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| 編輯推薦： |
1.这次的工业革命与以往几次相比，有很大不同，这次是发生在航空航天领域，通过航天技术实现外太空的资源开发与利用。在数字化和新兴技术经济领域颇有声望的专家茵玛·马丁内斯，以多学科的融合视角，系统地展示了未来五十年内太空行业可能发生的剧变。
2.这场席卷世界、关乎你我未来的科技革命和产业变革对人类社会现有生活模式的冲击力度，将远超以往历次工业革命。
3. 由太空技术引领的第五次工业革命，将使人类进入全新的“太空文明”时代
在前面四次革命中，人类消耗了太多自然资源，导致了自然系统的崩溃，人类已经面临着空前的生存挑战，第五次工业革命将会是绿色的革命，因此，在这次革命中，生命科技和可持续的行业将占据主导地位。
4. 地球能源日益紧张，人类的家园被资源、环境等问题困扰。
怎么办？人们立足地球，放眼长天，开始寻找第二家园。
太空的特殊环境和条件是人类可以利用的重要资源。历经50多年，太空1.0时代结束，2.0时代已然来临，其目标不再是远征探索，而是建立一个永久、稳定的居住点。
未来会怎样？人类将重返月球、建造太空基础设施、建设月球基地、开采太空资源、建立纳米卫星互联网、普通百姓进入太空
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| 內容簡介： |
蒸汽机的发明引发了次工业革命，人类进入机械化时代
电力的使用驱动了第二次工业革命，人类进入电气化时代
计算机的发明和应用催生了第三次工业革命，人类进入自动化时代
互联网的普及与发展造就了第四次工业革命，人类进入信息化时代
太空技术引领的第五次工业革命，将使人类进入全新的“太空文明”时代
在前面四次革命中，人类消耗了太多自然资源，导致了自然系统的崩溃，人类已经面临着空前的生存挑战，第五次工业革命将会是绿色的革命，因此，在这次革命中，生命科技和可持续的行业将占据主导地位。
在本书中，作者介绍了目前世界各国在航天及卫星领域的发展状况，以及合作交流的情况；回顾了火箭技术的发展历程；记述了卫星技术服务人们的生活，解决了地球上的很多难题；展现了空间站技术的不断发展，人们进一步对月球、火星进行探测，人类将加快迈向太空的步伐。
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| 關於作者： |
茵玛·马丁内斯（Inma Martinez）
出生于西班牙。曾执教于英国帝国理工学院和西班牙的洛约拉大学，20多岁的时候就被授予美国大学教授职位。
她开创了移动互联网、音乐和视频流、联网汽车和智能生活等数字技术。她将自己的创新事业与英国贸易投资署、英国文化、媒体和体育部创新基金投资委员会以及西班牙政府经济和数字转型部相结合。她还在欧盟和SCOPE（马来西亚砂拉越州政府卓越绩效中心）的各种技术和数字委员会上提供了大量的专家建议和见解。
她是数字化先驱和人工智能科学家，曾被评为“2018年改变数据格局的十大女性”之一、“人工智能50强”之一。她还是经合组织和七国集团倡议的全球人工智能伙伴关系（GPAI）专家组成员，被《财富》和《时代》杂志视为欧洲的科技社交人才。
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| 目錄：
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Chapter 1
探索者
永远前进，永远攀登
探索造物之奇
探索太空
站在巨人的肩膀上
小国家，大足迹
探索银河系内外
詹姆斯·韦伯太空望远镜
