邏輯的答案 219
6.1核熱推進原理 221
6.2核推力器設計 225
6.3推進劑輸送 227
6.4反應堆室 228
6.5反射層和操控桿 228
6.6堆芯材料 229
6.7核火箭推力器的早期研製 231
6.8核推力器計畫的復興 232
6.9核推進的安全性 237
6.10遠征火星探險使用的核熱推進 242
6.11核熱推力器如何用於遠征火星 247
6.12雙模式核熱推力器 249
6.13結論 251
第7章由火星返回 254
7.1返回用的推進劑 255
7.2當地資源利用： 在火星上製備推進劑 258
7.3火星大氣層 259
7.4從火星大氣層中提取製作核推進劑 261
7.5從火星大氣層中提取製作化學推進劑 262
7.6一氧化碳和氧 263
7.7甲烷和氧 267
7.8甲烷火箭，火星上更多的化學成分 270
7.9用火星上的推進劑進行遠征 276
7.10 用大氣進行制動 280
7.11地球捕獲和再入 282
7.12火星捕獲、進入和著陸 284
7.13太空飛行器保護 287
7.14登入火星 290
7.15節約推進劑 291
第8章遠征火星 293
8.1到21世紀20年代實現遠征火星 294
8.2地球-軌道貨運飛行器 295
8.3現代重型運載器 299
8.4重型運載器構型 302
8.5基於國家發射系統的運載器 302
8.6基於能源號的運載器 304
8.7基於太空梭的運載器1型 304
8.8基於太空梭的運載器2型 305
8.9基於土星5號的運載器 306
8.10“大酒瓶”運載器 306
8.11戰神運載器 307
8.12航天員的安全性 307
8.13航天員的危險性 309
8.14輻射 311
8.15零重力環境 311
8.16火星參考任務要素 316
8.17首次發射視窗 318
8.18第2次和後續發射窗口 320
8.19遠征火星的人員組成 322
8.20生活艙 324
8.21進入和著陸 325
8.22航天員在火星上開展的工作 328
8.23連線2個生活艙 330
8.24探索 331
8.25推進劑生產 331
8.26上升飛行器和地球返回飛行器 332
8.27地球-火星級 336
8.28到達火星 338
8.29完成火星參考任務 340
8.30附錄 341
8.31地球軌道交會 342
8.32備用生活艙 343
8.33飛行器改進 346
8.34減小質量 347
8.35底線 348
第9章如何從地球出發到達火星 351
9.1技術障礙 351
9.280噸級運載器 352
9.3氣動防護罩 354
9.4核問題 355
9.5政治難題 360
9.6國際空間站可作為火星探險的典範 360
9.7國際空間站可作為火星探險的前身 364
9.8機器人探索火星 366
9.9著陸場和遠征任務 373
9.10挑戰 376
9.11反對火星探險的理由 378
9.12人類遠征火星的理由 383
9.13人類需要做出選擇 387
其他閱讀資料 389
