航天纵横：航天对基础科学的拉动

　　《航天纵横：航天对基础科学的拉动》是为从事和将要从事航天事业的青年科学家和工程师们编写的讲义和参考教材。《航天纵横：航天对基础科学的拉动》综述了20世纪下半叶世界航天科学技术所取得的伟大成就；航天科学与物理、数学、天文、宇宙学、生物学等基础科学和各门技术科学的密切关系以及对基础科学进步的拉动，展望21世纪航天科学的任务、发展方向和期待中对人类进步事业的贡献等。《航天纵横：航天对基础科学的拉动》取名《航天纵横》，是指讲义重点阐述航天事业与其他学科的横向联系和影响，而不在航天技术本身。由于大学中航空航天专业通常末把天文学列入必修课，因此第一讲中介绍了航天所需要的天文学要义。第二讲讨论地月系统。探月是20世纪和21世纪航天的重点任务。研究月球和其他天体都以地球为样板，故本讲中对地球地质学有详细说明。探测太阳系内其他行星天体需要知道太阳系的构造和已经取得的成就，这是第三讲的主题。第四讲讨论宇航和宇宙学。对太阳系以外天体的探测，必须以宇宙学和理论物理的知识为基础，特别受相对论的制约，故本讲内对狭义和广义相对论的基本思想和理论要点有所介绍和评论。第五讲谈的是宇宙生命学。查明生命是如何起源的，是对现代科学最大的挑战。寻找地外生命和外星文明梦萦着全社会，地球上的生命是唯一的样本。本讲内系统介绍地球上生命的基本特征和进化历程，作为研究宇宙生命的前奏。最后，第六讲讨论银河系中未来可能的宇航探测目标，我们所知道的银河系和宇宙的结构等。为了便于阅读，每讲内容都是独立的，无需相互参照和依赖。各讲中都包含了大量有用的科学数据。重要的科学概念和名词术语都给出严格定义和计算公式，便于在工作和学习中查用。

　　宋健，控制论、系统工程和航空航天技术专家。生于1931年12月，山东荣。1960年毕业于莫斯科包曼高等工学院研究生院，先后获副博士和科学博士学位。在控制论研究、导弹航天技术和人口控制论等方面取得了系统的、创造性的成就，为推动中国科技事业和环保事业的发展，以及确立科教兴国战略做出了重大贡献。曾任航天部副部长兼总工程师、国务委员兼国家科委主任、全国政协副主席、中国工程院院长。现为中国科学院、中国工程院、国际宇航学院院士，美国国家工程院、俄罗斯科学院和瑞典皇家工程院等外籍院士。

前言
第一讲 航天天文要义
1.1 引言
1.2 坐标系
1.3 开普勒三定律
1.4 时间定义
1.5 行星和卫星轨道
1.6 轨道摄动和机动
1.7 太阳同步和地球同步卫星
1.8 行星际飞行和鞦千效应
1.9 拉格朗日点的应用
1.10 附录
参考文献

第二讲 地月系统探测
2.1 地球——航天的起点
2.2 地球的历史
2.3 探月竞赛
2.4 美国的“十年登月”
2.5 辉煌的失败
2.6 探月的新发现
2.7 重返月球
2.8 嫦娥奔月
参考文献

第三讲 太阳系探察
3.1 太阳系构成
3.2 太阳及其寿命
3.3 水星■探察
3.4 抢探金星■
3.5 火星■——寻找生命的希望
3.6 最大气巨星——木星斗
3.7 第二大气巨星——土星
3.8 天王星■和海王星■
3.9 冥王星■及以远
3.10 追踪小行星和流星
3.11 进军火星■
参考文献

第四讲 宇航与宇宙学
4.1 星图与星系
4.2 宇宙尺度的测量
4.3 我们的大区——银河系
4.4 宇宙创生标准模型——大爆炸假说
4.5 狭义相对论和光障
4.6 广义相对论和平坦宇宙
4.7 对物理学的挑战——暗物质和暗能量
4.8 太空望远镜
参考文献

第五讲 宇宙生命学
5.1 寻觅地外生命
5.2 关于生命起源的争论
5.3 生命的载体——细胞
5.4 生命的能源供应
5.5 水与生命同在
5.6 生命的进化
5.7 生命多样性
5.8 宇宙生命学的诞生
5.9 信息和控制——生命的灵犀
参考文献

第六讲 探测银河系
6.1 探测银河系
6.2 银河系中的可居住区
6.3 类地行星
6.4 地外生命的标志
6.5 寻找地外文明
6.6 宇航路上的崎岖
6.7 空间站——准备远行
6.8 进军太外
参考文献
图表致谢
名词索引