在王令朝著的这本《“超级科学：天眼看太空》航空航天科学分册中，你可以读到：航空科技谱新曲、超级航天科技、人类太空探秘之路、载人航天工程、探寻太空里的生命、航天的趣闻轶事……让这些颇为高深神秘的科学知识，展现它们的“庐山真面目”，为你打开一扇知识之窗。

本书既充满了科学性、趣味性和知识性的品质，又有通俗易懂、引人入胜和图文并茂的特色；每个专题的选取突出“代表性”“规范性”和“易读性”。文章中的每一句话、每一个字，作者倾其所能地精心谋思、引经据典，既力求规避画蛇添足之嫌，又力求取得画龙点睛之效。当你阅读每一篇文章时，你都会感到犹如在听一个生动有趣故事般地愉悦和享受，与此同时，你也会收获一份难得的课外时光。

在王令朝著的这本《“超级科学：天眼看太空》科学分册中，作者结合青少年的认知特点，紧密联系身边的生活，生动形象地讲述了卓有成效的超级引擎技术、火星探测俱乐部、一箭多星发射技术、未来科技啥模样、风洞、神奇的太空笔、在火星上“开车”啥滋味、嫦娥三号探测器、“玉兔”车发现了秘密、天空二号、未来太空城的设想……让这些颇为高深神秘的科学知识，展现它们的“庐山真面目”，为读者打开一扇知识之窗、科学之窗和梦想之窗。

本书既有科学性、趣味性和知识性的品质，又有通俗易懂、引人入胜和图文并茂的特色。每个专题的选取突出“代表性”“规范性”和“易读性”，所介绍的科学知识与时俱进，具有很强的时代性和新鲜感，能够充分满足小学生的强烈好奇心。

超级航天科技

 穿越星际的超级引擎技术-

 如何应对“世界末日”

 预防灾难的“神器”

 中国跻身火星探测“俱乐部”

 一箭多星发射技术

航空科技谱新曲

 2050年客机会是啥模样

 风洞——新型飞机的“摇篮”

 到底可以飞多快

 生活里的航空高科技

 终结机场的未来神器

航天的趣闻轶事

 航天员在空间站如何生活

 太空里生病怎么办

 太空也要清扫垃圾吗

 一支太空笔的神奇故事

 在火星上“开车”啥滋味

人类探秘太空之路

 “嫦娥奔月”的幕后戏

 “玉兔号”发现秘密

 从“嫦娥”飞船解读探月工程

 行星上的一年是多久

 “天眼”看太空

探寻太空里的生命

 外星人是啥模样

 寻找外星人

 外星人也在寻找人类吗

 为何人类未能发现地外生命

 为什么外星人不给地球人回信

载人航天工程

 “天宫二号”接力载人航天梦想

 人类移民火星怎么生活

 神舟飞船究竟“神”在哪里

 未来人类会住在火星上吗

 未来太空城的设想

穿越星际的超级引擎技术

晨莉在一所市实验小学上五年级，她从小就是一个对周围一切充满幻想的女孩，经常向爷爷奶奶嚷着要“摘星星”“捞月亮”。如今的晨莉对神秘莫测的太空技术着了迷。飞船啊，火箭啊，空间站啊，凡是与探测太空奥秘沾亲带故的科学技术，都要在脑海里转一转过一遍。她的书房里摆满了各种各样有关太空的科幻读物，难怪同学们给她起了个外号，叫“太空妹”，就连爸爸妈妈也认为她是“未来科学家”的料。

一天，晨莉在互联网上看到新华社记者发布的一篇专访报道，我国空间技术专家正在积极准备采用一种全电推进的离子引擎技术，在2020年前后用来发射一颗宇宙通信卫星，以便穿越星际。

