好奇號帶你上火星：從起源號到好奇號漫遊車太空探索記 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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原文作者： Roger Wiens

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　　火星是距離地球最近的行星，也是太陽係中最近似地球的天體之一。火星有類似地球的四季交替，自轉周期也相似於地球，但火星有生命存在嗎？這就是好奇號漫遊車的神聖任務。

　　這趟航行三‧五億英裏，是人類走得最遠也最近的宇宙探索，好奇號若在火星找到微生物，將改寫人類的宇宙觀！

　　本書作者是地球化學傢，也是「好奇號」化學相機的首席研究員，多次參與美國航太總署機器人計畫，將精密儀器送入太空，開啓令人驚嘆的火星之旅。透過本書，他寫齣二十五年來機器人太空探索的時代故事，從早期探測任務到現在機器人儀器的精密研究，也寫齣龐大預算與任務成功與否的實際問題，而這也激發人類更多的創造力。

　　從「起源號」到「好奇號」，作者生動描繪這些機器人研發、設計、發射、漫遊到順利著陸，展開火星探測的精采故事。

名人推薦

　　探索頻道雜誌總編輯陳豫弘
　　中研院天文及天文物理研究所研究副技師曾耀寰
　　PanSci泛科學總編輯鄭國威
　　《華盛頓郵報》（WashingtonPost）
　　《齣版人週刊》（PublishersWeekly）
　　《剋科斯書評》（KirkusReviews）
　　《BBC夜空》（BBCSkyatNight）雜誌
　　《美國科學人》（ScientificAmerican）雜誌
　　《書單》（Booklist）期刊
　　一緻推薦

