目錄
當代天體物理學導論(原書第2版)
ISBN13：9787030766663
出版社：科學出版社
作者：(美)布拉德利‧W.卡羅爾; (美)戴爾‧A.奧斯利
譯者：薑碧溈等
出版日：2024/01/12
裝訂：平裝
頁數：1096頁
規格：24cm*17cm (高/寬)
版次：一版
內容介紹
《當代天體物理學導論》第二版經過徹底修訂，反映了過去十年中天體物理學發生的巨大變化和進步。本書的內容包括以下幾部分。第一部分“天文學的工具”：天球、天體力學、光的連續譜、狹義相對論、光與物質的相互作用、望遠鏡；第二部分“恒星的性質”：雙星系統和恒星參數、恒星光譜分類、恒星大氣、恒星內部、太陽、星際介質和恒星形成、主序和主序後恒星的演化、恒星脈動、大質量恒星的命運、恒星的簡並遺跡、廣義相對論和黑洞、密近雙星系統；第三部分“太陽系”：太陽系中的物理過程、類地行星、巨行星的王國、太陽系小天體、行星系統的形成；第四部分“宇宙中的星系”：銀河系、星系的性質、星系演化、宇宙的結構、活動星系、宇宙學、早期宇宙。書後還有附錄部分。
天體力學與航天動力學：理論與實踐
ISBN13：9787030844675
出版社：科學出版社
作者：（以）皮尼· 古菲爾（Pini Gurfil）等
出版日：2026/03/01
裝訂：平裝
頁數：466頁
開本：16開
內容簡介
《天體力學與航太動力學：理論與實踐》立足學科交叉視角，採用統一框架闡釋天體力學與航太動力學，既涵蓋**理論體系，亦收錄前沿突破，透過層次遞進的論述構建完整知識脈絡。 《天體力學與航太動力學：理論與實踐》以嚴謹的數學語言系統梳理天體力學與航太動力學的基礎架構與關鍵議題，在維持學術深度的同時兼顧敘事的連貫性，力求展現當代研究成果與發展趨勢。這種融通古典與現代的闡述方式，不僅揭示了兩大領域的核心挑戰與未來圖景，也為相關研究者提供了全新的方法論視角。
本書全面描述了天體力學和航天動力學的共同方法和應用，並介紹了這兩個領域的最新進展，以便讀者瞭解兩個領域的相互關係和相互影響。這本書包括經典和新興主題，包括多體問題、低能轉移、空間碎片等，展示了最先進的技術，包括電推進、半解析軌道理論等。該書包含軌道力學的一些基本概念和基礎理論，也包含對關鍵問題的流暢討論。該書學術價值較高，美國工程院院士德克薩斯農工大學Kyle T. Alfriend教授親自做序，評價"這本書由天體力學家Ken Seidelmann和航天力學家Pini Gurfil共同撰寫，是航空航天界的一個受歡迎的補充，因為它融合了兩種背景"。
目錄
中譯本序言
Preface to the Chinese translation
原書序
原書前言
原書致謝
第1章 緒論 1
1.1 定義 1
1.2 歷史 1
1.3 圓錐*線特性 3
1.3.1 橢圓，01.3.2 拋物線，e=1 4
1.3.3 雙*線，e>1 6
1.4 天文背景知識 7
1.5 穩定性和混沌 8
1.5.1 三體問題 9
1.5.2 太陽系 9
1.5.3 共振、奇點與正規化 9
1.6 穩定性確定 10
1.6.1 龐加萊截面 10
1.6.2 希爾穩定性 10
1.6.3 Lyapunov時間 11
1.6.4 Kolmogorov-Arnold-M？ ser定理 11
1.6.5 太空船軌道穩定性 12
1.7 混沌確定 13
1.8 觀測數據 14
1.8.1 子午環 14
1.8.2 照相 15
1.8.3 雷達觀測 15
1.8.4 雷射測距 15
1.8.5 甚長基線乾涉測量 15
1.8.6 CCD 16
1.8.7 光學干涉測量 17
1.8.8 巡天 17
1.8.9 GNSS 18
1.8.10 衛星觀測 19
參考文獻 19
第2章 向量 21
2.1 簡介 21
2.2 標量積 23
2.3 向量積 24
2.4 三重標量積與三重向量積 24
2.5 向量速度 25
2.6 座標軸旋轉 26
2.7 角速度 28
2.8 旋轉軸 28
2.9 標量的梯度 32
2.10 動量和能量 32
2.10.1 簡諧運動 36
2.10.2 平方反比場中的線性運動 36
2.10.3 傅科擺 37
參考文獻 38
第3章 參考系與相對論 39
3.1 參考系 39
3.2 相對論座標系 40
3.2.1 牛頓座標 40
3.2.2 相對論座標 41
3.2.3 ICRS，BCRS，GCRS 42
3.2.4 測地線進動與章動 43
3.3 參考架 43
3.3.1 天球參考架 44
3.3.2 CIP和CIO 44
3.3.3 二分差 46
3.3.4 零點差 46
3.3.5 地球參考架 47
3.3.6 地球中間零點 47
3.3.7 ECEF，ECI，ECR 49
3.3.8 衛星大地測量 49
3.3.9 GNSS參考系 50
3.4 時間尺度 51
