幸福的媒體人都是一樣的,不幸的媒體人則各有各的不幸。娛樂小編因為新聞多、加班多,而跪求寶強哥不要在凌晨和節假日發離婚聲明,軍事小編卻因為新聞少而不得不編造新聞以求關注。這麼沒節操的事情堂主當然做不出來,那是香港同行幹的好事。
圖註:採用雙星設計的上帝之杖衛星,右側是控制衛星,左側是攻擊衛星。
香港《明報》13日文章稱,中國正在研製「上帝之杖」攻擊衛星,該衛星可攜帶多枚巨型鎢金屬棒,在太空軌道長期待命。鎢金屬棒能以極高速度重返地球,靠動能摧毀地面目標,具有攻擊範圍大、反應時間短、殺傷力大、生存力高、無汙染等優勢。該項目最早由美國在1980年代的星球大戰計劃中提出,21世紀初再次啟動,中國也緊隨其後開始了研製工作。
上帝之杖計劃確實在很多年前就有報導,並非《明報》憑空捏造。但和歷史上很多劃時代的武器構想一樣,這類聽起來就很好的項目往往存在重大缺陷,因此根本通不過立項審查,只能躺在滿是灰塵的資料室裡。
圖註:發射神舟6號飛船的長徵2F運載火箭起飛。
首先,上帝之杖的鎢金屬棒直徑30釐米,長6.1米,這麼大的傢伙重量有多大呢?鎢金屬的密度是19.3噸/立方米,根據圓柱體體積公式計算,金屬棒的體積為0.43立方米,那麼其重量就是8.3噸,與神舟飛船相當。這個分量看著不大,但太空飛行器每公斤的發射費用是一萬美元,對減肥的要求比模特還苛刻。如果一根鎢金屬棒的重量就已經和神舟6號飛船相當,發射費用不低於8300萬美元,那麼整個衛星要多重呢,發射費用又要多少呢?
太空中的衛星要維持壽命,就必須攜帶供微型火箭發動機使用的燃料,以保持軌道和姿態。通常來說,一顆總重5噸的大型通訊衛星會攜帶3噸燃料。假設上帝之杖衛星攜帶4根鎢金屬棒,不含燃料時的整星重量就會達到35噸以上,加上燃料則接近90噸。重量這麼大的衛星,遠遠超過我國現有運載火箭的發射能力,只有尚未立項的長徵9號火箭可以發射,美國也只有已停產的土星5號火箭能將其打上去。如果中美費勁研製這種無法發射的衛星,那堂主真是要醉了。
圖註:美國「月球坑觀測與感知」衛星的結構,可見中央部分完全就是燃料罐。
更重要的是,按照每公斤一萬美元發射費用計算,這一巨型衛星的發射費用不低於9億美元!這是什麼概念呢?美海軍三叉戟D5潛射彈道飛彈在2012年時的採購費用是5400萬美元一枚,9億美元可以採購16枚!這還僅僅是發射費!美國NASA和中國航天局一定愛死這個方案了!真成現實的話,那年底發獎金,數錢數到手軟啊!
其次,明報稱該金屬棒可以以3.9萬公裡/小時的速度打擊地面目標,也就是每秒10.8公裡。這個數字聽起來很好很強大,但作為曾經的優秀中學生,堂主真想把明報編輯吊起來打,難道我們會這麼白痴嗎!
衛星要進入近地軌道,只需達到7.9公裡/秒的第一宇宙速度,所有返回式衛星、載人飛船、太空梭、洲際飛彈都在這一速度範圍內。洲際飛彈重返地面過程中,由於彈頭表面與大氣層劇烈摩擦,速度會逐漸降低,落地時只有6公裡/秒多一點。上帝之杖要達到10.8公裡的速度,從衛星上發射時必須用火箭助推加速,3-4公裡/秒的速度增量意味著需要消耗大約10倍重量的燃料,也就是每個金屬棒需要約80噸加速用的燃料!單個金屬棒的重量要增加到88噸!發射費用要翻十倍!