晨莉不由得想，这种闻所未闻的离子引擎究竟是什么东西啊？于是乎，晨莉迫不及待地向市少年科学站的特邀火箭专家张博士请教。

张博士笑呵呵地把晨莉带到研究所的办公室，拿出一个火箭模型对晨莉说：“要想知道火箭的离子引擎是什么，就得先从传统火箭的工作原理说起。传统火箭之所以能够发射飞向太空，是因为它有像飞机、汽车和船舶相类似的发动机，也就是平时人们所说的引擎’，正是由发动机产生的强大动力，才能让火箭升空。与飞机、汽车和船舶的发动机不同的是，传统的火箭发动机采用的是由氧化剂和燃料组成的固体或液体推进剂，通过推进剂高压高温燃烧产生炽热的高速气体，让火箭获得发射的推力。人们在火箭发射时所看到的从火箭尾部喷发出的一串红彤彤的火焰，正是推动火箭向高空飞行的动力源。”

张博士接着说：“所谓离子引擎，又叫作离子发动机，在工作原理上它与传统火箭的发动机并没有什么区别，也是采用同样的喷气式工作原理。所不同的是，离子发动机在工作时，并不是通过燃烧固体或液体推进剂来产生炽热的高速气体，而是先将推进剂实施汽化、电离变成粒子，再通过离子发动机的电磁场对其进行加速，最后喷出一束能量巨大的高速电粒子或离子流’，以其反作用力来推动火箭飞行。”

晨莉好奇地问：“既然如此，离子发动机和传统火箭发动机都是利用喷气式工作原理，那么人们为什么要研发离子发动机呢？它与传统的发动机有什么不同呢？”

张博士指着火箭模型对晨莉说：“别看高高竖起的大型火箭外表蔚为壮观，实际上，装在内部的发动机体积并不十分庞大，而裸露在外的火箭推进剂储存箱却占了绝大部分空间。举个例子来说吧，在美国国家航空航天局阿波罗计划的‘土星5号’运载火箭中，这个由三级火箭组成的大型火箭，总共装满了2300吨的液氧和液氢煤油推进剂，在发射点火后短短的2分34秒之内，5台火箭发动机就将这些巨量‘饮料’全部‘喝’完了，而‘土星5号’运载火箭包括5台发动机在内的自身重量仅为131吨。”

“科学家算了一笔账：实际上， ‘土星5号’运载火箭所产生的推力高达3500吨，而仅仅把47吨重的‘阿波罗’号载人宇宙飞船送上月球轨道，其绝大多数的推力却用来‘托举’火箭自身和2300多吨燃料。可想而知，‘土星5号’运载火箭虽然被人们称为身材巨大魁梧的‘大力神’，但真正能够用在刀刃上的力道却寥寥无几，也就是说，如今传统的运载火箭虽然越造越大，但是它的工作效率却极其低下。更要命的是，如果人们只是从地面将飞行器发射到太空，那么，这种利用化学燃料推进剂工作的火箭发动机尚且还能够容忍，如果是飞行器要在广袤宇宙空间中进行长时间的航行，这种缺点就不容忽视了。这是因为在太阳系内，飞行器穿梭于不同的行星之间，往往需要经历漫长的飞行时间，若是依靠传统发动机的推进方式，不但需要耗费巨量的燃料、浪费运载火箭的有效空间，而且它的加速效果并不理想。为了解决这一技术难题，在科学家的不懈努力下，以离子推进技术为基础的离子引擎终于应运而生。”张博士解释说。

晨莉又问张博士：“那么，与传统火箭发动机相比，离子发动机有哪些优点呢？”

张博士回答说：“首先，离子发动机的体形十分娇小，几乎可以与普通汽车使用的发动机相媲美，可以大大节省飞行器里的有限空间。其次，尽管离子发动机个子小、推力弱，但是它的推进剂消耗少、推力持续时间长。换句话说，传统火箭发动机虽然推力巨大，但持续时间极短，飞行器执行深空任务时，一旦燃料用完，这就意味着飞行器无法调整航向、无法调整姿态、无法减速‘刹车’，成了一匹脱缰的野马。而对于离子发动机来说，它采用全电力推进方式，非常节省推进剂。一个使用最先进离子发动机的飞行器，在连续运行5年之后，它所消耗的推进剂竟然只有770千克，而且飞行器持续不断积累推力后可以达到惊人的速度，原本使用传统火箭发动机的飞行器需要200多天才能到火星，而离子发动机仅需30多天，当然这一切都是发生在阻力几乎可以忽略不计的太空里。”

