本書從宇航任務的大視角出發，緊扣宇航活動的核心內容，重點介紹宇航活動、空間技術及其應用，包括宇航發展、宇航基礎知識、宇航工程、衛星遙感、衛星通信、衛星導航、載人航天、深空探測、空間科學與技術試驗等，針對各應用領域的特點，分別闡述其使命任務、系統構成、主要作用以及最新技術與應用成果，最后展望了宇航領域的未來發展。
本書可作為高等院校宇航相關專業學生的教學參考書，也可供從事宇航工程、航天器總體設計及有關專業的科技人員參考。
1.展現了我國空間科學技術的眾多原創性科研成果。
2.反映“互聯網+”與航天技術的融合發展。
3.體現我國空間探索和空間應用的科技創新能力。
4.叢書由葉培建院士領銜，孫家棟、閔桂榮、王希季三位院士聯袂推薦。
5.力圖為研究和設計的人員提供新的設計思路和方法。
高耀南，研究員，畢業于西安交通大學固體力學專業，現任中國空間技術研究院科學技術委員會副主任，主要從事航天器系統研究與空間技術發展戰略研究。
王永富，博士，研究員，畢業于哈爾濱工業大學導航制導與控制專業，現任中國空間技術研究院總體部科學技術委員會主任，主要從事衛星總體設計工作。
第 1章緒論001
1.1宇宙和宇航003
1.2宇航科學005
1.3宇航技術007
1.4衛星產業008
1.5中國航天的發展010
參考文獻014
第 2章宇航時代015
2.1概述016
2.2宇宙之美019
2.3千年飛天023
2.4宇航先驅027
2.5太空競賽031
2.6遙遠以遠037
2.7美麗家園044
2.8共赴挑戰050
參考文獻054
第3章宇航基礎知識055
3.1概述056
3.2坐標系統058
3.2.1天球058
3.2.2黃道坐標系059
3.2.3地心赤道坐標系060
3.2.4地心軌道坐標系061
3.2.5地平坐標系062
3.3宇宙速度063
3.3.1第 一宇宙速度063
3.3.2第二宇宙速度064
3.3.3第三宇宙速度065
3.4航天器軌道及應用066
3.4.1開普勒定律066
3.4.2二體運動及軌道參數067
3.4.3近地空間軌道及應用072
3.4.4入軌、機動、離軌及返回077
3.4.5軌道攝動082
3.4.6深空探測軌道085
3.5空間環境及影響088
3.5.1空間環境基本特點089
3.5.2太陽及其活動090
3.5.3近地空間環境093
3.5.4深空環境103
3.5.5空間環境對航天器的影響104
參考文獻113
第4章宇航工程114
4.1概述115
4.2宇航工程系統117
4.2.1航天器系統118
4.2.2運載火箭系統123
4.2.3發射場系統128
4.2.4航天測控系統131
4.2.5地面運控與應用系統133
4.3宇航工程技術135
4.3.1系統總體設計135
4.3.2動力技術141
4.3.3制導、導航與控制技術148
4.3.4結構與機構技術155
4.3.5熱控制技術162
4.3.6電子與信息技術164
4.3.7電源技術169
4.4宇航工程管理174
4.4.1系統工程174
4.4.2宇航工程特點及全壽命周期175
4.4.3宇航系統工程實施178
4.4.4宇航工程大系統管理與項目管理180
4.4.5宇航系統工程的運行183
4.5發展展望185
4.5.1未來宇航制造和工程管理模式將發生顛覆性變革185
4.5.2在軌構建與服務將改變宇航系統的發展格局186
4.5.3空間交通管理將是一個人類共同面對的復雜問題187
參考文獻189
第5章衛星遙感、通信與導航190
5.1概述191
5.2衛星遙感193
5.2.1衛星遙感基礎194
5.2.2衛星遙感技術204
5.2.3典型應用及活動210
5.3衛星通信218
5.3.1衛星通信基礎218
5.3.2衛星通信技術225
5.3.3典型應用及活動234
5.4衛星導航240
5.4.1衛星導航基礎241
5.4.2衛星導航技術246
5.4.3典型應用及活動251
5.5發展展望257
5.5.1智能衛星系統257
5.5.2微小衛星系統261
5.5.3天地一體化信息網絡263
參考文獻266
第6章載人航天267
6.1概述268
6.2人與太空271
6.2.1人類生存的基本需求271
6.2.2空間環境對人體的生理影響275
6.2.3航天飛行對人的心理精神影響278
6.2.4航天員選拔與訓練280
6.2.5航天員醫監醫保283
6.3載人航天科學應用285
