第一章 空间作用力 1
1.1 重力 1
1.2 推力 1
1.3 空气动力 3
1.3.1 连续介质情况 4
1.3.2 稀薄气体情况 6
1.4 太阳辐射压力 8
思考题 9
第二章 空间轨道 10
2.1 Kepler轨道 10
2.2 位置随时间的变化 12
2.3 D'Alembert级数 13
2.4 轨道要素 14
2.5 星下点轨迹 17
2.6 典型轨道 19
2.6.1 地球同步轨道 19
2.6.2 太阳同步轨道 20
2.6.3 循环轨道与回归轨道 20
2.6.4 覆盖轨道 21
2.6.5 登月轨道 21
思考题 22
第三章 航天推进 23
3.1 火箭发动机性能参数 23
3.2 常用火箭发动机 26
3.2.1 中国的主要发动机 26
3.2.2 美国航天飞机主发动机 36
3.2.3 前苏联及俄罗斯的主要发动机 38
3.2.4 法国火神发动机 45
3.2.5 日本LE-7发动机 48
3.3 先进推进技术 50
3.3.1 电推进技术 50
3.3.2 核推进技术 52
3.3.3 激光推进技术 53
3.3.4 太阳能推进技术 55
3.4 推进系统工作过程仿真 55
3.4.1 液路模块 57
3.4.2 流量调节器模块 58
3.4.3 气路模块 59
3.4.4 涡轮泵模块 61
3.4.5 仿真结果 61
思考题 62
4.1.1 空间运输任务分析 64
第四章 空间运输系统 64
4.1 空间运输的需求 64
4.1.2 空间任务对未来运载火箭的要求 65
4.2 运载火箭 65
4.2.1 火箭级数 66
4.2.2 常用火箭 67
4.3 航天飞机 79
4.3.1 美国的航天飞机 79
4.3.2 前苏联的航天飞机 81
4.4 单级入轨火箭 82
4.4.1 三组元液体火箭 83
4.4.2 吸气式组合循环发动机 84
4.4.4 纳米推进剂火箭 85
4.5 轨道机动飞行器 85
4.4.3 核火箭 85
4.6 轨道转移飞行器 87
思考题 89
第五章 空间热分析和热防护 90
5.1 空间热环境 90
5.1.1 宇宙真空和深黑低温 90
5.1.2 微重力 90
5.1.3 空间外热流 91
5.2 基本传热方式 93
5.2.1 热传导 93
5.2.2 对流换热 95
5.2.3 热辐射 96
5.3 再入气动加热 98
5.3.1 再入气动加热的严重性 98
5.3.2 克服气动热的途径 99
5.4 飞行器热防护 100
5.4.1 热容吸热式防热 100
5.4.2 辐射防热 102
5.4.3 烧蚀防热 106
5.5 飞行器热控制 108
5.5.1 热平衡方程 108
5.5.2 飞行器热控系统 110
5.5.3 主动热控方法 116
思考题 120
第六章 空间电磁学 121
6.1 等离子体 121
6.1.1 等离子体的定义 121
6.1.2 等离子体的存在形式 122
6.2.1 带电粒子在均匀电磁场中的运动 123
6.2 单粒子轨道理论 123
6.2.2 带电粒子在变化磁场中的运动 128
6.2.3 绝热不变量 131
6.3 磁流体力学 135
6.3.1 流体力学的基本方程 135
6.3.2 磁流体力学方程 138
6.4 空间磁场 141
6.4.1 太阳磁场 141
6.4.2 地球磁空间 148
6.4.3 其他行星磁空间 149
6.5 空间粒子辐射 154
6.5.1 地球辐射带 154
6.5.2 太阳宇宙线 155
6.6.1 电离损伤 156
6.6 空间辐射效应 156
6.5.3 银河宇宙线 156
6.6.2 位移损伤 157
6.6.3 单粒子翻转效应 158
思考题 158
第七章 空间生命科学 159
7.1 空间环境与生物效应 159
7.1.1 辐射环境与生物效应 159
7.1.2 高、低温环境与生物效应 160
7.1.3 真空环境与生物效应 160
7.1.4 微重力环境与生物效应 161
7.2 空间神经生物学 162
7.2.1 重力环境和神经功能变化 162
7.2.2 空间神经适应 163
7.3 空间生保医学 164
7.2.3 空间辐射对神经元的损伤 164
7.2.4 关于地外文明 164
7.3.1 乘员舱大气压力 165
7.3.2 氧含量对人体的影响 165
7.3.3 乘员舱压力变化对机体的影响 168
7.3.4 航天员的能量代谢问题 170
