“星球大战计划”复活?

世界博览 2018年06月12日 18:22

星球大战计划

董健

导语:根据冷战解密材料,一般认为美国实际投入了千亿计美元天军计划,在本质上是一种对苏联的战略欺骗,根本用意并非真正为美国打造一个坚固的导弹防御网,而是想从经济上拖垮苏联。但时至今日——构建反导网络,却在某种程度上悄悄的变成了现实。

美国总统特朗普在3月14日于加州的一场讲演中提出“我的新国家空间战略确认可能在太空实现作战行动,如同在地面、空中和水中一样。我们甚至可能有天军。我们有空军,将会有天军,还有陆军和海军。”

特朗普这番讲话表达的意愿明显又向前进了一步,未来美国真的组建单独“太空部队”的时候,很可能将其列为完全与现有三大军种并列的地位。不论此事最终成败与否,但是很显然美国的这种倾向将加剧自冷战之后稍微沉寂的太空军事竞争。

应当说,从美国发射第一颗人造卫星开始,美军在太空军事化领域的探索和尝试就一直没有停止过。这种努力的顶峰应当是以里根时代提出的“星球大战计划”为标志的,原名“战略防御倡议”这项庞大计划打算投入上万亿美元建立一个多层次、多手段的战略导弹防御体系,其根本目的在于“反导”。

冷战的高峰期,苏联投入巨资打造了一个数千枚洲际导弹搭载上万枚核弹头的庞大洲际弹道导弹力量,不论是从核打击能力还是导弹突防能力上都取得了一定的对美优势。如果任此发展下去,那么“核平衡”就可能被打破,美国必将陷入彻底的战略被动。单纯追加投入扩充自己的导弹力量,对于美国来说意义不大,最后必然走进一个“面多加水水多加面”的死循环当中。

星球大战的那些武器

里根的“倡议”一经提出,美国政府迅速将其立项并且开始细化分工。毫无疑问,“弹道导弹防御计划”是最为核心的计划,美国政府提出了有必要建立一个包括高频定向微波武器、高能激光器、高能粒子束、电磁炮和拦截导弹组成的反导拦截系统。

根据不同的武器物理特性,反导平台的部署方式各自不同,担负的各种任务是有所差异的。

高频定向微波武器的原理类似于今天的家用微波炉,主要依靠高能量密度的大功率微波束照射目标,引起目标物体内的分子产生高频振动摩擦产生热量,最后导致目标结构发生损坏。

另外,高频微波照射金属物体的时候会因为电磁感应效用,在物体表面形成感应电流,这个电流可以通过导弹结构的各种开口或者缝隙进入导弹内部烧毁其电子设备,使得导弹无法继续正常飞行。

同样载有大功率激光武器的卫星也是依靠高能量激光束照射导弹表面,使得导弹弹体的表面材料吸收热量而被加热,产生软化、熔化、气化直至电离,尤其是气化剧烈到一定程度时候气体会产生向外喷射的效果,对于弹体材料形成巨大反作用力使得剩余弹体可能变形断裂。

高能粒子束武器则是通过先在磁场中对质子进行加速,最后形成一股接近于光速的粒子流,当高能的粒子束击中目标之后,很快可以通过与目标结构内的原子发生碰撞将能量转导给目标体,使得其局部发生巨大的振动产生热量导致结构体发生烧蚀熔解。

应当说这三种定向能武器各有所长,也各有所短。

高频定向微波武器与激光、粒子束武器相比,其波束宽得多,只需将天线大致指向目标,不必像激光、粒子束武器那样精确跟踪、瞄准目标,具有较高的摧毁概率,另外除了浓厚的雨雪云团之外几乎不受气候影响,但是正是因为其波束较宽,所以需要更多的能量,想在目标表面达到这个功率密度微波发射器本身所需的功率惊人,但没有足够的电力系统支持是不可能发挥作用。

激光武器和粒子束武器虽然也需要较高能量支持,但相对需求较小。不过激光光束受大气影响严重,不仅云雾雨雪都会严重衰减激光的照射功率,即便是大气层本身就会引发严重的散射作用,另外大气环流形成的风和不同密度的空气层还会引发激光的折射导致光束可能无法准确击中目标,在大气层中会不断与大气分子进行碰撞,也会导致能量迅速散失,因此根本满足不了射程需求。