3.5 坐標系 53
3.5.1 原點和平面 54
3.5.2 地平線參考系 54
3.5.3 地心座標 54
3.5.4 大地座標 55
3.5.5 地理座標 55
3.5.6 天文座標 57
3.6 地球運動學 57
3.6.1 地球指向 57
3.6.2 歲差 57
3.6.3 章動 58
3.6.4 極移 59
3.7 觀測效應 59
3.7.1 光行差 59
3.7.2 自行 61
3.7.3 徑向速度 61
3.7.4 視差 61
3.7.5 折射 62
3.7.6 相對論性光偏轉 62
3.7.7 空間運動 63
3.7.8 潮汐效應 63
3.8 GCRS中地球衛星的運動方程式 64
參考文獻 65
第4章 中心引力運動 68
4.1 引言 68
4.2 面積律 68
4.3 線速度和角速度 69
4.4 角動量和能量的積分 70
4.5 軌道方程式 72
4.6 平方反比定律 73
4.6.1 偏心率向量 78
4.6.2 從軌道到力的定律 79
4.7 對軌道方程式的愛因斯坦修正 79
4.8 牛頓定律的普遍性 81
參考文獻 82
第5章 二體問題 83
5.1 引言 83
5.2 **軌道根數 83
5.2.1 瞬時軌道根數 85
5.2.2 非奇異軌道根數 85
5.3 質心運動 85
5.4 相對運動 86
5.5 面積積分 88
5.6 位置速度轉換為軌道根數 89
5.7 運動的特性 91
5.8 萬有引力常數 92
5.9 克普勒方程式 93
5.9.1 級數展開 95
5.9.2 差分法 95
5.10 橢圓軌道中的位置 96
5.11 拋物線軌道上的位置 97
5.12 在雙*線軌道上的位置 98
5.13 在天球上的位置 100
5.13.1 日心座標 100
5.13.2 地心座標 103
參考文獻 104
第6章 軌道確定 105
6.1 簡介 105
6.2 已知徑向向量 105
6.3 拉普拉斯方法 108
6.4 高斯方法 114
6.5 蘭伯特定理 118
6.6 拋物線軌道及Olber方法 120
6.7 圓形軌道 123
參考文獻 123
第7章 n 體問題 125
7.1 引言 125
7.2 運動方程式 125
7.3 角動量積分，或稱面積積分 127
7.4 能量積分 130
7.5 三體問題的穩定解 131
7.6 泛化至n體問題 136
7.7 相對運動方程式 137
7.8 能量積分與受力函數 140
參考文獻 141
第8章 限制性三體問題 142
8.1 引言 142
8.2 運動方程式 142
8.3 雅可比常數 144
8.4 零速度*線 145
8.5 拉格朗日點 148
8.6 拉格朗日點附近的運動穩定性 152
8.7 希爾限制性三體問題 158
8.7.1 運動方程式 159
8.7.2 希爾運動方程式 161
8.7.3 週期軌道族 161
參考文獻 170
第9章 數值方法 171
9.1 差分與求和 171
9.2 插值 172
9.3 拉格朗日法 173
9.4 求導 177
9.5 積分 178
9.6 微分方程 179
9.7 誤差 181
9.8 數值積分 183
9.9 Runge-Kutta數值積分法 188
9.10 數值積分中的誤差累積 190
9.11 軌道數值積分 191
9.11.1 Cowell方法 192
9.11.2 Encke方法 193
9.11.3 Cowell和Encke方法的比較 196
9.12 原點在質心的方程式 197
9.13 使用太陽增廣質量的積分 198
參考文獻 199
第10章 正規方程式 200
10.1 引言 200
10.2 方程式的正則形式 202
10.3 消除時間依賴 203
10.4 正規方程組的積分 203
10.5 變數的正規變換 204
10.5.1 必要條件 204
10.5.2 充分條件 205
10.6 正規方程式轉換的實例 207
10.6.1 透過生成函數實現變數轉換 207
10.6.2 Qj的共軛變數 208
10.7 雅可比定理 208
10.8 二體問題的正規方程式 210
10.9 雅可比理論在二體問題的應用 211
10.9.1 常數a的意義 212
10.9.2 Qi的共軛變數 214
10.9.3 在一般問題中的應用 215
10.10 Delaunay變數 216
10.11 拉格朗日方程式 217
10.12 小偏心率和小傾角 220
10.12.1 小偏心率 220
10.12.2 小傾角 220
10.12.3 普適變數 220
參考文獻 221
第11章 一般攝動理論 222
11.1 引言 222
11.2 參數變易法 222
11.3 拉格朗日括號的性質 230
11.4 拉格朗日括號的評估 231