晨莉听后，接着问张博士：“那么，离子发动机的全电推进究竟又是怎么回事啊？”

张博士告诉晨莉：“所谓全电推进，顾名思义，就是依靠电力来推动飞行器，而不是通过燃烧固体或液态化学燃料来产生炽热的高速气体。当离子发动机处于全电推进的工作模式时，从飞行器太阳能电池板上所获得的电力，会把离子发动机内部的惰性气体分子变成离子，并使它们带电通过电场加速，最终形成一股高速离子气流从离子发动机后部喷出，从而推动飞行器前行。也就是说，全电推进离子发动机的重要作用，是在太空中扮演飞行器动力的角色，而并非只用来把飞行器从地面送上太空，通常它可以连续工作1万小时以上。”  晨莉迫不及待地问：“那么，我国全电推进离子发动机的研究情况怎么样啊？”

张博士用异常兴奋的语气回答道：“我国科研人员经过十多年不懈的努力，在全电推进离子发动机领域中取得了，一系列的丰硕成果，如今已研制出功率达到5千瓦量级的全电推进离子发动机，可以与目前世界上最新一代的美国国家航空航天局全电推进离子发动机相媲美。据悉，到2020年，我国空间技术研究院将推出50千瓦量级的大功率全电推进离子发动机，为探测火星的宇宙飞船提供动力。”

P2-6

在当今浩如烟海的知识宝库中，蕴藏着丰富的新奇科学技术知识，在犹如蛛网般互联网信息的冲击下，人们想要找到去伪存真的科学知识已实属不易，而要让众多小学生获得其喜闻乐见的科普作品更是难上加难。

为此，在这本《“天眼”看太空》航空航天科学分册中，你可以读到：航空科技谱新曲、超级航天科技、人类太空探秘之路、载人航天工程、探寻太空里的生命、航天的趣闻轶事……让这些颇为高深神秘的科学知识，展现它们的“庐山真面目”，为你打开一扇知识之窗。

整套丛书既充满了科学性、趣味性和知识性的品质，又有通俗易懂、引人入胜和图文并茂的特色；每个专题的选取突出“代表性”“规范性”和“易读性”。文章中的每一句话、每一个字，作者倾其所能地精心谋思、引经据典，既力求规避画蛇添足之嫌，又力求取得画龙点睛之效。当你阅读每一篇文章时，你都会感到犹如在听一个生动有趣故事般地愉悦和享受，与此同时，你也会收获一份难得的课外时光。

读书之所以是生活中不可缺失的重要一环，这是因为读书可以增长知识和才干，读书也可以作为一种排忧解难的方式。处世行事时，正确运用科学知识意味着你有才华；孤单寂寞时，阅读可以作为休闲，或者排解疑惑。因此，读书使人感到充实，对于一本好书，则更要通读、细读和反复阅读，循序而渐进，熟读而善思，温故而知新。

可以说，打开所有科学的钥匙都是一个问号，伟大的科学发明归功于“为什么”，生活的智慧也来源于逢事问个“为什么”。而一本好书，就可以让你从中找到心目中想要的答案。

我真诚地祈愿，即使是世纪会不断地交替向前，这套“超级科学”丛书也不会像时间那样成为匆匆过客，而是像一盏永不熄灭的心灵之灯，照亮每一个读者朋友的科学之路、知识之路和梦想之路。

最后，我由衷地感谢姜美琦、王晨逸、曹峻、廖少先、汪蕙绮对丛书所给予的帮助和支持。

王令朝

2016年5月