Wprowadzenie do astronautyki. Inżynierski punkt widzenia.

Niniejsze dzieło stanowi próbę opisu najważniejszych problemów kosmonautyki, jej historii, a także ciekawszych niezrealizowanych projektów.

W rozdziale pierwszym omówiono zagadnienia rozwoju myśli technicznej, od pierwszych prób zastosowania techniki rakietowej przez Chińczyków i Koreańczyków i Mongołów, ekspansję tych wynalazków na Europę i Państwa Arabskie, wraz z falą najazdów Mongolskich. Wspomniano o użyciu rakiet w późnym średniowieczu w Europie. Przedstawiono znaczące prace z techniki rakietowej i kosmicznej, prowadzone na świecie aż do czasów współczesnych. Omówiono także szereg załogowych misji kosmicznych, tych zrealizowanych i zarzuconych. Osobny podrozdział poświęcono polskim pracom z dziedziny techniki rakietowej i kosmicznej. Rozdział zamykają informacje dotyczące prywatnych projektów z zakresu kosmonautyki.

W rozdziale drugim przedstawiono „naturalne środowisko” astronautyki, czyli Układ Słoneczny. Omówiono wszystkie rodzaje obiektów US, ze szczególnym uwzględnieniem astronautycznych technik ich badania.

Rozdział trzeci poświęcono atmosferom planetarnym, ze szczególnym uwzględnieniem atmosfery ziemskiej. Omówiono modele atmosferyczne, opisujące zarówno dolne warstwy atmosfery, jak i jej najwyższe partie.

W rozdziale czwartym przybliżono zagadnienia związane z mechaniką niebieską,
w ujęciu mechaniki newtonowskiej (wystarczającej w zagadnieniach astronautyki).

Rozdział piąty poświęcono zagadnieniom lotów międzyplanetarnych, z wykorzystaniem wiadomości przedstawionych w rozdziale czwartym. Omówiono manewry dwu- i wieloimpusowe oraz wykorzystanie asysty grawitacyjnej.

W rozdziale szóstym opisano napędy rakietowe. Przedstawiono w skrócie jednowymiarowy model gazodynamiczny silnika rakietowego. Omówiono różne układy napędów rakietowych chemicznych, jądrowych i elektrycznych, jak również żagli świetlnych, magnetycznych
i elektrycznych.

W rozdziale siódmym zajęto się dynamiką lotu rakietowego, wychodząc od równania Mieszczerskiego dla układu o zmiennej masie, rozważono start rakiety z powierzchni planety, wpływ szerokości geograficznej na start rakiety z wirującej planety. Podano także wyprowadzenie równania ruchu rakiety relatywistycznej z porównaniem do ruchu rakiety klasycznej: wzory Ackereta i Ciołkowskiego.

W rozdziale ósmym przeanalizowano zagadnienia aerodynamiki zewnętrznej stosowane
w technice rakietowej i kosmicznej. Omówiono wpływy liczb Reynoldsa i Macha na charakterystyki aerodynamiczne rakiety. Uwzględniono także kryterium ciągłości przepływu. Opisano zagadnienia nagrzewania się aerodynamicznego, szczególnie istotnego podczas wejścia statku kosmicznego
w atmosferę. Przedstawiono metody wyznaczania sił aerodynamicznych na ciałach poruszających się z prędkościami hipersonicznymi. Pokazano tzw. analogię Prandtla dla wymiany ciepła przy opływie ciał z dużymi prędkościami. Przedstawiono uproszczoną analizę procesu nagrzewania aerodynamicznego przy spadku swobodnym. Omówiono również możliwości wykorzystania metod bezpośredniej symulacji molekularnej w odniesieniu do ruchu w ośrodku rozrzedzonym.