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人類登月透視未來軍事技術(shù)遠(yuǎn)景
王 群//8858151.com2014-01-28來源:科技日?qǐng)?bào)
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  1月25日凌晨,中國第一輛月球車“玉兔”機(jī)構(gòu)控制出現(xiàn)異常,受到廣泛關(guān)注。計(jì)劃歷來是世界關(guān)心的焦點(diǎn),嫦娥三號(hào)登月后不久,韓國緊跟著推出了登月全程動(dòng)畫演示,預(yù)示著韓國登月計(jì)劃取得了初步進(jìn)展。此前,美國宇航局的研究人員正在規(guī)劃重返月球的計(jì)劃,日本宇航研究開發(fā)機(jī)構(gòu)則計(jì)劃在2020年前將機(jī)器人探測(cè)器送上月球,歐洲宇航局也計(jì)劃利用3D打印將月球土壤轉(zhuǎn)變成建造“月球基地”的材料。各國如此熱衷登月計(jì)劃,除了背后的科技和經(jīng)濟(jì)動(dòng)因外,其軍事應(yīng)用遠(yuǎn)景也是吸引各國的原因之一。請(qǐng)看科技日?qǐng)?bào)特約專稿——

  嫦娥三號(hào)探測(cè)器成功登月已經(jīng)一個(gè)多月,然而人們對(duì)登月工程的熱情沒有絲毫減退。世界上任何一次探月和登月工程的成功,除了實(shí)現(xiàn)千百年來人類飛天奔月的夢(mèng)想,圓人類探索未知的渴望之外,還能展示國家的綜合實(shí)力,振奮和提升民族自信心,帶動(dòng)和促進(jìn)國家科技、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展,并為獲取和維護(hù)國家的空間利益提供進(jìn)一步的保障。然而,像其他以科學(xué)研究為目標(biāo)的航天活動(dòng)一樣,雖然登月工程完全是一項(xiàng)和平利用空間的工程,沒有任何軍事目的,但它所取得的成就還是透射出了很多軍事方面的應(yīng)用遠(yuǎn)景,具有重要的軍事意義。

  現(xiàn)有武器裝備獲益匪淺

  為確?煽堪l(fā)射、精確入軌和安全著陸,登月探測(cè)器在運(yùn)載火箭發(fā)射、推進(jìn)、制導(dǎo)、入軌、調(diào)姿、變軌、繞月、減速、落月等諸多方面采用了一系列高難度技術(shù),其中一些能用于改進(jìn)與登月探測(cè)器運(yùn)載火箭原理相通的彈道導(dǎo)彈。

  比如,運(yùn)載火箭的高水平動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)組合導(dǎo)航修正的復(fù)合制導(dǎo)方式,可用來提升彈道導(dǎo)彈的運(yùn)載能力,延伸其有效射程,提高其打擊精度。前蘇聯(lián)在上世紀(jì)70年代就曾利用相關(guān)技術(shù)成果,將其洲際彈道導(dǎo)彈的運(yùn)載能力和射程大幅提升,使導(dǎo)彈彈頭威力從不到1千萬噸TNT當(dāng)量提高到2.5千萬噸TNT當(dāng)量(差不多是廣島原子彈爆炸當(dāng)量的1667倍,是第二次世界大戰(zhàn)所有爆炸物總的爆炸當(dāng)量的2.5倍),射程從不到1萬千米延伸到1.6萬千米,均創(chuàng)造了世界之最,迄今無人打破。而美國也基本在同一時(shí)期將其“民兵”系列洲際彈道導(dǎo)彈的打擊精度從400米左右提高到180米左右,也登上了世界之巔。再比如,登月探測(cè)器實(shí)施的包括近地點(diǎn)和近月點(diǎn)變軌在內(nèi)的數(shù)次變軌所采用的先進(jìn)技術(shù),可用于彈道導(dǎo)彈中段和再入段飛行時(shí)的大范圍變軌機(jī)動(dòng),使其能根據(jù)預(yù)先設(shè)定隨時(shí)改變飛行彈道,不再完全按照固定的彈道飛行,這有利于提高其生存能力和突防概率。前蘇聯(lián)和俄羅斯正是利用了這些技術(shù),才使其戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈反攔截技術(shù)世界領(lǐng)先,敢于聲稱“美國現(xiàn)役的任何反導(dǎo)系統(tǒng)都無法對(duì)其有效攔截”。