圖註:美國潘興2彈道飛彈,要對0.6噸重的彈頭進行3-4公裡/秒的增速,就需要6.8噸重的固體火箭發動機。
再次,作者鼓吹該方案可以在10分鐘內完成對目標的打擊,適合打擊時間敏感性目標,真是讓堂主無力吐槽。如果單算鎢金屬棒從軌道到地面的時間,可能還不需要10分鐘,但衛星並不是在天上隨意飄的喂,他一定是沿著軌道走的。只要下命令時衛星並不恰好在目標上方,那就一定需要通過軌道轉移機動來進入合適的軌道,然後在軌道上運行幾圈後才能到達攻擊發起位置。且不說每次軌道轉移都會消耗大量燃料,使原本壽命幾年的衛星在幾星期內完蛋;單說軌道轉移本身,就需要幾天時間才能完成,哪有發射一枚彈道飛彈來的快捷。
不過有時候漏洞太多反倒會讓人無從吐槽。若真的為每根金屬棒配備足以加速到10.8公裡/秒的火箭,那麼飛行軌道什麼的也就無需顧忌了,直接讓金屬棒飛過去便好,其軌道轉移能力絕對綽綽有餘。至於所需的燃料、重量、費用……作者你開心就好。
圖:國際空間站的星下點軌跡圖。低軌太空飛行器在天上飛軌道是固定的,不是隨意亂飄的,重訪一個地方要數天時間,所以不適合在天上部署武器。
第四,就算因為腦抽了,中美不惜代價做出這種怪物,它在天上真的安全嗎?明報那文章臆想將「上帝之杖」部署在1000公裡軌道上就安全了,實際情況怎麼樣咧?2006年,中國第一次反衛星試驗,摧毀的就是一顆800公裡高度的衛星;2013年5月,高軌反衛星試驗,鯤鵬7號火箭達到了35000多公裡的高度。1000公裡高度的軌道就想躲過獵殺?簡直是土包子沒見過世面。
另外中美還正在研製衛星在軌燃料加注技術,也就是用一顆衛星為另一顆衛星補充火箭燃料,以延長其壽命。部署這樣的衛星後,只需將衛星對接改為近距離跟蹤,將燃料加注改為液體絕緣材料噴塗,就可以使對方衛星的各種天線全部廢掉,無法接收和發送無線電信號,自然也就不能執行任務。
圖註:衛星在軌燃料加注試驗,如果這時啟動噴霧頭,就可以使另一顆衛星因光學窗口被遮擋、通訊天線被屏蔽而報廢。
第五,上帝之杖的威力真的足夠嗎?假設經過大氣層的燒蝕,鎢金屬棒落地時的重量為6噸,速度為10公裡/秒,則其動能為3000億焦。一公斤TNT炸藥爆炸時釋放的能量約為420萬焦,一枚上帝之杖的動能相當於71.4噸TNT炸藥的能量。射程1萬公裡的洲際飛彈的圓概率命中誤差已經縮小到百米以內,上帝之杖射程短的優點和在太空長期部署的缺陷相互抵消,可以假設其命中精度與飛彈相當。擁有相當於70噸炸藥猛烈爆炸能量的金屬棒鑽地攻擊,確實可以摧毀絕大多數目標,威力棒棒噠。
可是不如意者十八九,恰恰有一類目標是它無法摧毀的,那就是各國位於地下幾百米深處的戰爭指揮中心。這類目標在戰時就是歐巴馬和普京的大本營,從這裡指揮全國、全軍進行戰爭,所以防護特別嚴密,要求能抗住百萬噸TNT當量的鑽地核彈頭直接命中,區區70噸TNT當量根本奈何不得。而以上帝之杖的巨大費用,各國顯然不可能用它打擊普通目標,甚至用來打擊核飛彈發射井都屬於極大浪費,只有打擊指揮中心才能收回成本,於是就出現打得動的不值得打、值得打的打不動的尷尬局面。
圖註:美國夏延山地下指揮中心的入口,其外覆的花崗巖山體厚達幾百米,所有建築均安裝在彈簧底座上,可以抗百萬噸級核彈直接命中。
現代軍事行動的基礎是經費,任何不考慮經費限制的構想都是耍流氓。上帝之杖的高費用、低可靠性和無物可打的尷尬局面,是美國人迅速放棄這一構想的根本原因。中國航天雖然比美國窮,但中國航天人並不比美國同行笨,美國人不去跳的坑,中國人更不會跳。