引言 太空的新领域 1
参考文献 4
第1章 深空旅行的动机 5
1.1 近地目标的详细列表 8
1.2 关于近地目标的起源 9
1.3 望远镜探索近地目标起源点的困难 11
1.4 机器人探测的可选性 12
1.5 探究生命有生源说 13
参考文献 14
第2章 太空的范围 17
2.1 起源点的问题 17
2.2 火、水和冰的区域 19
2.3 太阳辐射流和行星效应温度 20
2.4 大气光学深度效应 22
2.5 行星大气的寿命 23
2.6 比较行星学：生命区域的评价 24
2.7 行星带之外——太空的暗礁 25
参考文献 27
第3章 未来的目标 30
3.1 TAU（1000AU距离深空探索）任务：早期的NASA/JPL外太阳系探测任务研究 31
3.2 SETI和ASTRO任务飞船，建议探测到太阳引力聚焦点 32
3.3 曙光项目：航行至太阳光停滞区 35
3.4 NASA星际间航行准备 35
3.5 NASA太阳光停滞区航行 36
3.6 NASA古裴带探索计划 37
3.7 万AU远星际带Oort云的探索 38
参考文献 39
第4章 目前的太空推进器 43
4.1 火箭的历史和理论 43
4.2 太阳能电池驱动 47
4.3 无动力行星引力助推 49
4.4 有动力的太阳引力助推 52
4.5 太阳光帆航行 54
4.6 太阳光帆推进器，全息太阳航行 63
参考文献 64
第5章 难以置信的压缩版太空探测器 68
5.1 压缩再压缩 69
5.2 微技术：非常非常小的科学与艺术 71
5.3 微技术和太空飞行的近期可行性 73
5.4 纳米微技术及其太空飞行的远期可行性 73
5.5 微技术的可能限制 74
参考文献 75
第6章 核能选项 78
6.1 核基础 78
6.2 核电推进器 82
6.3 核脉冲推进：“猎户星座”、“代达罗斯”和“麦迪沙”推进器项目介绍 85
6.4 惯性静电太空舱和气体动力镜面反射核聚变 89
6.5 反物质——终极燃料 90
参考文献 94
第7章 21世纪星际航行器 99
7.1 微波激射器／激光帆航行的基本原理 100
7.2 星际飞船的磁力减速 103
7.3 小推力转向 106
7.4 光栅光帆理论 108
7.5 菲涅耳镜头：一种改进激光束准直性的装置 111
7.6 用激光束推进的往返星际航行 112
7.7 粒子束推进星际航行器 113
参考文献 115
第8章 技术水平 118
8.1 氢聚变星际冲压式喷气发动机 118
8.2 冲压增益星际火箭 122
8.3 激光冲压式喷气发动机 126
8.4 跑道式冲压喷气发动机 127
8.5 锥环形粒子挖掘机 130
参考文献 132
第9章 奇思妙想的可能性 135
9.1 “鞋和船——滑板”：吸引人冲浪 136
9.2 “封蜡”：反重力方法 140
9.3 沸腾的大海：零点能和狭义相对论星际驱动 140
9.4 “卷心菜和圣经”：广义相对论和太空时间弯曲 144
9.5 “飞翔的猪”：一些其他奇思妙想 146
参考文献 147
第10章 关于恒星、行星和生命 152
10.1 外太阳行星探测的简史 152
10.2 成像外太阳系行星的方法 154
10.3 发现外太阳系行星并确定其环绕类太阳恒星的轨道 157
10.4 有生命的世界是多么平常的事情 161
10.5 土地构成分析法，一种增加发现宜居行星生命的方法 163
参考文献 164
第11章 在恒星间的生命 167
11.1 星际飞行的环境影响因素及其规避措施 168
11.2 星际间飞行的船载动力选择 171
11.3 封闭的生命支持系统环境 172
11.4 世界飞船和星际间方舟 173
11.5 人类的冬眠术：长睡至α Centauri星座 176
参考文献 176
第12章 智能太空飞船 180
12.1 关于诺依曼机器：计算机能容纳银河系的信息吗？ 181
12.2 恒星的低温行星 182
12.3 虚拟星际旅行 183
参考文献 183
第13章 约见外星人 185
13.1 可探测到外星飞船吗？ 186
13.2 外陆星际间旅行的动机 188
参考文献 189
第14章 星际间信息片 192
14.1 用星际间信息片的动机 193
14.2 “先锋者”10/11和“旅行者”1/2的信息片 193
14.3 全息信息片 196
参考文献 199
附录 光帆历史、工程和任务分析 200
A.1 太阳光帆的简短历史 200
A.2 太阳帆概念的历史 203
A.2.1 最近研究：FOCAL——曙光（Aurors）和NASA星际间探测任务 205
A.3 激光／微波激射器光帆历史 207
A.3.1 巨大太空基激光器概念 210
A.3.2 大光学设备 211
A.3.3 定向和跟踪 211
A.3.4 可控大口径光学观测设备和天线的概念及试验 214
A.4 方形帆和环形帆结构对比分析 216
A.5 完全反射太阳帆遵循动量与能量守恒定律 218
A.5.1 在完全反射太阳（光子）帆中的动量与能量守恒 219
A.5.2 光帆的试验／运行测试 220
A.6 任务概念1：月球微型帆船 220
A.7 任务概念2：“地球风暴”／“太阳哨兵” 221
A.8 任务概念3：彗星采集和彗星核样本返回 222
A.8.1 候选彗星分析 224
A.8.2 帆船设计参数 224
A.8.3 彗星和帆船轨道的数学模型 225
A.8.4 任务要素1：摆脱地球引力 226
A.8.5 任务要素2：倾斜向上爬升 226
A.8.6 任务要素3：匹配到彗星轨道 226
A.8.7 任务要素4：轨道停靠维持并采集样本 226
A.8.8 任务要素5：返回地球 227
A.9 任务概念2：用帆船大气阻滞，实现与海王星轨道交会 227
A.9.1 帆船设计参数 228
A.9.2 在与海王星交会前的任务要素 228
A.9.3 帆船制动的物理学原理 229
A.9.4 等密度行星大气模型及其计算筛选应用 230
A.9.5 帆船的海王星气动捕获剖面 231
A.9.6 气动刹车期间的热效应 232
A.9.7 修改任务剖面 232
A.10 任务概念5：万AU以远距离的彗星云探索 233
参考文献 234
后记 242
缩略词 244
术语表 250
封底翻译 254