  一個(gè)不爭(zhēng)的實(shí)事是,在彈道導(dǎo)彈方面,到現(xiàn)在美俄兩國還在吃它們過去登月工程相關(guān)技術(shù)的“老本”,繼續(xù)享受著登月工程帶來的技術(shù)“紅利”。

  靈活的自主控制、可靠的系統(tǒng)分離、精確的導(dǎo)航制導(dǎo)、及時(shí)的變軌機(jī)動(dòng)、精密的姿態(tài)調(diào)整、反推火箭的速度微調(diào)、地面的實(shí)時(shí)遙控,這些在登月探測(cè)器上取得成功的諸多先進(jìn)技術(shù),大都可以用于目前所研究的地基、空基和天基反衛(wèi)武器上面,并能對(duì)開發(fā)新的反衛(wèi)武器提供幫助。

  具體來說,對(duì)地基和空基反衛(wèi)武器,采用上述一些先進(jìn)技術(shù),能更好地發(fā)射和操縱反衛(wèi)星導(dǎo)彈穩(wěn)定和可靠飛行,使它們隨時(shí)根據(jù)需要變軌機(jī)動(dòng),并快速接近、攻擊和摧毀目標(biāo)衛(wèi)星。而對(duì)天基反衛(wèi)武器(主要指反衛(wèi)星衛(wèi)星或攔截衛(wèi)星),利用上述一些技術(shù),能精確控制其在軌運(yùn)行、選擇、監(jiān)視和跟蹤目標(biāo)衛(wèi)星,并根據(jù)需要及時(shí)指揮控制它變軌機(jī)動(dòng)和改變飛行速度,從而操縱其以追擊或迎擊的方式,必要時(shí)甚至還可指揮它捕獲、攻擊目標(biāo)衛(wèi)星。據(jù)分析,除直接利用登月工程中運(yùn)載火箭動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)和制導(dǎo)技術(shù)來改進(jìn)和提高其正在研發(fā)的地基、空基和天基反衛(wèi)武器外,美國提出的天基共軌武器、天雷和空間作戰(zhàn)機(jī)器人等不同類型的反衛(wèi)武器,無不受到了其登月工程技術(shù)理念的啟發(fā)和牽引。

  對(duì)軍事研究產(chǎn)生巨大推動(dòng)

  登月探測(cè)器從地球到月球長(zhǎng)達(dá)38萬多千米的整個(gè)飛行過程中,要應(yīng)對(duì)很多空間復(fù)雜環(huán)境的影響和各種射線、電波的干擾,而且落月后還要長(zhǎng)時(shí)間在月球上工作。這個(gè)過程基本都需要地面技術(shù)人員依靠先進(jìn)、可靠的深空測(cè)控和通信技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遙控完成。這些技術(shù)如果轉(zhuǎn)移到目前各類軍用衛(wèi)星系統(tǒng)中,無疑將極大地改善和提升它們的應(yīng)用水平和效能。它們都是在近地空間(軌道高度不超過4萬千米)內(nèi)的軌道上運(yùn)行和工作的,其衛(wèi)星地面站的天線、信號(hào)收發(fā)和處理等設(shè)備使用登月探測(cè)器采用的深空測(cè)控和通信相關(guān)技術(shù),非常有利于提高它們的收發(fā)功率、靈敏度和信噪比等性能。

  據(jù)考察,美國偵察衛(wèi)星從最初的回收型發(fā)展到目前的無線電傳輸型,使地面獲得情報(bào)的速度大大提高,登月工程所利用的深空探測(cè)和通信技術(shù)功不可沒,而其中繼衛(wèi)星的發(fā)展和壯大也離不開登月工程的功勞。此外,在探測(cè)器上裝有測(cè)月雷達(dá)、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、地形地貌相機(jī)、全景相機(jī)、紫外相機(jī)、紅外成像光譜儀、高分辨率光譜探測(cè)器等現(xiàn)代化探測(cè)設(shè)備,能在十分險(xiǎn)惡的月球環(huán)境下有效開展科研活動(dòng),如果這些相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備用于偵察和預(yù)警衛(wèi)星上,不但能提高它們探測(cè)能力,而且還能拓展它們的任務(wù)功能和應(yīng)用領(lǐng)域。