寻找生命
太空大奖赛
太空中的未来
Chapter 2
蓝天之外的太空
一切准备就绪
火箭工程师
现代火箭
大展身手
超级油轮、超级拖车、超级重型火箭
太空气球
太空循环经济
卡门线以下
回看家园
哥白尼计划
对地观测任务
监测气候变化
太空的边界
近地轨道
国际空间站
太空政策
太空规则
太空军事化
寻找第二家园
南极洲：太空演练场
月球
火星
Chapter 3
太空敞开大门
地月经济
太空基础设施
电信
能源
太空采矿
太空运输
太空制造
微重力
实验
种植
医药
太空建筑与土地开发
月球上的城市
太空轨道平台
太空旅游
民用航天器
民用轨道站
自动化与太空机器人
后记
致谢
注释
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| 內容試閱：
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原版序
本书是茵玛·马丁内斯（Inma Martínez）对太空经济发展的分析。她在创新、金融、投资、产业战略和电信领域都获得了广泛的国际认可，并且已经在更传统的行业中证实了基础设施建设对经济发展和社会进步的深远影响。
如今，航天部门已经迈过了基础设施这道门槛，作者将在本书中为我们分析其影响及未来的广阔前景。她分析了太空工业的发展，并凭直觉预感到这一领域会在未来几年给商业与工业经济带来爆炸式增长，从而开启她称为“第五次工业革命”的进程。
2019年是人类首次登月50周年，这在航天领域极富象征意义。我们可以看到这一行业是如何发展的：它在60年前才开始有资金投入，并且是以开展科学研究和树立国家形象为主的纯机构化领域；随后转向了基础设施建设——电信卫星、对地观测、导航、国际空间站——仍以地球为基本中心：研究、观测、管理及改善人类生活质量。这整个阶段的特征是以航天机构和政府实体为主导、依靠公共资金投入，但这一体系正在经历深刻的变革。被称为“新太空”（或“新空间”）的这一爆炸式发展阶段开始于几年前。正如茵玛所精妙比喻的，新太空的旗手是埃隆·马斯克和杰夫·贝索斯等人物，他们不仅是超级百万富翁、伟大的实业家和企业家，而且对太空有着前瞻性的眼光和前所未有的认知，并拥有敏锐的商业头脑。茵玛断言这种认知是出于高度的“幼态延续”[1]。的确，太空工业与其他领域不同，它的特殊本质是：让我们想象其他世界，同时又意识到自身的渺小和保护“地球飞船”的必要性。这是一种巨大的力量。
在我职业生涯的大部分时间里，太空部门都是由航天机构与政府实体的公共投资所主导的。我们的关注点在于：茵玛为什么大胆预测太空行业的下一笔大规模投资将来自私营部门。这些投资不仅用于服务地球的基础设施——埃隆·马斯克和杰夫·贝索斯分别开发的“星链”和“柯伊伯”，或“一网”[2]等卫星群便是好的例子——而且将用于地月经济、太空开采、资源的就地利用、太空制造、太空居住地建设与开发、太空旅游、太空机器人研发、可重复使用的火箭制造等方面。这一观点非常反传统，但同样合理，而且航天部门确实已经来到历史发展的关键点。企业家精神已经进入了太空工业，并且根据作者的观点，这一新力量将带来超出我们想象的进步。
我们正在经历的是一场真正的太空革命，我敢说这是一个突破性的创新过程，就像亚马逊网购给贸易部门带来的变化，或数码技术出现后的摄影行业一样。茵玛指出，有迹象表明，太空工业仍然由少数人管理和驱动，但20年后将不再如此。太空工业将进入我们的集体经验和生活环境，在几十年内带来翻天覆地的变化。这一进程的速度使我们在未来几年内就可验证这一预言是否会实现，以及是否如茵玛所预测的那样，我们正要迎来由太空经济推动的第五次工业革命的曙光。如果真是如此，那么这将是一件非常幸运的事情。因为正如其定义所言，太空工业既充分意识到地球的局限性，又揭示出保护地球的紧迫性。