星際航行：人類探索宇宙的宏偉史詩 本書將帶您踏上一段跨越星辰大海的壯麗旅程，追溯人類對未知宇宙無盡的好奇與探索精神。這不是關於某一個特定任務或漫遊車的編年史，而是一部濃縮瞭人類幾代人夢想、智慧與奉獻的宏大敘事詩，它描繪瞭我們如何從仰望星空到觸摸星辰的每一步堅實足印。 第一章：夢想的萌芽——古代的凝視與早期的猜想 在人類文明的黎明，當夜空被億萬星辰點亮時，第一個關於“那裏有什麼”的問題便已在古老的文明中悄然誕生。本章將深入探討古代天文學的成就，從巴比倫的星盤到中國的渾天儀，從古希臘哲學傢對宇宙結構的思辨，到阿拉伯世界對天體運行的精確觀測。我們將解析哥白尼的日心說如何顛覆瞭人類的宇宙觀，以及伽利略第一次將望遠鏡指嚮天空時所帶來的震撼。 探索的腳步從未停歇。本章將詳細描述早期火箭技術的發展曆程，追溯康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基的理論基石，以及羅伯特·戈達德的實踐突破。這些看似簡單的燃燒和推力實驗，卻是日後載人航天和深空探測的必要前提。我們著重分析瞭二戰後V-2火箭技術如何意外地成為瞭冷戰太空競賽的催化劑，點燃瞭兩個超級大國爭相問鼎太空的激情。 第二章：跨越地球的藩籬——早期衛星時代的黎明 1957年，斯普特尼剋號的首次成功發射，標誌著人類正式掙脫瞭地球引力的束縛。本章將詳盡迴顧早期人造衛星的發射與軌道設計，分析它們如何幫助我們以前所未有的精度繪製瞭地球的磁場、大氣層和範艾倫輻射帶的結構。 緊隨其後的是對生命極限的挑戰。本章將深入剖析早期生物學實驗，包括那些被送入近地軌道的動物先驅們，它們為人類的太空飛行積纍瞭至關重要的生理學數據。我們將詳細解讀載人航天計劃的初期階段，探索東方和西方在技術路綫上的差異與競爭，以及早期宇航員在狹小座艙內剋服失重、輻射和心理壓力所付齣的非凡努力。從東方的“東方號”到西方的“水星計劃”，每一次成功的返迴都是對人類生存能力的又一次大膽驗證。 第三章：飛嚮月球——阿波羅時代的輝煌與工程奇跡 人類的目光從未止步於地球的近鄰。本章的核心是對“阿波羅計劃”這一人類工程史上最宏偉壯舉的細緻迴顧。我們將不僅僅關注登月本身，更會剖析支撐這一目標的復雜係統工程：從土星五號火箭的無與倫比的推力計算，到登月艙（LM）的復雜對接與下降機製；從地麵控製中心（Mission Control）的實時數據處理能力，到宇航員在月球錶麵采集的岩石樣本所揭示的太陽係早期曆史信息。 我們還將探討阿波羅計劃背後所需要的材料科學、導航製導與控製（GNC）係統的飛躍式發展。這不是一個孤立的技術勝利，而是凝聚瞭數十萬工程師、科學傢和技術人員集體智慧的結晶。本章將帶領讀者“走進”阿波羅任務的每一個關鍵節點，理解那些在發射前夜與迴歸過程中所經曆的驚心動魄與最終的勝利喜悅。 第四章：太空的持久存在——空間站時代的建立與協作 在徵服瞭月球之後，人類的目光轉嚮瞭如何在近地軌道建立一個永久的“前哨站”。本章聚焦於空間站的演進，從早期的“禮炮號”和“天空實驗室”對長期駐留可行性的初步驗證，到“和平號”空間站的模塊化建設與長期運行經驗的積纍。 重點分析將多個不同國傢、不同技術體係的航天器成功對接的復雜挑戰。空間站的建立，標誌著太空探索從單純的國傢競爭嚮國際閤作模式的重大轉變。我們將詳細解析生命支持係統（ECLSS）的精妙設計，如何循環利用水和空氣，以最大限度地減少地球補給的依賴。此外，本章還將深入探討微重力環境下生物學、物理學和材料科學的突破性研究，這些發現對地球科學和未來深空任務都具有深遠意義。 第五章：太陽係的信使——無人深空探測器的輝煌遺産 本章的主題是那些無畏的“眼睛”和“手”，它們被送往太陽係乃至更遠的深空，為我們傳迴瞭關於行星、彗星和小行星的寶貴數據。我們將迴顧“先驅者號”和“旅行者號”——人類發齣的跨越太陽係邊界的最遠使者。重點分析瞭它們如何利用引力彈弓效應（Gravity Assist）實現行星際旅行的效率最大化，並展示瞭它們攜帶的鍍金唱片所承載的人類文明信息。 我們還會深入研究對火星的早期偵察任務，以及對木星、土星、天王星和海王星的“旅行者”級巡訪。本章將詳細闡述各類探測器的設計哲學：是追求速度，還是追求停留深度？是高精度成像，還是廣泛的光譜分析？通過對“伽利略號”、“卡西尼-惠更斯號”等任務的經典案例分析，讀者將全麵理解太陽係探索的多樣化策略和豐碩成果。 第六章：走嚮深空與未來展望 探索永無止境。本章將目光投嚮當前和近未來的宏偉計劃。我們將探討新一代重型運載火箭的發展趨勢，以及如何利用它們實現更遠、載荷更大的任務目標。重點分析重返月球（Artemis計劃等）的戰略意義，及其作為未來載人火星任務“跳闆”的角色定位。 此外，本章還將預演人類殖民外星球的可能性，包括火星基地建設的技術挑戰、地外資源利用（ISRU）的前景，以及如何設計能夠抵禦深空輻射的長期載人飛船。我們將討論對係外行星的搜尋，從開普勒的經典觀測，到詹姆斯·韋伯望遠鏡對早期宇宙和係外行星大氣特徵的革命性分析。最後，本書將以一個開放性的思考作結：在宇宙的浩瀚麵前，人類文明的下一步航嚮究竟在哪裏？這份對未知的持續追問，正是人類探索精神的終極體現。

作者簡介

羅傑‧溫斯（Roger Wiens）

　　火星漫遊車好奇號的化學相機（ChemCam）首席研究員，也是洛斯阿拉莫斯國傢實驗室（LANL）的科學傢，他曾在加州理工學院和加州大學，負責建立美國航太總署起源號任務的三種儀器，目前居住在新墨西哥的洛斯阿拉莫斯。

譯者簡介

蔡承誌

　　政治大學心理學研究所碩士，全職科普書籍專業譯者，譯作包括《社會組也學得好的數學十堂課》、《大腦比天空更遼闊》、《掉在地上的餅乾還能吃嗎？有關細菌、病毒和黴菌的必要知識與常識》、《大氣：萬物的起源》、《重返人類演化現場》、《史上最美的十項科學實驗》、《食物與廚藝II：蔬、果、香料、榖物》、《食物與廚藝III：麵食、醬料、甜點、飲料》、《時空旅行的夢想傢：史蒂芬‧霍金》。

緒論    

第一篇：起源號    
第一章：從明尼蘇達到月球    
第二章：時代的曙光    
第三章：任務甄選    
第四章：打造起源號    
第五章：超越月球凱鏇歸來    
第六章：重擊    
第七章：敗部復活    

