第一支火箭：被戰火推進的航太史

　　▪從美夢到噩夢：火箭誕生的血淚史
　　二次大戰期間，液體火箭製作師馮·布朗在1930年代的任務，是開發液體燃料火箭（A4火箭）。他腦海中無疑經常夢想到月球旅行，因為A4火箭上畫的是科幻片《月亮中的女人》的宣傳畫，他甚至還制定了載人航太飛行計畫！
　　但納粹分子不要「登月」，也不在乎是否進入「太空」，他們做的是製造武器、屠殺人類的另一種夢。從1943年開始，布朗研發的A4火箭變成了V2導彈，意為德文「復仇武器（Vergeltungswaffe）」，企圖扭轉德軍的敗局。
　　馮·布朗的夢想指向太空，但命運卻讓他擊中了倫敦，殺害了不少無辜的民眾。正如他在聽到倫敦被擊中的消息後說：
　　「火箭工作正常，除了登陸在了錯誤的星球上。」　

　　▪從一顆衛星開始：令全球顫慄的美蘇太空競賽
　　第二次世界大戰之後，世界力量重組，美蘇兩大巨頭都各懷鬼胎，想要率先發射人造衛星顯示國力。
　　1955年7月29日，美國總統艾森豪得意揚揚地宣布：「美國將於1957年發射第一枚人造衛星！」
　　但美國人大而化之，對蘇聯太空計畫的細節不得而知，也由此小看了敵方的科技力量。而就在1957年10月4日，蘇聯就宣布發射了第一顆人造衛星「史普尼克1號」！
　　蘇聯搶先發射人造衛星的消息，美國媒體一片嘲諷，科技界人士沮喪，民眾則有些驚慌，以為美國如今「技不如人」。雖然艾森豪總統及時發表電視演說，祝賀蘇聯的成就，並保證國家安全，但美國股票市場仍然遭受重創，這個事件也拉開了美蘇太空競賽的帷幕。

　　『地球是人類的搖籃，但人類不會永遠被束縛在搖籃裡！』

　　▪阿波羅13號的奇蹟：「自由返回軌道」神救援
　　美國的第三次登月計畫「阿波羅13號」，在太空船發射兩天之後，服務艙的氧氣罐爆炸，太空船嚴重毀損，失去大量氧氣和電力──如此大的爆炸，太空人究竟是如何奇蹟生還？
　　按常理來說，爆炸後應該盡快返回地球，但直接掉頭必須先迫使太空船速度反向，這需要很大的推力。而供給推力的服務推進系統正好位於發生事故的服務艙尾部，如果點火燃燒推進系統，很有可能又引起爆炸。因此，指揮中心決定利用「自由返回軌道」返回地球。
　　所謂「自由返回軌道」的方法，指的是「借月球一臂之力」，充分利用月球引力的自然助推作用，使得太空船轉向返回。
　　「阿波羅13號」使用登月艙的降落火箭，稍作機動變軌進入到「自由返回軌道」。然後，待登月艙繞過月球背面後，降落火箭被點燃，以加速登月艙返回地球的速度，最後順利地進入地球軌道並安全返回地面。
　　
　　▪末日之後：移民火星需要克服什麼？
　　儘管目前的火星並不適合人類居住，但不少人相信，火星的環境可以透過現有技術逐漸改變，那人類移民火星究竟會碰到什麼樣的困難？
　　［極端環境］
　　人類得先在火星土壤引進細菌和策略性植物，逐步建立一個人造生物圈，達到改變環境、改變大氣層的厚度和成分的目的，使火星越來越適合高等生物的居住。
　　［大氣稀薄］
　　火星的大氣層僅相當於地球大氣層的0.7%，只可以抵擋部分的太陽輻射和宇宙線，且氧氣不足，二氧化碳的比例卻又遠遠高於人類中毒的極限值。因此一開始移民的人類，只能在人造建築物或改造的火星洞穴中生活，且必須配有壓力設備，以維持足夠的氣壓。
　　［能源匱乏］
　　以上種種方法，都需要能源維持。一開始可以考慮地球上帶去燃料，為長遠之計則需要考慮如何利用火星上的資源產生能量，而不是長期依賴於地球的原料供給。

　　飛向瑰麗宇宙，探索浩瀚無垠，
　　沒有哪一門科學，能像航太這樣充滿幻想色彩！

　　★本書以第二次世界大戰後美蘇的太空競爭為線索，插入一些當事人和研究者的逸聞趣事，將航太方面的科學技術發展穿插其中！    
　　★本書沒有數學公式，適合所有愛好科學的大眾閱讀，包括各個年齡層次的文科讀者，讓你在輕鬆遨遊星際的過程中，也能充分領略宇宙的知識與美感！

 

