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第1章 人类探索太空的历程+ 1

1.1 美丽的神话与幻想 1

1.1.1 有关太空的神话故事 1

1.1.2 太空幻想曲 3

1.2 登天之路 7

1.2.1 从古代火箭到探空火箭 7

1.2.2 人类终于上天了 11

1.2.3 遥远的征程 15

1.3 太空的层次 17

1.3.1 地球空间 17

1.3.2 日地系统 19

1.3.3 太阳系 19

1.3.4 宇宙 20

1.4 为什么要探索太空 22

1.4.1 空间科学与技术 22

1.4.2 太空资源的开发与利用 23

1.4.3 太空灾害和预防 24

1.4.4 开拓天疆 25

第2章 地球的磁场 27

2.1 变化莫测的地磁场 27

2.1.1 什么是地磁场 27

2.1.2 地磁场是怎样产生的 28

2.1.3 什么是南大西洋异常 32

2.1.4 磁极发生过倒转吗 33

2.1.5 目前地球的磁极在什么位置 35

2.2 地磁场与人类 36

2.2.1 捕获带电粒子 36

2.2.2 地磁变化与人的健康 37

2.3 地磁场与地球空间 40

2.3.1 阻挡太阳风 40

2.3.2 影响地球空间各区域的状态 41

2.4 地磁场与自然界 41

2.4.1 动物辨别方向 41

2.4.2 地磁变化与地震有关系吗 42

2.4.3 地磁测量的应用价值 44

2.4.4 宇宙中已知天体的磁场强度是多少 44

2.4.5 在地球的上空有没有磁场为零的点 44

2.5 地磁场的作用 45

第3章 地球的大气层 47

3.1 生命的保护神——大气层 47

3.1.1 大气的五层楼结构 47

3.1.2 发生风雨雷电的对流层 50

3.1.3 温室气体与温室效应 51

3 1.4 臭氧洞为什么会出现在南极 52

3.1.5 夜光云出没的地方 55

3.1.6 热层为什么会忽冷忽热 57

3.1.7 应用卫星集中的外层 59

3.2 中高层大气的光学奇观 59

3.2.1 绚丽多彩的极光 59

3.2.2 柔和的气辉 61

3.2.3 神奇的红闪 63

3.2.4 蓝色的急流 65

3.2.5 暗淡的地冕 69

3.3 近太空及其商业与军事应用 70

3.3.1 什么是近太空 70

3.3.2 近太空平台 70

3.3.3 亚轨道飞船 74

3.3.4 亚轨道战机 77

3.4 常见问题解答 78

第4章 电离层 85

4.1 什么是电离层 85

4.1.1 电离层是怎样形成的 85

4.1.2 电离层是怎样发现的 87

4.2 电子密度是怎样变化的 88

4.2.1 电子密度随高度的变化 88

4.2.2 不规则性与日夜变化 90

4.3 电离层中的无线电传播 92

4.3.1 电离层对电磁波的反射 92

4.3.2 甚低频与超低频通信 99

4.3.3 卫星通信与导航 100

4.4 电离层扰动及其对通信系统的影响 102

4.4.1 突然电离层骚扰 102

4.4.2 从中美撞机事件谈起 104

4.4.3 电离层暴 104

4.5 人工改变电离层 105

4.5.1 人工影响天气与气象武器 105

4.5.2 美国的人工改变电离层计划 105

4.6 常见问题解答 107

第5章 辐射带 113

5.1 带电粒子与辐射带 113

5.1.1 带电粒子及其在地磁场中的运动 113

5.1.2 什么是辐射带 115

5.1.3 辐射带是怎样发现的 116

5.1.4 太空“百慕大三角” 117

5.1.5 安全区的填充与清除 118

5.2 人工辐射带 119

5.2.1 什么是人工辐射带 119

5.2.2 典型的人工辐射带 121

5.3 辐射带对航天器的影响 121

5.3.1 对航天员的影响 121

5.3.2 航天器内部充电 122

5.3.3 单粒子事件 123

第6章 磁层 125

6.1 地球空间的外边界 125

6.1.1 磁层名称的由来 125

6.1.2 磁层的结构 126

6.1.3 磁层中的电流 128

6.1.4 地磁活动指数 129

6.1.5 太阳风是怎样影响磁层的 131

6.2 磁暴 132

6.2.1 什么叫磁暴 132

6.2.2 历史上最大的磁暴 134

6.2.3 磁暴对地球空间环境和技术系统的效应 136

6.3 亚暴 138

6.3.1 什么叫亚暴 138

6.3.2 亚暴对地球空间环境的影响 142

第7章 探索地球空间 145

7.1 探索地球空间的方式与方法 145

7.1.1 地基探测 145

7.1.2 天基探测 146

7.2 典型的卫星 146

7.2.1 幸运的探险者1号卫星 146

7.2.2 “定时”卫星遥看中层大气 147

7.2.3 欧洲空间局上演的“凤凰传奇” 151

7.2.4 “法神星”解决“瞎子摸象”问题 156

7.2.5 寄托于“多尺度” 156