冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅 (電子書)

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艾倫‧史登
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具体描述

‧20億人次關注的太空計畫
‧曾登上七大洲報紙頭條
‧2018年英國大學生推薦讀物
‧出版人週刊最佳夏日讀物
‧BBC精選十本五月必讀的書
‧電影「十月的天空」作者強力好評
‧隨書附最新版「探索冥王星系統的十大科學發現」


  人類登陸過月球、開發過火星,還探索過天王星、海王星……
  等等,那冥王星呢?

  二○一五年美國國慶日,航太總署(NASA)負責冥王星計畫的任務主持人艾倫・史登,手機響了起來:「我們跟太空船失聯了!」整整九年未曾斷過聯繫的太空船新視野號,卻在終於要飛掠冥王星的前十天與NASA失聯,這代表長達十四年的計畫可能付諸流水,而超過兩千五百位同仁的心血也將白費……

  熟悉太空天文計畫的人,可能對於火星探測車的進展最為了解;但冥王星任務卻是NASA有史以來最完美又最省錢的計畫,在預算僅四億元的要求下,數學家與物理學家突破瓶頸:在地球跟冥王星對齊的那一年,NASA先將飛行器拋向木星,再用木星把飛行器加速拋向冥王星,十年內就可抵達目的地。

  新視野號的成功,標誌著人類終於在二十一世紀再度探索未知星球。本書正是冥王星探測任務最權威的紀錄,無論是太空學者的熱忱、爭取計畫經費的艱困,甚至是NASA內部的權力角逐,在計畫主持人艾倫‧史登與科學作家大衛‧葛林史彭的筆下,這些不為人知的內幕將一一呈現。

名人推薦

  汪愷悌(淡江大學航空太空工程學系助理教授)、林俊良(國家太空中心主任)、孫維新(國立自然科學博物館館長)、陳文屏(中央大學天文研究所講座教授)、章展誥(中央大學天文研究所助理研究學者)、黃柏文(逢甲大學航太與系統工程學系教授)、蕭富元(淡江大學航空太空工程學系副教授)──夢想推薦

  「太陽系的邊緣不是邊緣,而是迎接另一扇科學視野的嶄新地平線!」
  從一九八九年提出構想,到二○一五年飛掠冥王星,從號召支持到經費爭取、從衛星命名到任務設計,橫亙二十七年,兩位任務主持科學家的親身經歷,在理性專業與感性熱情交錯的文字裡,傳遞著一頁頁宛若眼前的驚奇與感動。無論你(妳)來自任何領域,相信都能在這個堅持夢想探索太空的真實故事中,找到屬於自己的共鳴,找到開啟自己人生的「新視野」!──汪愷悌/淡江大學航空太空工程學系助理教授

  本書具體描述了NASA科學家們研發新視野線號的心路歷程和一路追蹤這艘太空船的心境起伏,作為國家太空中心(NSPO)的一員,我完全能體會。所有從事太空科技研發者都是夢想家,他們抱持這個夢想,直到實踐,儘管難熬,這些人仍抱著真誠及希望。對於宇宙奧祕的追求者或太空迷們,這本書值得推薦。──林俊良/國家太空中心主任

  冥王星光是名字就感覺幽暗,有如史瑞克電影的「Far Far Away」國度,真是遠得要命的王國。一九七○年代末期的兩次「航海家」任務,拜訪包括木星、土星、天王星、海王星等太陽系的外圍行星,擴大了人類視野,卻由於「不順路」,沒能探訪當時所知太陽系的第九顆行星,成為希望「太陽系走透透」的遺珠。
  「新視野號」任務彌補了這個遺憾。二○○六年一月發射,經過漫長的飛行後在二○一五年七月飛掠冥王星,取得空前清晰的影像與珍貴數據,解答不少謎團,也發掘了更多疑問。本書作者之一艾倫.史登──「新視野號」任務的主持人──以第一手經驗敘述這場史詩般任務的來龍去脈,搭配葛林史彭的多彩文筆,道出追尋「天外天」的故事。──陳文屏/中央大學天文研究所講座教授

  雖然科學問題與任務目標都已確認,但在政治障礙清除之前,所有多年來藏在內心的好奇都毫無機會獲得解答。新視野號不只在科學上帶來令人訝異的成果與前所未見的景象,在任務概念形成、規畫及執行上所面臨的重重困境也令人瞠目結舌。──章展誥/中央大學天文研究所助理研究學者

