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第1章 我们居住的宇宙 1

1.1 探索太空的目的 3

1.2 航天任务组成要素 13

第2章 探索太空 29

2.1 早期的太空探索 33

2.2 进入太空 46

2.3 太空时代的到来 57

第3章 空间环境 77

3.1 宇宙全景 78

3.2 空间环境和航天器 87

3.3 在太空中生活和工作 101

第4章 理解轨道 112

4.1 轨道运动 114

4.2 牛顿定律 118

4.3 守恒定律 132

4.4 二体问题 139

4.5 轨道运动常数 151

第5章 描述轨道 163

5.1 轨道根数 164

5.2 计算轨道根数 177

5.3 航天器地面轨迹 190

第6章 空间机动 201

6.1 霍曼转移 203

6.2 非共面变轨 212

6.3 交会 217

第7章 星际旅行 230

7.1 星际旅行规划 232

7.2 圆锥曲线拼接法 235

7.3 引力辅助轨迹 259

第8章 轨道预测 266

8.1 轨道预测（开普勒问题） 268

8.2 轨道摄动 279

8.3 实际的预测轨道 286

第9章 进入轨道 296

9.1 发射窗口和时间 298

9.2 发射时间和地点 304

9.3 发射速度 315

第10章 从太空返回：返回技术 329

10.1 返回运动分析 331

10.2 弹道设计 341

10.3 飞行器设计的参数选择 348

10.4 升力式返回 355

第11章 航天系统工程 364

11.1 航天任务设计 366

11.2 遥感有效载荷 387

第12章 航天器控制系统 407

12.1 控制系统 409

12.2 姿态控制 413

12.3 轨道控制 440

第13章 航天器子系统 454

13.1 通信与数据处理子系统 456

13.2 电源子系统 468

13.3 环境控制与生命保障子系统 490

13.4 结构与机械装置 510

第14章 火箭与运载工具 538

14.1 火箭科学 540

14.2 推进系统 567

14.3 运载工具 597

第15章 空间操作 618

15.1 任务操控系统 620

15.2 任务管理和操控 640

第16章 利用太空 661

16.1 航天工业 662

16.2 航天政治 670

16.3 航天经济学 675

附录A 数学基础 693

A.1 三角学 694

A.2 矢量数学 696

A.3 微积分学 701

附录B 单位和常数 704

B.1 规范的单位 705

B.2 单位与常数的转换 705

B.3 常数 710

B.4 希腊字母 711

附录C 推导 712

C.1 二体运动方程 713

C.2 运动常数 713

C.3 求解二体运动方程 715

C.4 能量方程与半长轴的关系 718

C.5 偏心率矢量 719

C.6 推导椭圆轨道周期方程 721

C.7 利用经典轨道根数求解位置和速度矢量 722

C.8 南-东-天顶（SEZ）坐标中的V燃尽 725

C.9 推导火箭方程 726

C.10 推导势能方程，发现势能井 727

附录D 太阳和行星数据 729

D.1 太阳的物理性质 730

D.2 地球的物理性质 730

D.3 月球的物理性质 731

D.4 行星数据 732

D.5 行星的影响范围 733

附录E 弹道火箭的运动 734

E.1 运动方程 735

附录F 问题数值答案 742

索引 745

致谢 760