作者簡介

張天蓉

　　科普作家，美國德州奧斯汀大學理論物理博士，現居美國芝加哥。研究課題包括廣義相對論、黑洞輻射、費曼路徑積分、飛秒雷射、雷射探測晶體性質、高頻及微波通訊、EDA積體電路軟體等，發表專業論文三十餘篇。2012年開始出版了一系列科普著作，其文風深入淺出，趣味盎然，亦保持科學的嚴謹性，深得讀者喜愛，代表作品有《宇宙零時：從太陽系倒流回大霹靂，宇宙謎團的解答之書》、《蝴蝶效應之謎：走近分形與混沌》、《世紀幽靈：走近量子糾纏》、《上帝如何設計世界：愛因斯坦的困惑》、《愛因斯坦與萬物之理：統一路上人和事》等。

引言 亮劍太空
 
第一章 火箭研發
第1節 納粹潰退烽火滅絕 美軍挺進人才捕獲
第2節 古人愛做太空夢 大師練就理論功
第3節 戈達德飽受嘲諷 奧伯特見證登月
第4節 委以重任科羅廖夫 舉世無雙馮·布朗
第5節 蘇聯衛星發射搶先 美國落後心有不甘
 
第二章 登月之路
第6節 古月依然照今人 猶抱琵琶半遮面
1．潮汐和潮汐鎖定
2．月亮正在遠離地球
3．如果月球公轉比地球自轉快
4．地球為什麼不對月球鎖定？
5．軌道共振
6．月亮其實不是「半遮面」
7．月球地貌
第7節 雙子星計畫成功 俄羅斯棟梁病逝
第8節 「阿波羅」載人月球漫步 N1火箭發射失誤
1．「阿波羅11號」成功登月
2．勝利的失敗：阿波羅13號
3．蘇聯為何沒有登月
第9節 三體運動生混沌 重力助推盪鞦韆
1．重力助推
2．原理
3．三體問題和拉格朗日點
第10節 氣象通訊科學研究忙 人造衛星立大功
 
第三章 星海拾貝
第11節 恆星也有生老死 太陽尚在青壯年
第12節 大傘撐起地磁場 變幻莫測太陽風
1．從彗星尾巴的方向說起
2．太陽風的來龍去脈
3．地球磁場隨「風」起舞
第13節 「尤利西斯」英雄漢 太陽極區勤為探
1．神祕的極區
2．英雄身負重任上軌道
3．探測結果
第14節 離地最遠航海家 高速飛入寰宇中
第15節 望遠鏡九霄攬銀河 「哈伯」深空探宇宙
1．哈伯望遠鏡
2．詹姆斯·韋伯太空望遠鏡
第16節 天體間的重力之戰 希爾球和洛希極限
第17節 鑽石星球價連城 無毛黑洞卻有熵
第18節 資訊悖論難解決 霍金軟毛論輻射
1．黑洞熱力學
2．霍金輻射
3．黑洞資訊悖論
4．霍金的軟毛黑洞
第19節 天文觀測尋黑洞 物理學者賭輸贏
 
第四章 航太漫談
第20節 氣態木星朱庇特 巨大神祕行星王
1．太陽系中的巨無霸
2．氣態巨行星引人關注
3．磁場和極光
4．木星的衛星
第21節 欲為夫君揭面紗 全靠「朱諾」布羅網
1．巡航五年被俘獲
2．軌道密布似羅網
3．巧鑽空隙避磁場
4．快速自轉有玄機
5．終點衝刺自殺亡
第22節 廣義相對論太空驗證 探測重力波地面響應
1．光線彎曲
2．重力紅移
3．進動
4．重力時間延遲
5．重力時間膨脹和GPS
6．重力探測器B
7．重力波和黑洞
第23節 潮汐鎖定共振曲 混沌自轉土衛七
1．什麼是混沌？
2．龐加萊三體問題
3．單擺和複擺
4．三生混沌
5．土衛七的混沌自轉
第24回 「惠更斯」登上泰坦 「卡西尼」智探土星
1．土星探測：「卡西尼—惠更斯號」
2．宏偉的探測計畫
3．泰坦：早期地球？
4．土衛五、土衛八和土衛二
5．神祕的土星北極六邊形
第25節 木星周圍伴侶多 土星腰間環帶美
1．複雜多變的土星環
2．太陽系有多少「行星環」？
3．行星環從何而來？
4．行星環為什麼能穩定？
第26節 夢想殖民火星 大難臨頭逃生
1．地球未來的災難
2．尋找第二家園
3．探索火星的祕密
4．火星地球化
第27節 太空之路不平坦 失誤釀成大災難
1．魂繫太空——航太史上的事故
2．第一位犧牲者
3．犧牲人數最多的導彈試驗慘劇
4．小火花成大禍
5．小小O形環造成的災難
6．「哥倫比亞號」災難
參考文獻

	??文學/地球科學
作者	張天蓉
出版社	崧燁文化
ISBN	9789865166847
出版日期	2021-07-07
开本
页数	292
装帧	平裝
规格	21 / 單色印刷 / 普級
版次	初版
版本（简/繁）