  本書記錄了一場充滿故事性的真實科學探險,作者成功地透過文字帶領讀者身歷其境,體驗奇妙太空冒險歷程裡,人、事、物的點點滴滴,那宛若戲劇般的故事情節,扣人心弦卻又卻又充滿了知識性,這是一本不可多得的科普名著,值得強力推薦。──黃柏文/逢甲大學航太與系統工程學系教授

  「宇宙,人類的終極邊疆。」《星際爭霸戰》一開始的旁白,點出了人類探索宇宙的動力與決心。然而太空探索並非單打獨鬥的成果,而是各個領域專家的團隊合作的結晶。本書作者以說故事的方式,詳述了「新視野號」任務的始末,包含一開始的政策擬定、任務定義、各系統的設計與建造、直到最後的成果回傳。
  這是一本老少咸宜的好書,裡面有故事的敘述、也有太空任務中常用設備的介紹。不管您之前是否了解太空探測,都值得一看。──蕭富元/淡江大學航空太空工程學系副教授

  史登與葛林史彭對這太空史詩計畫的記錄令人徹底折服……迂迴曲折的戲劇性轉折,科學發現的令人瞠目結舌,都讓這本書從頭到尾充滿說服力,大無畏行星冒險的第一流文字紀錄。──科克斯書評

  絲絲入扣……大衛對抗歌利亞巨人般的動人情節……雖然最後的結果並無懸念,但故事的過程卻依舊能扣人心弦……兩位作者憑藉親歷其境的視角,以生動而熱切的文筆捕捉到了所有人的付出與努力。──《華爾街日報》

  新書中的傑作……以精采的敘事文筆,節奏明快訴說了一次波瀾萬丈的壯舉,不搬弄專有名詞令人望之卻步……史登與葛林史彭將讓你即便身處在地球上氧氣充足的舒適環境裡,也能享受一段勵志、歡愉、精彩無比的太陽系之旅。──《芝加哥論壇報》

  令人欲罷不能……科普經典的強力候選入列。──出版者周刊

  《冥王星任務》模仿驚悚小說採用了讓讀者身歷其境的敘事文體,讓讀者親身體驗艾倫‧史登與其優秀團隊的人生最大挑戰……《冥王星任務》就算是虛構文學,也是優秀的作品,而作為真人真事,更是令人無法抗拒。從前言到尾聲的「最後的發現」,乃至於附錄中為讀者總結的新視野號任務十大科學發現,這本書徹頭徹尾都是值得讀者細細品味的科普饗宴。──弗烈德‧波耳茨‧「科學書架」書評網

  就算你平日就在追蹤冥王星的飛掠過程,而自以為你對這段歷史知之甚詳,這本書也到處都是會讓你倒抽一口冷氣的驚人內幕。太空奇觀與探險故事吸引你來,一群科學家波本街上,為任務審核過關而狂歡的真情流露會讓你捨不得走。──麗莎‧葛羅斯曼‧《太空新聞》雜誌