思考题 171
第八章 空间电源 172
8.1 化学电池 172
8.1.1 锌银蓄电池 172
8.1.2 锂电池 173
8.1.3 氢氧燃料电池 175
8.2 太阳电池阵／蓄电池组电源系统 176
8.2.1 太阳阵 177
8.2.2 蓄电池组 180
8.3 核电源 183
8.3.1 热源 184
8.3.2 热电转换装置 185
8.3.3 放射性同位素温差发电器（RTG） 187
8.3.4 核反应堆温差发电器 187
8.3.5 热离子反应堆 188
思考题 189
第九章 空间电子学 190
9.1 常用天线介绍 190
9.1.1 全球波束天线 190
9.1.2 赋形波束天线 190
9.1.3 点波束天线 191
9.1.4 多波束天线 191
9.1.5 机械消旋天线 192
9.1.7 全方向性天线 193
9.1.6 电子消旋天线 193
9.2.1 通信系统的组成 194
9.2 空间通信 194
9.2.2 通信体制 196
9.3 空间遥测 207
9.3.1 遥测信息的发送 207
9.3.2 遥测信息的接收 212
9.4 空间遥控 220
9.4.1 航天器遥控系统 220
9.4.2 地面遥控设备 224
9.5 空间遥感 225
9.5.1 电磁波 226
9.5.2 大气效应 235
思考题 238
10.1.1 高远位置资源 240
第十章 空间资源的开发与利用 240
10.1 空间资源 240
10.1.2 微重力资源 241
10.1.3 高真空和超洁净资源 241
10.1.4 温差资源 242
10.1.5 太阳能资源 242
10.2 空间材料加工 243
10.2.1 空间材料加工原理 244
10.2.2 半导体材料 245
10.2.3 金属材料 245
10.2.4 玻璃材料 246
10.3 空间制药 246
10.3.2 空间制药的效益和成果 247
10.3.1 空间制药的优势 247
10.4 空间育种 248
10.4.1 空间育种的原理 248
10.4.2 空间育种的成果 249
10.4.3 空间育种对我国的意义 250
思考题 252
第十一章 载人空间站 253
11.1 载人空间站的发展 253
11.1.1 试验性空间站 253
11.1.2 简易空间站 254
11.1.3 永久性载人空间站 255
11.1.4 面向新世纪的国际空间站 256
11.2 国际空间站的主要分系统 257
11.2.1 生保系统 257
11.2.2 舱外活动系统 259
11.2.3 空间机器人与遥操作 265
11.2.4 制导、导航与控制系统 268
11.2.5 热控系统 272
11.3 国际空间站的建造与运行管理 274
11.3.1 国际空间站的建造 274
11.3.2 国际空间站的运行管理 275
11.4 载人空间站的用途 280
11.4.1 对地观测 280
11.4.2 开展生命科学研究 280
11.4.3 天文观测 280
11.4.4 微重力材料加工和制药 281
11.4.5 进行新技术试验 281
思考题 282
11.4.7 作为飞往月球和其它行星的中转站 282
11.4.6 在轨服务 282
第十二章 空间的军事应用 283
12.1 定义 283
12.2 空间的军事化 285
12.2.1 空间军事化的发展历史 285
12.2.2 空间军事化发展的现状及应用 286
12.2.3 空间军事化是未来发展的必然趋势 287
12.2.4 来自空间的危险和威胁 288
12.3 空间力量 290
12.3.1 空间力量的军事理论 290
12.3.2 空间力量的构成和特点 293
12.3.3 空间力量的作战任务 294
12.4.1 空间作战的特点 295
12.4 空间作战 295
12.4.2 空间控制 296
12.4.3 空间武器 297
12.4.4 空间作战的战例 301
12.5 天军：一支全新的部队 311
12.5.1 美俄“天军”竞赛 311
12.5.2 “天军世纪”将于本世纪30年代末来临 314
12.5.3 独立于三军之外，我解放军“天军”部队初具雏形 315
12.6 对策和建议 316
12.6.1 跟踪国际发展，开展战略研究 316
12.6.2 沉着应对全球空间军事化浪潮 316
12.6.3 努力探索军事航天发展之路 316
思考题 318
参考文献 320