11.5 攝動方程式的解 236
11.6 情形一：沿位置向量的徑向、橫向和正交分量 238
11.7 情形二：沿位置向量的切向、法向和正交分量 241
11.8 三體問題 243
11.8.1 因子(r/r＇)2 245
11.8.2 因子P？ (cosφ) 246
11.9 地月系統 250
11.10 高階引力位能 255
11.11 大氣阻力 257
11.12 攝動運動的正則化 258
參考文獻 261
第12章 圍繞扁球體的運動 264
12.1 引言 264
12.2 軸對稱引力場 264
12.3 赤道運動 265
12.3.1 軌道角和徑向軌道周期 267
12.3.2 新的軌道根數 270
12.3.3 開放軌道和逃逸速度 271
12.3.4 圓軌道 272
12.4 Cid-Lahulla接近方法 273
12.4.1 極結點座標 273
12.4.2 Cid-Lahulla徑向中介模型 274
12.4.3 與 Brouwer近似法的比較 278
12.5 Cid-Lahulla引力位能函數中運動的解 278
12.5.1 求解的主要步驟 281
12.5.2 新的*立變數 284
參考文獻 287
第13章 半解析軌道理論 288
13.1 引言 288
13.2 預備知識 289
13.3 半解析模型 291
13.3.1 地球形狀攝動的帶諧項部分 291
13.3.2 二階效應 294
13.3.3 地球形狀攝動的田徑項部分 296
13.3.4 大氣阻力 303
13.4 凍結軌道 306
13.5 太陽同步軌道與回歸軌道 310
13.6 地球靜止軌道 312
13.6.1 軌道面內運動 315
13.6.2 軌道面外運動 316
13.6.3 平均解 318
13.6.4 攝動問題 320
參考文獻 325
第14章 軌道控制 328
14.1 引言 328
14.2 動力系統穩定與控制 328
14.3 脈衝與連續機動 330
14.4 引力輔助機動 332
14.4.1 多次引力輔助 332
14.4.2 銜接規則 333
14.5 軌道優化 336
14.5.1 靜態最佳化 336
14.5.2 動態最佳化 337
14.6 線性軌道控制 339
14.7 低軌控制 346
14.7.1 軌道高度修正 346
14.7.2 凍結軌道控制 347
14.7.3 太陽同步軌道控制 348
14.7.4 回歸軌道控制 350
14.8 靜止軌道控制 351
14.8.1 南北保 351
14.8.2 東西位保 351
14.8.3 偏心率修正 353
14.9 軌道非線性回授控制 354
14.10 常值連續推力軌道控制 357
14.11 連續推力控制器的比較 360
參考文獻 362
第15章 很優脈衝軌道轉移 364
15.1 引言 364
15.2 修正的霍曼轉移 364
15.3 修正的雙橢圓和雙拋物線轉移 374
15.3.1 定義 374
15.3.2 修正的雙橢圓轉移 375
15.3.3 修正的雙拋物線轉移 380
15.4 比較修正的雙拋物線轉移和修正的霍曼轉移 381
15.4.1 雙橢圓轉移 383
15.4.2 雙拋物線轉移 385
參考文獻 387
第16章 軌道資料處理 388
16.1 引言 388
16.2 最小平方法原理 388
16.3 最小平方法 391
16.4 正交多項式 392
16.5 切比雪夫級數 394
16.5.1 切比雪夫近似 394
16.5.2 其他多項式近似值 397
16.6 傅立葉近似：連續範圍 398
16.7 傅立葉近似：離散範圍 401
16.8 很優多項式內插法 405
16.9 切比雪夫插值 407
16.10 冪級數的縮減 409
16.11 遞歸濾波 412
16.12 平方根估計 414
16.12.1 初始條件和參數值 415
16.12.2 非受控軌道及單次運行 417
16.12.3 非受控軌道，蒙特卡羅模擬 420
16.12.4 衝動動 423
16.12.5 連續推力 423
參考文獻 427
第17章 空間碎片 429
17.1 引言 429
17.2 SGP4遞推器和 TLE 431
17.3 確定碎片大小 432
17.4 最接近時刻 432
17.5 碰撞機率 434
17.6 計算所需的Δv 436
參考文獻 437
第18章 人物、進展與展望 440
18.1 人物與進展 440
18.2 展望未來：系外行星 444
18.2.1 歷史 444
18.2.2 觀測 445
18.2.3 系外行星的類型 447
18.2.4 軌道確定 448
18.2.5 行星系統 448
18.2.6 宜居帶 449
18.2.7 觀測計劃 449
參考文獻 449
參考書目 452
索引 455