 
好的,这是一本关于宇宙探索的非虚构科普读物的简介,完全不涉及《冥王星任務:NASA新視野號與太陽系盡頭之旅》的内容: --- 星尘回响:宇宙深空探测器与我们对遥远世界的凝视 引言:寂静的边界与不朽的求索 自古以来,人类的目光从未停止对头顶星空的仰望。从肉眼可见的星辰到望远镜捕捉到的模糊光点,我们对宇宙的认知边界一直在被缓慢而坚定地拓宽。然而,真正将我们的好奇心投射到太阳系边缘,甚至是更遥远的深空,依赖于人类智慧的结晶——那些孤独、坚韧、穿越黑暗的无人探测器。 本书并非聚焦于某一次特定的任务或某一个特定的行星,而是旨在勾勒一幅宏大而精妙的图景:人类如何设计、建造、发射并操控那些在星际真空中航行了数十年,最终抵达太阳系边缘乃至更远深空目标(如柯伊伯带天体或星际空间)的科学先驱者。 我们将深入探讨这些史诗级任务背后的工程学挑战、科学目标、以及它们如何重塑了我们对宇宙邻居的理解。 第一部分:跨越鸿沟——深空探测的工程哲学 深空探测,顾名思义,意味着告别地球引力的温暖怀抱,进入一个资源极其匮乏、通讯延迟漫长、环境极端恶劣的领域。本部分将详细剖析支撑这些壮举的关键技术和哲学思考。 1. 逃逸速度与推进系统的进化 如何让一个携带精密仪器的“金属罐头”脱离地球的束缚并持续加速?我们将追溯从早期的化学燃料火箭到如今被寄予厚望的离子推进系统和核热推进概念的演变历程。深入解析霍曼转移轨道、引力弹弓效应(重力助推)的精确计算,这些都是探测器得以“顺风”远航的航天力学基础。本书将详细介绍为实现数十年寿命而设计的冗余系统、电源供应(如放射性同位素热电机RTG)的原理与安全考量,揭示工程师们如何在“少即是多”的原则下,确保探测器在数十亿公里之外仍能保持清醒和工作。 2. 信号的低语:远距离通信的挑战 想象一下,一个信号从遥远的太阳系边缘传回地球,需要数小时才能到达。我们必须面对信号强度的指数级衰减(平方反比定律)和宇宙背景噪声的干扰。本章将介绍深空网络(DSN)的庞大结构,那些直径数十米的巨型碟形天线如何像地球的耳朵一样,捕捉到微弱到近乎不存在的电磁波。同时,探讨数据压缩技术的重要性,以及纠错码在确保“一比特都不能少”的数据传输中的关键作用。 3. 极端环境下的生存之道 深空并非空无一物。高能宇宙射线、极低的温度(接近绝对零度)、以及在近距离飞越行星时可能遇到的强烈辐射带,对任何电子设备都是致命的考验。本书将展示如何使用特殊的屏蔽材料、辐射硬化芯片,以及休眠/唤醒模式来保护探测器的“大脑”和“感官”。 第二部分:科学的拓荒者——探索太阳系的无人信使 本部分将系统回顾一系列里程碑式的深空任务,它们是人类探索视野的延伸,每一个都肩负着特定的科学使命,为我们带来了关于太阳系结构和演化的颠覆性认识。 1. 穿越气态巨行星的巡礼 木星、土星、天王星、海王星——这些体积庞大的气态巨行星构成了太阳系的第二道防线。我们将回顾那些穿越它们磁场、揭示其复杂大气层和奇特卫星系统的任务。探讨探测器如何巧妙地穿过木星的辐射带以近距离观测其大红斑,或者如何在土星的冰环系统边缘精确地测量其大气成分。这些任务的成果,极大地丰富了我们对行星形成模型的理解。 2. 冰封的世界与生命的潜在摇篮 随着探测器深入外太阳系,焦点逐渐转向那些被厚厚冰层覆盖的卫星——如木卫二、土卫二等。这些冰封的海洋,因其内部热源和液态水存在的可能性,成为了太阳系内最热门的“生命宜居带”候选地。本章将聚焦于那些旨在“嗅探”水下喷流、分析冰层下物质成分的未来或已完成任务的设计理念和科学目标,探讨我们如何通过远程遥感技术来确认这些地下海洋的存在。 3. 柯伊伯带的“小世界”与太阳系的边界 当探测器飞越海王星的轨道后,我们便进入了柯伊伯带——太阳系中充满了冰冻残骸的广阔区域。这些天体是太阳系形成初期最原始的“时间胶囊”。本部分将详述专门为探索这些遥远、黑暗、低光照目标而设计的探测器所面临的独特挑战。它们必须在极低的信号强度下,识别并精确地对准这些比月球还要小得多的目标,并使用高灵敏度的科学仪器来分析它们的表面矿物构成和挥发性物质,从而拼凑出太阳系早期的完整故事。 第三部分:超越边界——星际飞行的意义 最终,一些探测器被赋予了人类历史上最雄心勃勃的使命:离开太阳的引力影响范围,进入真正的星际空间。 1. 穿越日球层:一个漫长而孤独的旅程 日球层(Heliopause)是太阳风与星际介质相互作用形成的巨大气泡边界。进入星际空间意味着探测器将直接暴露于银河系的高能粒子流中。我们将追踪那些正在执行或已经完成星际穿越任务的探测器——它们如何依靠微弱的电力和极少的燃料,以恒定的速度飞向未知。重点讨论如何使用专门的等离子体和宇宙射线仪器,首次直接测量星际介质的温度、密度和磁场强度,为我们理解银河系环境提供了独一无二的第一手数据。 2. 时间的见证者与人类的留言 这些飞向深空的探测器,无疑是人类文明在宇宙中最持久的使者。本章将讨论它们携带的“镀金唱片”或“信息牌”的文化和哲学意义。它们代表了对未知世界的持续探索精神,以及在浩瀚时空中留下一丝人类文明印记的渴望。这些携带信息的航行器,即使在数万年后,也将继续以物理形式存在,成为遥远文明潜在的“接触点”。 结语:未竟的征途 太阳系深处仍有太多秘密等待揭示,从冰封卫星下的生命迹象到奥尔特云的遥远边界。本书的最后一部分将展望未来:下一代深空探测器将如何利用人工智能进行自主导航?更高效的推进技术将如何缩短抵达最近恒星系所需的时间?《星尘回响》旨在激发读者对这些无畏的机器先驱者的敬意,并深刻理解每一次成功的发射和每一次清晰的回传数据,都是人类好奇心战胜宇宙尺度的伟大胜利。