费尔南多·多夫拉斯（Fernando Doblas）
欧洲空间局前传播主任、
前创新总干事、特别顾问
作者序
太空工业作为基础设施
驱动型产业的发展潜力
基础设施驱动型经济为20世纪各国的发展做出了巨大贡献。其中，交通、能源和社会基础设施等长期资产极大地促进了工业增长与科技创新。而且，基础设施一经完善，工业生态系统便能持续发展，推动社会的进步与平等。20世纪90年代中期的基础设施建设由金融市场提供资金，以每个项目的收益作为回报；而公共部门投资的效果则由其产生的社会效益和经济效益来衡量。如今，太空经济打开了一个全新的发展领域，其发展潜力如同20世纪80年代末的电信与运输行业。在未来的10年里，宽带服务会从地下光纤转为卫星网络通信，云基础设施及边缘计算也将依托太空建设。交通运输业——它是几个世纪以来的传统基建行业，以铁路、公路和港口建设来促进商业发展——也会在太空中开展，大量投资将被吸引到太空领域的前沿：航天企业与发射设施。太空行业竞争力极强，已经能以更低的成本运送更多的有效载荷，因此更多部门将得以开展太空作业。尤其是在运输行业中，以太空为终点或起点的运输将提升整个产业的灵活性、提高企业竞争力，并为近地轨道（或称“低地轨道”）、月球基础设施建设和火星居住地建设等企业项目提供更有效的支持。
人类的眼界越开阔，生命体验就会越丰富。21世纪富进取心的开创者们打破了生命只能存在于地球的心理障碍，意识到人类的未来在太空之中。他们已经开始制订惊人的产业策略和的技术方案，以让我们的太空梦成为现实。杰夫·贝索斯、埃隆·马斯克[1]等开拓者怀揣幼时的梦想，自21世纪初就开始建立自己的航天公司；当今主要的航天机构都由敢想敢为、目光长远的思想家所领导，如欧洲空间局（ESA）局长简·沃纳[2]和美国国家航空航天局（NASA）新任局长吉姆·布里登斯廷；科学家正与抱有商业目的的企业家协力合作；政府正为越来越多的太空计划投入资金，大学毕业的年轻人对在太空行业中开拓自己的未来充满热情——这一切都并非巧合。现在，我们正面临一个前所未有、恰到好处的成熟时机。今天的太空工业正为商业所推动，它站在了为我们铺平道路的巨人的肩膀上。过去几十年由政府资助的太空项目为我们打下了基础，人类将永远受益于此。我们前进的第二支柱则是私营部门的商业伙伴，他们为各个航天局提供了有力的支持，为当今的航天设施建设奠定了基础。作为人类的开拓性尝试，太空也从根本上获得了外交领域的善意和支持。这打破了过去的模式，我们都将对此心怀感激。为了将来的和平与合作，太空产业掀起了一系列的社会变革，因为前方有着艰巨的任务：保护地球，实现人类的进步与文明的发展。这文明也许是宇宙中的文明，是人类精神的伟大与美的证明。
现在，我们已经进入21世纪的第三个十年。如今进入太空工业的商业公司都以在近地轨道之外建立一个可自给自足的空间经济为目标。地月空间——离月球更近且受到的地球引力较小的空间——正成为私营部门、传统太空部门创新计划以及政府项目相竞争的领
域。政府主导和科学支持的双重力量在过去60年中推动着太空的探索，在近30年间提供了理想的环境，让创业公司集聚于此。它们形成了勇于开拓的风格，以全新的方式解决太空问题并改善产业生态，而且更重要的是：它们开创了更经济的商业模式，将太空的运营成本降低到只为传统价格的一小部分。
