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本书将天文学和航天技术两方面的基础知识和进展呈现给读者。本书内容涵盖了两者从初的发展到前沿的研究成果，能够让初涉该领域的读者对天文学和航天技术有一个系统、全面的了解，迅速建立这两个密切关联领域的基础知识架构;能够让该领域的专业人员了解更多的进展。同时，本书也可看作从事天文学的科研人员与从事航天技术的工程人员之间的一座桥梁，能够让航天科技工作者更好地了解、利用好天文学知识，也能够让天文学科研人员更好地掌握航天技术这一有利工具。

引言1

章旅行出发前的准备2

我们的飞船是什么？2

地球是一艘怎样的飞船？2

我们的宇航服5

出发前的准备9

关于速度与距离9

推进系统11

发射周期与轨道设计14

第二章太阳系内的旅行19

我们的站——月球19

太阳——各大行星的能量工厂30

太阳系38

行星分类43

金星44

水星49

火星52

木星68

土星78

天王星88

海王星90

冥王星93

小行星带101

彗星104

柯伊伯带112

第三章太阳系以外的星系117

太阳系以外的星体117

我们的银河系122

星球的生命周期——太空中的抨击声或呜咽声126

光形成的历史——光线、温度、旋转速度，是星球、星系生存的关键因素129

第四章河外星系133

宇宙中的其他星系133

类星体141

超新星的爆发，中子星的产生，与脉冲星的发现144

黑洞150

白矮星和黑矮星159

红矮星与红巨星160

第五章宇宙空间162

密度162

星际物质162

能量165

物质等于能量——大爆炸理论成因的理论基础166

来自宇宙空间的信息源167

宇宙射线168

中微子170

宇宙的产生173

黑暗时代终结：颗恒星诞生，宇宙微波背景辐射的起源175

宇宙规模有多大?有边缘吗?宇宙的过去与未来177

宇宙为什么如此和谐180

第六章宇宙中的生命188

从地球看宇宙中的生命——地球是否是一个孤独的行星？188

生命探秘 193

从分子到人194

生命的化学基础196

从理论到太空探索地外文明198

第七章一个新的领域205

航天医学——一个新的领域205

加速度206

失重207

血液循环208

骨骼和肌肉的丢失209

关于运动疾病210

食物和胃口211

减压病212

体力和立位耐力下降213

人体的免疫系统213

宇宙辐射（离子辐射）214

宇航服215

太空行走218

宇航员在太空飞行时间中留下的纪录218

第八章返回我们人类的家园——地球221

结束语——开发外太空，人类还能走多远？232

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前言

人类自古以来，就一直在探索自己在宇宙中的位置。无论是在人类的早期，还是在科技发达的今天，人们都在为这一问题而不断地探索着，也在为一些宇宙奥妙之谜而苦苦思索着。

仰天以观天文，俯察以观地理，是故一探幽微。举凡宇宙自然，从古，天地玄黄，宇宙洪荒，指的是宇宙开天辟地的本原。大地之处，草昧迷蒙，宇宙大自然的一切，都显得混沌无序。

我们带着人类发祥期就提出的问题，开始了探索宇宙的航行，这个问题一代一代地重复着：星星是什么？地球在哪里？地球处在什么样的一个地位？我们发现自己的栖息地十分平庸，而又非同一般。

宇宙是什么？应该怎样解释宇宙？“四方上下为宇，古往今来为宙”，简单地说，宇宙就是时间和空间的总称。中国古代就有盘古开天辟地的传说；西方对宇宙的解释是，古希腊人认为，个生命是“混沌”，从混沌到开天辟地说，再到古希腊的柏拉图和亚里士多德的地心说，再到哥白尼和伽利略的日心说，人类在宇宙探索中经历了太多太多，无疑都考验了人类的智慧。

古时候爱奥尼亚产生了一个概念，一个关于人类的伟大的概念：世界是可知的，因为它展现了一种内在秩序，自然界运行有序，揭示了自然界的秘密，因为自然存在着甚至它本身也无法违背的规律。

人类对宇宙的认识，从自身居住的附近区域，到一个国家，再到地球，到行星，到太阳，再到太阳系，从太阳系到银河系，再到河外星系……宇宙空间随着人类探索外层空间范围的扩大而逐步扩大。18世纪之后，人们才弄清楚太阳也只不过是银河系中众多的恒星中的一颗而已。

银河系的直径约为10万光年，厚度约为1万光年，太阳围绕银河系中心旋转一周约需2亿年。随着人们认识宇宙范围的扩大，人们心目中的“宇宙”已不再是银河系。人类已经认识到，在银河系外还有许多“河外星系”存在。十几个或几十个星系又构成了“星系群”。比星系群更高一级的是星系团，它由成百上千个星系组成。

“宇宙到底有多大”这个问题可能一直在困扰着人类。探索未知，探索未来，探索地外文明一直是人类梦寐以求的理想。

从天文学角度来说，宇宙是无限的，但从哲学角度来讲，宇宙在空间上是无限的，在时间上也是无限的。时间和空间上的无限，才使宇宙能够构筑成一个统一的整体而存在，这也就成了人类认识上的无限。

地球是我们人类的家园，人类的母亲。人类是在这里诞生和成长起来的，是在这里繁衍生息、成熟起来的。正是在这个星球上，我们激发了探索宇宙的热情。也正是在这里，我们在痛苦和不安中掌握着我们自己的命运。

地球上只有人类从事科学研究，迄今为止，科学还只属于人类。大自然的一切一切都蕴藏着奥秘，令人类向往、敬畏。但，只有那些勇敢地探索宇宙真面目的人，即使发现事实与自己的愿望完全不同也无所畏惧的人，才能洞察宇宙的深刻的奥秘。

啊！宇宙就像一本天书，上面有一句格言：“寻幽、探微、勤奋、进取”。要扩大我们人类的生存空间，我们只有一代一代永无止境地去探索！

好吧！让我们，你、我、他（她）三人怀着无限的好奇心，一起同行，来一次太空旅行吧！