著者信息

作者簡介

新視野號任務計畫主持人/艾倫‧史登博士Alan Stern


  新視野號任務計畫主持人(PI)、航太總署對冥王星系統與古柏帶進行探險的領導人、行星科學家、太空計畫的中流砥柱、航太事務顧問、科普作家,累計參與超過二十四次的科學太空任務,並曾以極高層級投身美國太空探索工作。史登博士曾多次獲獎,包括二○一六年獲美國太空學會(American Astronautical Society)授予卡爾‧薩根紀念獎(Carl Sagan Memorial Award),並兩次經《時代雜誌》選為年度百大影響力人物。史登博士現居科羅拉多州。

科學作家/大衛‧葛林史彭博士David Grinspoon

  天文生物學家、獲獎的科學評論員暨科普作家。二○一三年,他獲任命成為美國國會圖書館的首任天文生物學主席。他經常以顧問之姿向航太總署提供策略建言,同時也多次在行星際飛行器任務中擔綱科學團隊的一員。葛林史彭的著作包括二○一六年的《人類手中的地球》(Earth in Human Hands),文章散見《紐約時報》、《頁岩》(Slate)、《科學美國人》、《洛杉磯時報》等知名刊物。葛林史彭博士現居美國華府。

審訂者簡介

曾耀寰


  中研院天文及天文物理研究所研究副技師。

譯者簡介

鄭煥昇


  與文字朝朝暮暮,在書本中進進出出的譯者。譯有《下一個家在何方》、《是設計,讓城市更快樂》、《傷風敗俗文化史》、《烈日帝國》、《性的解析》、《普羅旺斯1970》、《專業之死》、《哲學不該正經學》等書。

  賜教信箱:huansheng.cheng@gmail.com

图书目录

序 深入史上最遠處的探險
 
引言 無法鎖定
第一章 壯遊的夢想
第二章 冥王星地下軍
第三章 荒野中的十年
第四章 一息尚存
第五章 新視野就在眼前?
第六章 打造太空鐵鳥
第七章 化零為整
第八章 臨行前的祈禱
第九章 超音速前進
第十章 木星,與木星背後的整片星海
第十一章 冥王星飛掠作戰
第十二章 未知的險境
第十三章 下一站,冥王星
第十四章 七月四日的煙火秀
第十五章 好戲登場
第十六章 攻頂聖母峰
第十七章 再出發
尾聲 最後的發現
 
附錄 新視野號探索冥王星系統的十大科學發現
誌謝
 

图书序言

  • ISBN:9789571377698
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:2.7MB

图书试读

用户评价

评分

每次讀完一本優秀的科普書籍,總會有一種被洗滌心靈的感覺,而這本探討冥王星任務的書,正是這樣。它讓我重新審視了我們對「邊緣」的定義。冥王星在很長一段時間裡被降級,但這本書透過現代探測,賦予了它全新的生命和價值。作者的論述非常清晰,帶領我們認識到,即便是被認為是「邊緣」和「次要」的天體,也蘊藏著宇宙最原始、最迷人的奧秘。閱讀過程中,我常常停下來,望向窗外,想像著那顆在遙遠柯伊伯帶閃爍的冰冷小行星,感受那種遙遠的呼喚。這本書不僅僅是關於一艘太空船或一個行星,它更是一種對於「完整性」的追求,提醒著我們,探索的腳步不應因為距離遙遠或目標不夠「主流」而停止。這趟旅程的意義,或許不在於最終找到了什麼,而在於我們為了抵達那裡,付出了多少努力,展現了人類文明的高度。