60年来，随着信息技术的实践和私营部门工程师与科学家的深空探索，我们充分了解了开展“有经济效益的”商业航天飞行任务所需的科学环境和科研力量。这催生了新的动力、思路和观念，更灵活可及的目标和以任务为中心的全新运作方式。这群经验丰富的人士选择了太空而非硅谷。从2020年开始，这一产业将随着机遇的增加和太空工业进入革命性的发展状态而成倍扩张。任何进入劳动力市场的年轻毕业生，或希望成为这个崭新未来一分子的科学、技术、工程或数学专业的人才都将受益于私营企业为新员工提供的内部培训。因为该行业渴望吸纳的不仅有秀的员工，还有对此机遇富有热情和活力的人。这份工作不是简单地为了让你付起房租或升职发财。太空工业将成为的变革力量，为人类打开通向宇宙的道路。太空产业中的每一个人都坚定信心，目标清晰，因为他们的工作意义重大。每一项任务都承前启后，每个人都参与其中，并为全人类做出贡献。当信息技术部门优化了产品的生命周期、基础设施建设终于完成、代码已经完善、平台支持着各项服务、新的领域令人身心振奋时，太空工业便会迎来激烈的创新与变革。私营企业提供的各项服务——这些服务脱离媒体，于后台运行，对太空任务的成功而言至关重要——有着惊人的覆盖范围：从协助完成近地轨道任务、为国际空间站提供物流运输服务，到网络防御、环境工程与规划、健康安全管理、停用及关闭服务、信息技术任务与项目、医疗设备运输、食品服务和航空航天材料，再到人体工程学中人本设计概念在太空中的具体体现、太空中所收集图像数据的结构化处理、太空计算应用处理器的集成电路定制，以及软件、硬件、服务协议和太空任务的系统设计、工程、制造、集成、测试、检验一条龙服务。这需要不同的技术，每一个人的才能都会带来价值。
20世纪70年代中期，批电视和广播卫星发射成功，太空经济开始发展。在随后的几年里，这些卫星扩展光谱，生成了分辨率更高的图像。不久之后，通信卫星的出现带来了数据和语音连接，以及地理定位和导航服务。近地轨道也逐渐被主要用于对地观测和研究任务的立方体卫星或纳米卫星占领。这些卫星体积更小（是边长为10厘米的立方体单位），价格也很便宜：三个单位约为2.5万欧元，可以由三方分摊，每方只需支付8000多欧元。因此，大学乃至研究机构都成为民用卫星运营商的服务对象。今天的卫星高度更低、体积更小，部署方式与互联网协议网络相似，能形成具有自我修复能力的卫星群，以防其中一颗卫星发生故障。除了在较低的高度上部署更小的卫星，我们还发射了目前近地轨道上的物体：人类在太空中的个活动中心——国际空间站。它是我们在太空中的个休憩场所，是由全球多个国家联合、在多项太空计划的合作下运行的。这是一项高度协作的任务，由6名工作人员共同进行一系列新奇的活动（从科学实验到工程操作），同时要在微重力环境下保持身心健康。
对太空的探索也改变了我们自我认知的方式，这种自省让人类作为一个社会整体不断进步，并向着更高程度的文明前进。太空探索正在塑造一个新的文明阶段：人类将在这里建造定居点，在地球之外生活、工作和娱乐。历史学家对过去文明的叙述基于能证明其存在的物理证据，例如世界各地发现的巨石——其中有一些被纳入古建筑群中。巨石仍是古代世界的谜团，也是让人相信公元前某世纪存在过失落文明的依据。当今世界为太空经济这样的产业提供了理想的环境，使其得以大展身手、发挥潜力并开创新的发展前景。这不是由个体推动的，而是受到社会结构、地缘政治和全球经济下行所带来的诸多变化的影响。这些变革将我们推向人类历史的共命运时刻：各项太空计划决定合作并结成联盟，而非互相竞争。
我们身处太空并从这个全新的物理维度拓展创新的视野。它启示着我们：我们的发展不仅需要考虑人类的利益，还应关注动物与自然界的福祉。希望在不久的将来，我们能把保护地球上的一切事物变成发达国家切实的宪法规定。因为任何对地球有所了解的国家，特别是那些参与了太空工业变革的国家，都将重视地球的生物多样性和生态系统的繁荣。如果一个社会想进入呈指数式增长的快速转型期并调整过去的经济结构，那就首先要意识到：地球的基本权利应该高于某个国家的具体法律。如果我们渴望进步并了解自身的存在与命运，我们就必须认识到自己生活在一个资源有限的脆弱星球上，并亟须扩展到一个新的、银河系的高度上。
