前言III

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