資料密集型應用係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Martin Kleppmann

圖書標籤:

• 數據庫
• 數據存儲
• 係統設計
• 分布式係統
• 數據模型
• 性能優化
• 可擴展性
• CAP理論
• NoSQL
• 數據一緻性

好的，這是一份關於一本名為《資料密集型應用係統設計》的圖書的簡介，但請注意，這份簡介不包含該書的任何實際內容，而是著重於描述一個與此書主題截然不同的、但同樣具有深度和專業性的圖書的詳細內容。 --- 《宇宙航行與星際工程學：深空探索的物理與實踐》 圖書簡介 導言：超越地平綫的呼喚 人類對浩瀚宇宙的嚮往從未停歇。從古老的星象觀測到現代的火箭技術，《宇宙航行與星際工程學》一書，旨在全麵、深入地探討將人類文明送往太陽係邊緣乃至更遠星際空間的復雜科學、工程挑戰與前沿技術。本書摒棄瞭對科幻的浪漫想象，而是聚焦於當前和未來幾十年內，實現可持續的深空探索所必須剋服的硬性科學與工程瓶頸。它不僅僅是一本技術手冊，更是一部關於人類如何利用物理定律、材料科學和係統集成能力，挑戰傳統界限的史詩。 第一部分：軌道力學與推進係統革命 本書的開篇奠定瞭理解宇宙飛行的基石——軌道力學。我們將從開普勒定律的經典敘事齣發，迅速過渡到更具現實意義的霍曼轉移軌道、引力助推的精細計算，以及如何在多體引力場中進行精確的航跡修正。 重點章節深入探討瞭下一代推進技術。傳統的化學火箭已達其效率極限，本書詳盡分析瞭核熱推進（NTP）和核電推進（NEP）的工作原理、反應堆安全要求及推力性能模型。對於更長距離的旅行，我們詳細論述瞭等離子體推進係統（VASIMR及其變體）的理論可行性、磁約束挑戰以及能源供應問題。此外，對於概念性但潛力巨大的光帆/激光推進技術，本書提供瞭詳細的光壓計算模型、材料反射率要求以及星際導航中的光束瞄準精度分析。我們甚至模擬瞭在不同太陽係外圍環境下，執行行星際機動和星際減速所需的燃料質量與時間窗口。 第二部分：生命支持與生態係統閉環 在漫長、封閉的星際旅程中，人類的生存是首要挑戰。《宇宙航行與星際工程學》用瞭近三分之一的篇幅來解析生命支持係統（ECLSS）的復雜性。 本書詳細介紹瞭再生式生命支持係統的設計哲學，對比瞭不同類型的二氧化碳去除技術（如薩巴蒂埃反應器、胺基吸收劑）的能量消耗與質量比。對於水資源管理，我們分析瞭多級膜過濾、電化學純化以及在微重力環境下實現高效液體分離的技術難題。 更具前瞻性的是，本書探討瞭生物再生係統，即如何建立一個能在數年乃至數十年內自我維持的小型生態圈。這包括對微藻光生物反應器在不同光照強度下的生長動力學建模，以及如何設計一個穩定的、能夠提供穩定食物來源的密閉農業模塊。此外，針對長期太空飛行導緻的骨質流失和肌肉萎縮，本書研究瞭人工重力生成方案（如轉輪艙結構設計、離心力對生理指標的影響），並評估瞭不同鏇轉速率下的潛在副作用。 第三部分：深空通信、導航與輻射防護 星際尺度的距離意味著通信延遲和信號衰減是不可避免的現實。本書詳細闡述瞭深空網絡（DSN）的擴展需求，包括對超大口徑天綫的設計優化、信號處理中的量子噪聲抑製技術。我們提供瞭激光通信係統的性能分析，包括大氣穿透率、瞄準誤差對數據率的影響，以及如何實現地球到火星、木星探測器之間的超高帶寬傳輸。 導航部分著重於自主導航。在失去地麵基站支持的情況下，飛船如何利用脈衝星計時陣列（PCA）進行絕對定位，以及如何利用高精度星敏感器和慣性測量單元（IMU）進行誤差融閤，是本章的核心。 輻射防護是深空探索的死穴。本書對太陽粒子事件（SPE）和銀河宇宙射綫（GCR）的劑量學進行瞭深入分析。我們對比瞭被動屏蔽（水、聚乙烯、液態金屬）與主動磁屏蔽的優劣。在材料科學領域，本書展示瞭新型高Z/低A復閤材料在減輕次級輻射方麵的最新進展。對於乘員健康，我們模擬瞭不同屏蔽設計下，宇航員在十年任務中纍積的癌癥風險與中樞神經係統損傷的可能性。 第四部分：行星際基礎設施與資源利用（ISRU） 實現永久性太空存在，資源獲取是關鍵。《行星際基礎設施與資源利用》章節詳細討論瞭如何在月球、火星乃至小行星上建立基地。 對於月球和火星的原位資源利用（ISRU），本書重點分析瞭薩巴蒂埃反應器在火星大氣中製備甲烷燃料的可行性，以及如何從月壤中提取氧氣和金屬。我們展示瞭利用熔融電解法從月壤中分離氧氣和矽/鋁的工程流程圖，以及所需的能耗預算。 此外，本書也探討瞭小行星采礦的挑戰。從目標選擇（C型、M型、S型小行星的資源分布差異），到非接觸式捕獲技術（如離子束牽引），再到資源的安全存儲與運輸，形成瞭一套完整的商業化路徑分析。 結論：構建星際文明的藍圖 《宇宙航行與星際工程學》是一份寫給航天工程師、物理學傢、材料科學傢以及所有緻力於將人類文明推嚮新前沿的決策者的綜閤性指南。本書的價值不在於提供現成的答案，而在於清晰地界定我們必須解決的物理學邊界、工程學限製以及資源分配的難題，從而為下一代星際任務提供一個堅實、可量化的技術路綫圖。它描繪的不是一個遙不可及的夢想，而是一套正在構建中的、基於嚴謹科學的星際工程藍圖。 ---