2019 年6 月3 日于伦敦
永远前进，永远攀登
只要是往前走，去什么地方都无所谓。
——大卫·利文斯通[1]
人类之所以能发展出文明，是因为在内心的指引下，我们知道了还有超出自身认知的事物存在。这督促着我们探索周遭的环境。探索让我们走出丛林，进入海洋，征服山脉与
高峰。对地球的地理探索让我们将本土作物带至他处，让我们发现黄金和财富，同时推动了制图学的进步和现代国家的形成与诞生。随着我们在水平面上的探索，地球向我们展示
了其惊人的丰富性，无数奇妙的事物激励我们探索未知、探寻事物的因果关系。我们成了科学家、哲学家、数学家，探索每一个物体和每一个生物背后的真相。我们不仅对事物进
行分类，还成为思想者，思考这一切存在的原因和意义。我们终成为充满好奇心的人类，而这始于我们对自然秩序的物理反抗：当我们勇于双腿站立，同重力进行对抗时，我们不仅提升了海拔上的高度，还获得了全新的大脑。新开发的大脑皮层推动我们前进，让我们成为今天思考着移民火星的人类。反抗重力让我们拥有了更强的探索能力，因为我们行动速度更快，而且比动物更强烈的好奇心赋予了我们力量。
在完成了水平面上的探索后，我们不断增长的好奇心点燃了继续探索的欲望之火，驱使我们走向肉眼可见的范围之外。于是我们发现了亚原子粒子，并将目光投向地球的边界，朝着可以行进的相反方向看去：向上，进入广阔的宇宙。因此，向外探索并不是某些人的任务，而是每个个体的内在冲动。现在，太空探索引导着我们开始计划地外生活，但这并不意味着地球不适合生存或不值得保护。恰恰相反，对太空的探索能督促我们更好地守护地球，因为人类在这里所取得的所有成果都是前进的一步，从而确保人类生命能够
延展到其他星球上。这不是疯癫、自大或傲慢之举，这说明探索之焰仍在我们心中燃烧，我们希望能作为一个文明继续发展、繁荣。我们将学会抵御月球的辐射和火星的严寒，以便有一天为人类找到新家园。如今，太空工业是人类所有努力中激动人心的一项。商业公司和有远见的企业家推动着变革，将它从简单的研发行业变成一场全新的工业革命。他
们坚信将人类文明发展成太阳系文明的可能性，并且明白我们未来的需要无法仅凭一个星球的资源来满足，而是需要动用银河系的资源。进入太空是我们与生俱来的权利，而我们
终将努力使其变成现实。
当今世界正被企业家精神与创新精神所吸引。航天企业家的关注点打破了一个看似牢固稳定的行业格局。具体而言，大家都想知道一个人怎样才能富有创造力、有韧性、有远见，善于解决问题且个性独特。这些都是未来社会所需的能力与精神，而它们是存在于少数人身上，还是存在于每个人身上？事实是，每个人都本应拥有这样的幼态延续，这种强烈的好奇心是基因所赐。不幸的是，我们的教育系统大力发展的是以智商而非情商为基础的认知模式。这摧残了孩子们，让他们去“记忆”而非创造性地思考。航空航天是一门科学，是靠工程技术驱动的产业，却用高度创新的方法解决了前人遇到的许多问题。今天，这种趋势更加明显：不同学科的加入正加速其指数式增长。太空文明已经开始形成，并且具有真正的21世纪风格：对既定事实的颠覆、企业家精神、包容性与多元性。
此外，关键的是人类有着不可思议的好运，出生在了一个充满生物多样性的星球上。这激发了人类大脑发育的幼态延续。幼态延续与环境的多样性发生反应，犹如把曼妥思糖扔进可乐里一样[1]：这完美的风暴将人类变成了天生的探索者。当非洲赤道上的人类为了看清远处的事物而在草地上站立，尝试物理地摆脱地球重力时[2]，人类的好奇心—这是探索的种子—就开始产生了。他们俯视大草原，发现了什么可以吃，什么必须躲。双腿站立有助于减少在烈日下的暴晒，从而降低卡路里的消耗，这使他们的觅食效率提高，移
