霍金和宇宙简史（霍金飞船）

借助光子动力推进的帆板式飞船

对于这一计划，相关领域的专家解读，想法很好，但目前具有科幻色彩。如果在遥远的将来能够实现，将具有开创性工程意义，但还谈不到科学价值。

霍金所提出的以地面激光持续作用于帆板的航天设想，与两种现有方案有相似之处：一是太阳帆飞船，二是光子火箭。空间技术研究专家庞之浩介绍说，从理论上说，太阳帆飞船单纯依靠太阳光子持续撞击帆板，逐渐将飞船在没有明显空气阻力的太空中推进到较高速度。

近20年来，美国、俄罗斯先后做过几次太阳帆动力试验，成败均有，但也仅仅是在近地轨道内尝试过，远远谈不到飞抵半人马座。光子火箭则利用物质与反物质的湮灭反应，自产光子并借由巨大凹面反射镜，向后方喷射光子流。但依据这种设想开展的研究，数十年来没有取得实质进展。

“严格的说，霍金提出的航天器算不上‘飞船’，只是一个几厘米见方的飞行物，其设想的激光推进技术在工程方面也很复杂，”庞之浩介绍说。

美国航天局研制的太阳帆。

“以太阳帆为例，其概念诞生于20世纪20年代，这种方式需要一个巨大的反射镜将阳光照射到面积足够大的帆板上，在实际应用中有很大难度。时至今日，这一研发的进展速度并不快。激光‘飞船’的设想提出不难，在2050年前研制出一个雏形也有可能，但要飞到半人马座还是‘太过遥远’了。当然在更长的时间尺度上，这种激光推进方式可能会有希望，但这必须取得重大技术突破，现在无法预测”，庞之浩表示。

“但霍金的激光‘飞船’可作为科幻进行探索性研究，”庞志浩说，“可以先在技术上力求实现，而不必现在就追求它的实用价值。将人类制造的物体送到数光年以外的宇宙空间具有开创性工程意义，假如经过探索能在这种微型‘飞船’上安装探测装置，才可能提到科学价值。”

就像第一颗人造卫星一样，它刚上天时人们还无法预测它有今天这样广泛的实用价值，这种应用的前提是在工程方面取得重大突破，要先把卫星送上太空。

但即便如此，对于前往半人马座的航天器来说，还要接着解决地面能否收到探测数据，可否在如此遥远的距离上实现测控通信，微型“飞船”怎样抵御星际尘埃的碰撞等难题。目前看得见、摸得着、说得出的技术都无法克服这些困难。（记者栾海，编辑张忠霞，新华国际客户端报道）

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美国《国家利益》双月刊网站12月20日发表了题为《揭秘美国冷战时期的“死星”计划》的报道，美航天历史学家斯科特·劳瑟称，这个代号Have Sting的秘密项目实际是一种部署在太空的巨型电磁轨道炮，尺寸与国际空间站相当，一个长约796.8米的炮身结构，能够支撑“Have Sting”的电磁加速器、核反应堆、低温贮罐区以及像马戏团帐篷般大小的相控阵雷达。 图为Have Sting太空轨道炮项目方案示意图。

提起电磁轨道炮，对喜欢科幻作品的军迷来说可谓是耳熟能详，其主要是利用轨道电流间相互作用的安培力发射弹丸。轨道炮由两条平行的长直导轨组成，弹丸放置在导轨间．当两轨接入电源时，强大的电流从一导轨流入，经弹丸从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，磁场与电流相互作用，产生强大的安培力推动弹丸以超高速射出，理论上可达亚光速，且后坐力要小于传统火炮。其最初由法国人维勒鲁伯于1920年发明。图为电磁轨道炮发射原理示意图。

轨道越长，轨道炮产生的能量就越大，炮弹飞行的速度就越快。据美媒报道，炮身近800米的Have Sting可以将啤酒罐大小的炮弹加速至每小时5.6万千米射向地表，威力相对于人造流星撞击地球，其发射所需的电能由通用电气公司研发的兆瓦级核反应堆提供。图为军迷制作的Have Sting3D模型，需要注意的是该图并非尺寸对比图，只是设想将会由航天飞机搭载入轨组装。

图为科幻电影《变形金刚2》中出现的美海军舰载电磁轨道炮。这种轨道炮的功率和威力与Have Sting相比，只能算“战术级”武器。

尽管Have Sting最终未能付诸实施，但类似设定已多次在科幻电影和游戏中使用。图为著名第一人称射击游戏《光环2》中出现的“开罗”轨道防卫站示意图，可见轨道站的主体就是一门巨型电磁加速炮（MAC）。根据设定，该炮长802米，可将3000吨重的钨合金弹头以相当于光速的4%的初速发射出去，威力相当于51.6亿吨当量TNT。与之相比，为战舰提供停靠补给反而成为了轨道站的附属功能。

其800米的炮身设定与现实美军曾计划研发的Have Sting十分相似，但弹丸威力要夸张许多。 图为《光环2 重置版》中的开罗轨道站，尽管只是局部，通过与周围护卫舰对比，可见超级MAC炮管的尺寸之大。

