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航太科技是二十一世紀前半葉最有發展前途的新產業,撰寫本書之目的是向有志於航太產業發展的青少年與國民、傳播航太科技相關的基本概念。全書共十二章,涵蓋二大部分:第一章至第六章說明航太科技相關的基本知識、太空飛行器的分類與識別編號、多層次太空的內涵、航太動力學的重要概念、運作太空飛行器的工程系統、人造衛星的構造、軌道要素、軌道類型、衛星星座與編隊飛行等,以及太空飛行器的發射、進入軌道飛行,與重返地球等的過程;第七章至第十二章說明人造衛星、載人太空飛行、探月與登月、深遠太空探測的發展歷程,與全球6個主要航太國家的發展概要,以及太空已是人類的資產與未來的戰場。全書共計二十四萬字,照片、圖表共二百餘幀,內容完整,讀者自本書能獲得航太科技的基本概念。本書可用為大專學校航太、航空與機械工程等學系的通識教育課本、國高中與大學同學的科普讀物,以及社會各行從業人員的參考書籍。
- 自序
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第一章 浩瀚的太空
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第一節 緒言
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第二節 太空的起始高度
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第三節 地球大氣圈是太空的一小部分
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第四節 地球大氣圈造就了地球的宜居環境
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第五節 地球太空
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第六節 月球太空與地月太空
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第七節 行星際太空
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第八節 行星際太空內天體的概況
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第九節 恆星際太空
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第十節 深遠太空
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第十一節 臨近太空
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第十二節 太空的環境特性
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第十三節 結語
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第二章 太空飛行器的分類與識別編號
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第一節 緒言
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第二節 太空飛行器
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第三節 太空飛行器的分類
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第四節 各國自主發射的第一顆衛星
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第五節 太空飛行器的國際識別編號
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第六節 結語
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第三章 航太的基本概念
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第一節 緒言
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第二節 航空的特質
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第三節 航太(太空飛行)的特質
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第四節 發射窗口
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第五節 第一宇宙速度(環繞速度)
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第六節 第二宇宙速度(逃逸速度)
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第七節 第三宇宙速度
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第八節 軌道太空飛行與亞軌道(次軌道)太空飛行
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第九節 太空飛行器的初始運行軌道
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第十節 霍曼轉移
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第十一節 軌道保持
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第十二節 重力助推
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第十三節 結語
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第四章 運作太空飛行器必需的工程系統
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第一節 緒言
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第二節 發射與回收太空飛行器必需的工程系統
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第三節 航太測控網系統
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第四節 中國的航太測控網系統
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第五節 美國的航太測控網系統
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第六節 結語
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第五章 人造地球衛星的基本概念
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第一節 緒言
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第二節 人造衛星的構造
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第三節 人造地球衛星軌道的6項要素
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第四節 人造地球衛星/太空飛行器的任務軌道
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第五節 人造地球衛星的分類
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第六節 人造地球衛星(太空飛行器)的軌道運行和機動飛行
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第七節 影響在軌地球人造衛星(太空飛行器)壽命的主要因素
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第八節 人造地球衛星星座
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第九節 人造地球衛星編隊飛行
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第十節 結語
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第六章 太空飛行器的發射、入軌與返回
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第一節 緒言
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第二節 運載火箭發射太空飛行器進入太空軌道的過程
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第三節 發射衛星進入地球靜止軌道的過程
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第四節 運載火箭直接將衛星發射進入地球同步軌道的方法
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第五節 「一箭多星」方式發射人造地球衛星
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第六節 行星際飛行器如何飛往行星際太空星球
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第七節 行星際飛行器用以增減飛行速度的「巧門」
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第八節 太空飛行器返回地球的過程
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第九節 太空梭飛行器返回地球的過程
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第十節 結語
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第七章 人造地球衛星:航太科技的「搖錢樹」
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第一節 緒言
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第二節 應用最廣的三類人造地球衛星
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第三節 通信人造衛星
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第四節 成像(照像)衛星
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第五節 衛星導航系統
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第六節 結語
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第八章 載人太空飛行發展的歷程
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第一節 緒言
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第二節 載人太空飛行的內涵
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第三節 蘇聯領先期—發展載人太空飛行的基本技術
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第四節 美國領先期—發展載人登月飛行相關技術
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第五節 美、蘇合作期—各自與共同建構太空站
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第六節 急起直追的中國—第三個載人太空飛行國家
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第七節 載人太空飛行朝商業化發展
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第八節 結語
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第九章 探月與登月的發展歷程
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第一節 緒言
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第二節 探月與登月發展的概略情形
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第三節 第一輪探月活動—蘇聯與美國的對抗競爭
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第四節 第二輪探月活動—日、美、歐、中、印、以、韓多國參與
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第五節 載人登月—美國贏得載人太空飛行的冠冕
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第六節 美國重返月球的阿提米絲計畫
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第七節 其他各航太國家的探月、著月與登月遠程計畫
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第八節 結語
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第十章 深遠太空探測的發展歷程
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第一節 緒言
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第二節 人類探測太陽的概要
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第三節 人類探測水星的概要
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第四節 人類探測金星的概要
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第五節 人類探測火星的概要
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第六節 人類探測其他星球的概要
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第七節 結語
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第十一章 全球六個主要航太國家/組織
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第一節 緒言
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第二節 蘇聯/俄羅斯
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第三節 美國
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第四節 中國
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第五節 歐洲太空總署
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第六節 日本
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第七節 印度
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第八節 結語
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第十二章 太空已是人類的資產與未來的戰場
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第一節 緒言
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第二節 太空飛行器衍生為實用化工具
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第三節 太空飛行器與平民生活的關連
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第四節 航太科技的內涵與效益
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第五節 太空愈來愈趨於「軍事化」
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第六節 發展航太科技的副產品—大量累積的太空垃圾
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第七節 太空垃圾將使太空面臨不能使用的危機
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第八節 航太國家已展開減量與清除太空垃圾的行動
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第九節 結語
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- 附錄一 本書參考資料
- 附錄二 深度理解題目
- 附錄三 筆者近年發表的航太科技研發相關文章
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