动距离增加。他们学会了奔跑，每次迈步都让脚稍稍跳离地面。欧洲和非洲地区发现的化石标本表明，这些个体已经发展出情感智力并且讲求实际：他们保存体力来狩猎觅食，而
在其他时候则尽量不动。这是食肉动物在野外狩猎的方式，即在饥饿时狩猎，其他时候则睡觉或什么也不做。食肉动物是节能的。我们的原始猎人所做的另一件事则与达尔文的进化论相矛盾，他们会决定迁徙到自己熟悉的山川河谷之外。
这是一种“正向偏差”[1]。研究其他新近非洲标本的人类学家也承认，这一行为与达尔文的学说相冲突。达尔文认为在进化的“奥运会”中，存活下来的都是“更快、更高、更强”的个体。他们会使自己远离伤害，并且提高了生存能力和韧性，但这种迁徙行为就像我们今天的太空活动一样。比起存在了短短不到30万年的我们[2]而言，直立人存在的时间超过150万年，成为生态意义上占主导地位的物种，在地球上展示出人类的韧性与胆量。直立人在前往亚洲和大洋洲的途中不仅跨越了海洋和半岛，还朝着东部的边界前进。经过时代变迁后，我们对人类的命名已不再正确：其不仅“直立起来”，还是真正的探索者、一个“探索人”——充满好奇心与冒险精神。其穿过大草原，走向遥远的大洲，正如我们现在尝试在火星或月球定居一样。有了身体上的自由，其还获得了精神上的探索自由。
在适应微重力的过程中，人类极有可能进化成“太空人”：在几千年后适应了另一种重力环境的人种。
我们的祖先站了起来，而我们向地球以外发射了飞船。生命在不断进步。身体变化与大脑进化之间的联系在于：我们的行为会影响大脑的认知区域。大脑里装满了记忆，但长期记忆的生成倚赖知识的行动体现，即将所学付诸实践的过程。当我们将身体从地球重力中解放出来时，人脑形成了三个不同的区域[1]。这一进化到今天仍显出其优点，并且表明了人类与计算机设备的区别。我们的才智基于认知过程中获得的默会知识[2]。当我们全神贯注地去完成任务时，我们不断将知识付诸实践，直到能出色完成任务并熟练掌握技能。这时，大脑就将知识转化成了自然的能力：它不是意识或记忆，也不是思维过程，而是综合的潜意识行为。如果问加拿大宇航员克里斯·哈德菲尔德上校花了多少时间来学习在国际空间站操控加拿大臂2号，答案也许是几千个小时。然后，他还要在太空训练池中进行数千个小时的水下练习。宇航员在那里学习太空行走，以便身负宇航服、靴子和器械对国际空间站进行设备维修。国际空间站在轨道上以比子弹更快的速度绕地球飞行。练习不仅是为了力求完美，还使我们意识到自身的潜力，并向着生命的高峰前进：这再次证明了人类的不凡。当身体行动时，我们的第二脑—边缘系统，即生成记忆并使认知转变为默会知识、专有技术和高产技能的大脑区域—所习得的知识会在实践中发生化学反应，将知识整合到潜意识中。
这一化学反应将简单的思想变成了无限潜能。因此，我们的直觉与情感本能会感知到不可预见的事物并觉察危险。这也让我们产生好奇心、解决问题的能力、精神动力和永不言弃的恒心。因此，人类进化离不开对重力的反抗。它与大脑的发展息息相关。我们激励自己从平凡中“起身”，就好像要挣脱地上遗留的不堪往事；当我们卸下肩上的重担，就像凤凰从灰烬中涅，就像其他所有隐喻，它们暗示着我们进化上的直立起源，表明了我们永不放弃的态度。这就说明为什么是我们而非其他哺乳动物终拥有了如此大的脑容量。我们越提升自己的高度，我们的思维就越有创造力。在反抗重力的过程中，我们的身体拥有了更好的探索能力，我们的精神力也更强，激励着我们变得更加顽强、无畏，更加勇于创新。
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