第二篇：前進火星    
第八章：雷射和漫遊車    
第九章：失火瞭！    
第十章：探訪火星，平安返迴……功虧一簣    
第十一章：法國人脈    
第十二章：拿到船票上火星    
第十三章：新儀器攻防戰    
第十四章：取消任務    
第十五章：堅持到底    
第十六章：漫遊車的馬達    
第十七章：完成化學相機    
第十八章：登上漫遊車    

第三篇：好奇號    
第十九章：萬事齊備    
第二十章：落腳火星何方？    
第二十一章：重迴卡納維爾角    
第二十二章：恐怖七分鍾    
第二十三章：登上火星    

後記    
緻謝  

一九九○年一月。那是南加州一個寒冷的下雨天，我從住瞭兩年的聖地牙哥住傢啓程，開車前往加州理工學院應徵工作。那條高速公路讓我神經緊張。在那之前，這輩子我隻有一、兩次在那麼繁忙的高速公路上開車。開進帕薩迪納的路途上，我心中一邊迴想起自己在明尼蘇達州西部度過的童年時光。我想到一位同學對那所學校的看法，他說，在加州理工學院，所有人都是天纔。那時我還曾經尋思，進入那種地方，身邊都是世界上最聰明的人，不知道會是什麼光景。現在我就要得知真相瞭。
＼
我把車子停好，找到那棟建築，走上一組石磚階梯，頂上是妝點地質學館西班牙式建築的鬆綠色穹頂，我走進挑高的昏暗門廳，伸手敲第一道門。一位矮小、圓臉，頭頂漸禿的教授前來應門，把我引進室內。我不由得注意到，門口附近擺瞭一颱一九八○年代早期的TRS-80個人電腦，那是極早期的型號，早已超過正常使用壽限。室內四周其他空間列置一座座書架，上麵堆滿書本和一落落論文。

地球化學教授唐．伯內特（Don Burnett）在我對麵坐下，他微微點頭，擺齣我後來熟見的姿勢，接著就說，「嗯，基本上，這個工作可以給你。」

「那我接受瞭，」我迴答。這大概是有史以來最短的求職麵談。

那次討論的工作，涉及一種太空新實驗的可行性研究，也是我之前從來沒有做過的事情。伯內特的構想是收集太陽粒子帶迴地球，期能更深入認識太陽的組成。當時已知太陽會穩定嚮外發送一種原子流，這種現象最早在一九六○年代早期已經觀測得知。要想製造儀器來偵測其豐度、速度，和其他幾種性質還比較容易，然而談到測定其組成，那就是齣瞭名的睏難。伯內特認為，把儀器裝上航空器，上太空分析那些原子並不妥當，這項工作得靠一趟取樣返迴任務纔行。

早幾年我就見過伯內特，當時我們也討論往後是否有可能閤作。不過，取得博士學位時，我根本不認為自己應該投身太空探索，況且對於伯內特的專案能有什麼前景也不錶樂觀，所以當時就決定接受另一個職位。但現在工作戛然而止，除瞭找伯內特請教之外，自己也毫無頭緒。我們大概花瞭兩個小時，討論眼前的事項。伯內特在阿波羅係列任務期間，曾經領導一項月麵實驗，不過就像我一樣，他對自動化太空船也毫無經驗。我們必須一塊兒學習。

评分☆☆☆☆☆

這是一本讓我深深著迷的書，它以一種非常生動有趣的方式，帶領我們迴顧瞭人類探索火星的漫長而輝煌的曆史。從最初的“起源號”任務，到如今活躍在火星地錶的“好奇號”漫遊車，作者仿佛是一位經驗豐富的導遊，娓娓道來每一次探測器發射背後的故事，那些充滿挑戰與驚喜的旅程，以及科學傢們為瞭實現人類的太空夢想所付齣的不懈努力。我尤其喜歡書中對早期火星探測器工作原理的細緻描繪，那些略顯笨拙卻又充滿智慧的設計，無不展現著那個時代人類對未知宇宙的渴望與勇氣。而當話題轉嚮“好奇號”時，那種震撼感更是無以復加。書中不僅僅是列舉瞭“好奇號”所取得的科學成就，更重要的是，它讓我看到瞭這個金屬夥伴如何在遙遠的火星錶麵，如同一個不知疲倦的探險傢，用它那雙銳利的“眼睛”觀察、分析，甚至“品嘗”著火星的土壤和岩石，試圖揭開這顆紅色星球隱藏的秘密。每一次數據的傳迴，都牽動著無數人的心弦，這本書將這些珍貴的瞬間，以一種觸手可及的方式呈現在我麵前，讓我覺得自己也參與瞭這場偉大的探索。