考虑到系统的可靠性和成本問题,美国专门研究使用电磁炮作为上述三种定向能武器的补充,分别部署于地面和轨道卫星上的电磁炮可以射出初速高达几十公里每秒的弹丸对中间段和再入末段的弹头进行拦截。

于是,美国在星球大战计划中试图分别根据他们的优缺点进行不同的分工部署。在对付上升段的导弹时候使用载有激光或者粒子束武器的卫星进行拦截,对付飞行中段的导弹时候,除了卫星武器平台之外再加上陆基的激光、粒子束武器和电磁炮进行拦截,最后再入阶段的弹头则使用电磁炮、反导弹道和粒子束武器拦截;每个阶段的拦截率都设定在90%以上,这样整个系统基本可消灭超过99.99%的来袭核弹。

武器真的靠谱吗?

这项计划看着非常完美,但是即便是以今天的科技水平仍然是短期内无法真正实现的,它几乎在多数环节上都有跨不过去的技术门槛。卫星搭载定向能武器面对的一个共同跨不过去的门槛是无法提供足够的能量支持,撇开耗能最大的高频微波武器不谈,即便是使用能耗较小的激光武器最低也要保持平均输出20Kw。

而卫星供电主要模式不外太阳能电池帆和同位素温差发电器这两种,考虑到目前美国能造出的最大同位素温差发电器不过5Kw,而即便是现在的国际空间站所用太阳能电池帆也仅有118Kw的日平均功率,并且在背对太阳的半球上空压根无法使用,如果扣除星载其他设备的耗电,根本无法支持武器系统的可靠运转,所以能源问题就是一个无法解决的难题。

粒子束武器需要的加速器更是一个拦路虎,美苏差不多同时开始研制用于武器级别的高能粒子束,但是苏联的加速器体积大约等于四个足球场大小,而美国的也基本接近一座摩天大楼。且不说供电问题,就是想把这样大的一个物体发射到外太空就是基本不可能完成的。即便是采取分段发射后在外太空组装,难度也堪比建设一道万里长城。

所以随着时间的推移,“星球大战计划”的诸多子计划基本没有在原定时限内完成的,而且大多数项目的进展几乎可以忽略不计。最终随着冷战结束,克林顿政府正式宣布终止了这一计划。

虽然到了今天根据冷战解密材料,一般认为美国实际投入了千亿计美元的这项庞大计划在本质上是一种对苏联的战略欺骗,根本用意并非真正为美国打造一个坚固的导弹防御网,而是想从经济上拖垮苏联。但是万万不能忽视的是,美国提出这一计划的根本目的——构建反导网络,却在某种程度上悄悄的一步步变成了现实。

在那些令人眼花缭乱的“高大上”子计划掩护下,当年最不起眼的子计划之一美国的反导导弹系统已经实现了现实部署,“TMD+NMD”反导体系其实正是这个庞大计划的缩水版。虽然目前美国部署的陆基中段拦截弹数量有限,尚且不过百枚,但是只要未来需要扩大部署已经不存在技术障碍。

作为“星球大战计划”的另外两个遗腹子,电磁炮和地面/机载激光拦截武器也基本接近实战水平了。美军利用波音747改装的ABL机载激光武器系统于2010年2月在太平洋上空进了两次测试,成功击落了两枚靶弹。时任美国海军作战部长格林纳特上将在2014年透露,当时美军的电磁导轨炮已经走出实验室,正在进入工程测试阶段。测试中,电磁导轨炮将一枚约10的弹丸以2.5千米/秒的速度发射出去。未来美国海军准备将电磁炮装备美国舰艇。

坦率的说,即便是美国当初发布“星球大战计划”本身的目的是一种战略欺骗,但是数千亿美元的投入在现实中确实推进了美军不仅在反导方面的能力逐渐成熟,也大大的推动了包括军事宇航技术在内的其他具有革命性的武器装备的发展。

今天特朗普表达组建“天军”的愿望确实是有着一定的现实基础,他的愿望如果成真,那么在未来的某一天“星球大战计划”也会真的会以某种方式借尸还魂,那恐怕就要再次开启人类在太空方面的新一轮军备竞赛了。

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