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這本書的重量感與其說是在紙張的物理重量上,不如說是在它所承載的知識密度和情感深度上。對於從小就喜歡看科普節目的我來說,這本書提供了一個非常紮實且全面的視角來審視這個任務。我特別欣賞作者對於「遠距操作」這項挑戰的細膩刻畫。想像一下,地球上的人們,發出的指令要經過漫長的飛行時間才能抵達探測器,而探測器傳回的影像,又是經過漫長的時間才回到地球。這種時間上的巨大落差,不僅考驗著科學家的耐心,也讓我們體會到宇宙尺度的遼闊與無情。書中對於任務規劃的冗長與曲折,那些為了節省電力、調整姿態的每一個微小決定,都體現了科學研究的嚴謹性與藝術性。這不是一個單純的成功故事,它更是一部關於耐心、精確計算,以及對未知保持謙卑態度的讚歌。讀完之後,我對「精準」這個詞有了更深層次的理解,它不再只是一個形容詞,而是一種需要用時間和生命去換取的寶貴品質。

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老實說,我原本對太空科學題材沒抱太大期望,總覺得會是充滿了密密麻麻的數據和複雜的物理公式,會讓我看得昏昏欲睡。但這本《冥王星任務》,完全顛覆了我的刻板印象!它的文字非常生動活潑,完全沒有學術論文的架子,讀起來就像是和一位資深的天文學家在咖啡廳裡閒聊他最驕傲的成就一樣親切。作者在描寫「新視野號」團隊在休斯頓指揮中心裡,面對數據傳輸延遲時那種焦急又興奮的心情,描繪得入木三分,讓我這個局外人都替他們捏了一把冷汗。更棒的是,書中穿插的許多關於冥王星及其衛星的背景介紹,寫得非常巧妙,不會讓人覺得突兀。像是冥王星上的冰火山、氮冰平原這些奇特的地理構造,作者用詩意的語言將它們描繪出來,讓人感覺冥王星不再是一個遙不可及的冰冷星球,而是一個有著獨特風貌的奇幻世界。這本書的編排很流暢,讓讀者能輕鬆地跟著任務的進程,享受這場跨越數十億公里的壯遊。

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這本書光是書名就讓人對浩瀚的宇宙充滿了無限的好奇心,光是想像那遙遠的冥王星,就覺得整個人好像都飄起來了,作者的敘事功力真是了得,把原本可能枯燥的科學探索過程寫得像是一部精采絕倫的科幻冒險故事。每次翻開書頁,我都彷彿能聞到太空船裡傳來的金屬味,感受到那種孤獨又堅定的旅程。特別是描述到「新視野號」如何克服種種技術難板,一步步向太陽系的邊緣挺進,那種人類挑戰極限的精神,真的讓人熱淚盈眶。這本書不只是在講一個太空任務,它更像是在探討人類對於未知的渴望,那種不畏艱難、勇於探索的內在驅動力,對於我們這些在地球上安穩生活的人來說,是一種強心劑。閱讀過程中,我忍不住會去查閱一些額外的天文資料,這本書成功地激發了我對天文學的興趣,讓我更想了解我們腳下的這顆藍色星球,在整個宇宙中所處的位置。那種宏大的視角,讓人反思許多日常的煩惱,其實都顯得微不足道。

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說真的,這本關於「新視野號」的紀錄,讀起來完全不輸給任何一本好萊塢的太空史詩電影,而且它更真實、更震撼人心。書中對於探測器飛越冥王星時,那個歷史性的「第一次親密接觸」的描寫,簡直是全書的高潮。作者沒有過度渲染,而是用一種近乎敬畏的筆觸,去捕捉那一瞬間人類文明的觸角延伸到了太陽系的邊緣。那種感覺,就像是我們終於能夠親眼見證一個長久以來只存在於望遠鏡光點中的世界。雖然這是一本關於科技和工程的書,但它成功地將冰冷的機械與充滿人性光輝的探索精神結合在一起。我特別喜歡它如何平衡了工程師的務實和科學家的浪漫,兩者缺一不可,才能成就這樣偉大的旅程。對於想要了解現代太空探索是如何運作的讀者來說,這本書提供了無價的第一手視角,它讓我們看到,偉大的成就背後,是多少個日以繼夜的奮鬥與堅持。

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