评分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格實在是太吸引人瞭，它不像我之前讀過的很多科普讀物那樣乾巴巴地堆砌數據和術語，而是充滿瞭人文關懷和對科學探索的熱情。作者在講述“好奇號”漫遊車的故事時，仿佛在描繪一個有生命的、有靈魂的探索者。它不僅是冰冷的金屬和復雜的電子元件的集閤，更是人類智慧和好奇心的延伸，是我們將目光投嚮遙遠星辰的象徵。書中關於“好奇號”如何剋服各種睏難，例如嚴酷的火星環境、復雜的通訊延遲，以及工程師們如何設計齣如此精巧的機械臂和科學儀器，都寫得極為細緻，讓我不禁為人類的創造力感到驚嘆。而且，作者還巧妙地將科學知識融入到故事之中，比如在介紹“好奇號”的化學分析儀時，我不僅瞭解瞭它的工作原理，還順帶學習瞭一些關於火星地質和大氣成分的基礎知識。讀這本書，就像是和一位博學而風趣的朋友一起暢遊太空，他會指著星空，告訴你那裏發生過的精彩故事，讓你在輕鬆愉悅的氛圍中，獲得知識，點燃對宇宙的無限遐想。

评分☆☆☆☆☆

第一次讀到一本如此詳盡且引人入勝的關於火星探測器的書。它以“起源號”的時代為起點，娓娓道來我們人類是如何一步步走嚮火星，最終將“好奇號”這樣一颱復雜的科學實驗室送上瞭那顆紅色的星球。作者的筆觸細膩而富有畫麵感，仿佛我親眼見證瞭每一次發射前的緊張氛圍，每一次數據傳輸時的激動人心，以及每一次成功著陸後，整個控製中心爆發齣的歡呼。書中對“好奇號”的詳細介紹，讓我對其強大而精密的設備有瞭深刻的印象，從那靈巧的機械臂，到能夠分析岩石內部成分的X射綫光譜儀，每一個細節都彰顯瞭人類科技的進步。更重要的是，作者並沒有停留在技術層麵，而是深入探討瞭這些探測器所帶來的科學發現，以及這些發現對我們理解火星、甚至理解地球生命起源所産生的深遠影響。讀完這本書，我對火星的認識不再是簡單的“一顆紅色的行星”，而是充滿著曆史、地質和潛在生命跡象的迷人世界。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是一種精神上的震撼。它講述瞭從“起源號”到“好奇號”這段波瀾壯闊的火星探索史，每一頁都充滿瞭人類的智慧、勇氣和永不滿足的好奇心。作者用一種充滿激情的筆調，描繪瞭科學傢和工程師們如何剋服重重睏難，一次次地將探測器送往遙遠的火星。讀到“好奇號”的故事時，我更是被深深吸引。它就像一個孤獨的探險傢，在陌生的星球上，用它那先進的儀器，孜孜不倦地搜尋著生命的痕跡，揭示著火星古老的地質曆史。書中對“好奇號”所進行的各種科學實驗的描述，非常生動，讓我仿佛能夠身臨其境，感受那份探索未知的激動。而且，作者還將一些復雜的科學原理，用通俗易懂的方式解釋清楚，讓即使是普通讀者也能領略到火星探測的魅力。這本書讓我更加堅信，人類的探索精神是無窮的，我們總會不斷地突破界限，去發現更多未知的美好。

评分☆☆☆☆☆

我一直對太空探索，特彆是火星探測抱有濃厚的興趣，而這本書可以說完全滿足瞭我所有的好奇心。它將“起源號”和“好奇號”這兩代火星漫遊車的故事有機地結閤在一起，展現瞭人類火星探測技術和認知的飛躍式發展。書中對“起源號”任務的介紹，讓我瞭解瞭那個時代技術上的局限性，以及科學傢們是如何在有限的條件下，竭盡所能地去探索未知的。那些最初的模糊圖像，即使在今天看來可能顯得粗糙，但在當時卻為我們打開瞭認識火星的新窗口。而“好奇號”則代錶瞭人類技術成熟和科學探索的巔峰。作者對於“好奇號”所攜帶的各種先進科學儀器的描述，細緻入微，讓我對它如何分析火星的岩石成分、尋找潛在的生命跡象有瞭非常清晰的認識。這本書不僅僅是技術手冊，它更是一部關於人類勇氣、智慧和堅持的史詩。每一次探測器的成功著陸，每一次科學發現的公布，都凝聚著無數人的心血和夢想，這本書將這些寶貴的曆程，以一種極具感染力的方式呈現齣來。