图为《光环 传奇》动画中，超级MAC炮发射瞬间，其一发的威力可以击穿多艘带有能量护盾的外星战舰。

实际上，著名空战射击游戏《皇牌空战5》中出现的SOLG战略攻击卫星的原型可能也取自Have Sting项目，但该炮的设计更夸张一些，除巨大的炮身外，还另外伸出4个类似支柱的构造体，内部实际是4个战略核弹弹舱，可直接利用轨道炮将核弹射向地表。图为游戏中玩家使用战机拦截再入大气层的SOLG卫星，可见其尺寸之大。

上述几种太空轨道炮其实是在可预见的未来能够付诸实现的“超级武器”，相比之下，“死星”的设定就显得过于玄幻了。根据《星球大战》的官方设定，“死星”直径120千米，其大部分内部空间被用于维持其大型超级激光炮和发电机所必需的系统，核心是一个超物质反应堆，内部进行超大规模的聚变反应，恒星燃料瓶排列在其边缘为聚变反应助燃。图为《星战》中”死星“战斗空间站的剖面图。

死星的超级激光炮直接从超物质反应室汲取动力。其多面放大水晶将八条单独分支激光束的破坏力组合成一道强度堪比恒星核心的能量束，射击一次就可摧毁一颗行星。现实中，能够为死星提供动力的能源系统，在相当长的时间内恐怕都很难问世。

图为另一张”死星“空间站的结构图，红色部分为大型超级激光炮，可见其与核心是直接相连的。

在《星球大战 原力觉醒》中登场的“弑星者基地”相当于“死星”的威力升级版，不仅仅能摧毁行星，还能引起恒星迅速变成红巨星，进而摧毁整个行星系，其供能系统由所在恒星系的恒星获取能量，将其存储在基地行星核内的磁场中，然后把那种能量转换成超高强度的光束通过超空间发射出去，只需一击就能摧毁另一星系中的多颗星球。

图为著名即使战略游戏《命令与征服3》中的GDI离子炮卫星，威力要远强于电磁轨道炮，但实现难度要比电磁轨道炮大很多。

《Baldr Sky》系列中的”贡格尼尔“（奥丁神枪）对地光束扫射卫星。

核心提示：著名英国物理学家霍金12日在纽约宣布，将与合作伙伴开发以激光推进的微型星际“飞船”，力争以光速五分之一的速度，用20年时间飞到距地球4.37光年的半人马星座的阿尔法星附近。

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这门看似普通的R-23型23毫米自动炮实际是人类目前唯一一种曾在太空实际测试打靶过的自动武器，称其为“太空机炮”不为过。本图集将为您讲述这门“太空机炮”以及冷战时期苏联“钻石”军用空间站的故事。

R-23单管航炮由苏联著名总设计师诺德尔曼-里希特领导的图拉精密机械制造设计局于1964年研发完成，是一种专门为高速战机研发的速射航炮。为此大幅缩短了炮管长度，其最高射速可达每分2600发，但其只配备过图-22轰炸机。图为安装在图-22PD战略轰炸机尾部的R-23单管尾炮。

图为苏军图-22“眼罩”战略轰炸机。

提起苏联空间站，大部分人会首先想到20世纪60年代的“礼炮”系列，但实际该系列还分为军用和民用两种，其中军用型被称为“钻石”系列，但出于保密需要，在发射时对外仍沿用“礼炮”代号。整个“礼炮”系列中，礼炮2、3、5号均为军用型。图为“钻石”军用空间站与“联盟”载人飞船对接示意图。

“钻石”军用空间站计划最初于1964年10月提出，目的是为与美国争夺太空控制权，最主要的任务是军事侦察和监视，其次才是拦截美军卫星。 图为艺术家笔下的“钻石”（礼炮2号）军用空间站绘图。1

“钻石”军用空间站总长14.6米，最大直径4.2米，站内有效容积100立方米，可搭载2名航天员。站内主要有2种设备：“玛瑙1”型照相侦察系统和一门R-23速射航炮。 图为“钻石”（“礼炮”军用型）空间站剖面图。

R-23M太空机炮由图-22的R-23尾炮改进而来，备弹32发，固定安装在空间站前下方，被称为“盾牌-1”系统。航天员可利用瞄准具转动整个航天站，使机炮瞄准选定的目标。由于“钻石”站的机动能力有限，苏联显然认为该武器与其说是一种进攻性系统不如说是一种自卫防御系统，其有效射程为3000米，但射界十分有限。

在3座“钻石”空间站中，只有“钻石2号”（礼炮3号）搭载过R-23M航炮。“钻石2号”从未在载人的情况下进行射击试验。1975年1月24日，在航天员撤离后，空间站在远程遥控状态下进行了首次试射，共打了20发炮弹，结果十分成功，炮弹均成功命中目标（或为苏联退役卫星），但由于射击时，空间站发生剧烈震动，类似试验只进行了一次。

图为礼炮3号的纪念封，可以看到其整体外形，图中描绘的还是与一艘联盟载人飞船对接的状态。

图为在地面组装阶段的“钻石”（礼炮3号）军用空间站。

图为“礼炮”6号（民用）空间站的地面展示模型，虽然军用型和民用型在用途上存在较大差异，但在总体设计上还是有相似之处的。

图为艺术家绘制的苏联军用太空战设想图，其中可见“暴风雪”航天飞机。

由于射速和威力有限，R-23航炮后被著名的GSh-23-2双管航炮所取代。

（2015-11-23 08:32:46）

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