6.3.1空間材料科學285
6.3.2微重力流體物理學286
6.3.3空間重力生物學286
6.3.4空間生物技術286
6.3.5空間天文觀測287
6.3.6空間環境預報與探測287
6.4載人航天器288
6.4.1載人飛船289
6.4.2貨運飛船298
6.4.3航天飛機303
6.4.4空間實驗室與空間站307
6.4.5載人登月飛行器315
6.5載人航天特色技術319
6.5.1載人航天器再入返回技術319
6.5.2載人航天器生命保障技術323
6.5.3航天員出艙活動技術327
6.5.4航天員應急救生技術330
6.5.5空間交會對接技術332
6.5.6組合體管理與控制技術336
6.5.7空間后勤補給技術340
6.5.8載人航天器維修性技術342
6.5.9載人月面著陸與起飛技術346
6.5.10人機界面工效學技術349
6.6載人航天未來發展展望353
6.6.1載人航天后續發展路徑的探索353
6.6.2新興科學技術對未來發展的影響355
6.6.3載人航天后續發展對工程管理的挑戰358
參考文獻361
第7章深空探測364
7.1概述365
7.2主要研究的科學問題368
7.2.1科學問題的提出368
7.2.2行星科學的主要內容371
7.3深空環境特征及其影響375
7.3.1月球空間環境377
7.3.2行星空間環境380
7.3.3小行星空間環境387
7.3.4其他深空環境392
7.4深空探測器394
7.4.1飛掠探測器394
7.4.2環繞探測器396
7.4.3著陸探測器396
7.4.4巡視探測器399
7.4.5進入/再入返回探測器402
7.4.6浮空探測器403
7.5深空探測技術404
7.5.1深空軌道設計技術404
7.5.2著陸區選擇技術408
7.5.3深空測控通信技術411
7.5.4自主運行與管理技術419
7.5.5深空推進技術421
7.5.6深空熱控技術423
7.5.7空間核電源技術426
7.5.8進入、下降與著陸技術430
7.5.9原位采樣技術434
7.6發展展望437
7.6.1深空軌道設計技術437
7.6.2太空資源的開發438
7.6.3開辟地外家園440
參考文獻444
第8章空間科學與技術試驗446
8.1概述447
8.2空間科學449
8.2.1概念449
8.2.2主要科學問題453
8.2.3空間科學衛星（探測器）470
8.2.4發展展望484
8.3空間技術試驗486
8.3.1概念486
8.3.2活動及特點489
8.3.3試驗體系與用戶總體技術495
8.3.4試驗項目全壽命管理506
8.3.5試驗需求與途徑統籌511
8.3.6發展展望515
參考文獻518
第9章走向未來520
9.1概述521
9.2未來宇航技術523
9.2.1技術創造未來523
9.2.2高分辨率及新體制遙感技術525
9.2.3空間量子信息技術526
9.2.4空間冷原子導航計時技術528
9.2.5空間納米應用技術530
9.2.6空間大功率電推進及無質損推進技術532
9.2.7空間3D打印技術533
9.2.8空間大功率能源及無線能量傳輸技術534
9.2.9深低溫及大熱流等極端熱管理技術536
9.2.10空間電子與網絡集群技術536
9.2.11受控生態生命保障系統技術537
9.2.12空間智能自主控制技術539
9.3未來宇航設施541
9.3.1空間也要建基礎設施541
9.3.2空間運輸操作基礎設施546
9.3.3空間信息基礎設施551
9.3.4空間能源基礎設施556
9.3.5空間家園基礎設施563
9.3.6空間探索試驗基礎設施567
9.4未來航天應用572
9.4.1融合應用實現航天+572
9.4.2航天+生態環境574
9.4.3航天+物聯網575
9.4.4航天+減災救災577
9.4.5航天+智慧城市578
9.4.6航天+經略海洋579
9.4.7航天+一帶一路580
9.4.8航天+清潔能源581
9.4.9航天+軍事作戰582
9.5空間科學挑戰584
9.5.1宇宙起源、組成及演化584
9.5.2重新認識地球及自然物理規律586
9.5.3生命起源和進化587
9.5.4挑戰“光障”588
參考文獻591
索引594
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