  除此之外,月球上無沙塵暴、無陰雨天、無大氣活動(dòng)、無污染,具備超高真空、高潔凈、穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造、弱重力、豐富宇宙射線等特殊的空間資源環(huán)境。在月球上,引力只有地球引力的1/6,發(fā)射軍用衛(wèi)星要容易得多,所需能量也少得多,也就是說軍用衛(wèi)星運(yùn)載火箭能以很少的燃料和很低的成本擺脫月球引力高效率發(fā)射;在月球上,無線電信號(hào)基本沒有大氣吸收和衰減的煩惱,在其上能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)軍用衛(wèi)星的實(shí)時(shí)測(cè)控,保障和促進(jìn)其更好地發(fā)揮效能;在月球上,十分特殊的環(huán)境非常有利于開展地球上不好或不能進(jìn)行的武器試驗(yàn)、軍用技術(shù)開發(fā)和特殊軍用材料的研制,且能根據(jù)需要隨時(shí)采集到地球上稀少或沒有的原料供研究和生產(chǎn)所需。

  登月工程的不斷成功,為未來在月球上建立軍用衛(wèi)星等軍用航天器的發(fā)射基地、測(cè)控站以及武器裝備與軍用技術(shù)的試驗(yàn)基地、特殊軍用材料的開發(fā)與生產(chǎn)基地提供了可能。美國計(jì)劃在其未來的登月工程中,在月球上建立人工值守的科學(xué)研究站。誰又能肯定它們不被用于與軍事有關(guān)的研究項(xiàng)目呢?

  可大幅提升現(xiàn)有軍事能力

  為適應(yīng)空間和月球十分惡劣的環(huán)境,免遭強(qiáng)電磁輻射、不明信號(hào)及射線干擾、極端高低溫條件等影響,登月探測(cè)器上所使用的大都是特意為其開發(fā)的一些重量型、承溫強(qiáng)、強(qiáng)度高、適應(yīng)性好、抗輻射、堅(jiān)固耐用的新材料。這樣高性能的材料基本都是軍工制造夢(mèng)寐以求的,如果將它們用于制造武器裝備,輕易就能大幅度提升武器裝備的環(huán)境適應(yīng)、抗打擊和生存能力。

  此外,月球上蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鈾、釷、鋯、銥、鈹、鎳、鉻、錳、稀土等礦產(chǎn)以及最吸引人的氦-3原料,尤其是在地球上儲(chǔ)量很小且還在不斷消耗掉的一些稀有貴重金屬,比如鈦、鉻、銥等,它們都是制造武器裝備不可缺少的材料。如果未來能把它們從月球運(yùn)送回地球,將為武器裝備的制造源源不斷地提供所需要的原料。

  美國就曾把用于探月工程中的高科技材料直接轉(zhuǎn)化為軍用,它還通過分析從月球開采并帶回地球的物質(zhì),研發(fā)了一些重要的軍用復(fù)合新材料,大大提升了武器裝備的性能。據(jù)報(bào)道,美俄等國目前正在積極研究以氦-3為原料(代替氫原料)的核聚變發(fā)電,其一旦研制成功,無疑會(huì)被用于艦船、地基反衛(wèi)武器、防空反導(dǎo)系統(tǒng)地面裝備等對(duì)電力需求較大的軍事設(shè)施中。有些科學(xué)家甚至設(shè)想,根據(jù)氦-3與氫的同位素氘發(fā)生核聚變反應(yīng)的原理,來制造新的運(yùn)載火箭。這一遠(yuǎn)景將帶來革命性的變革,因?yàn)槠渚薮蟮哪芰靠墒惯\(yùn)載火箭將航天器速度加速到3.6萬千米/秒(是第一宇宙速度的4500多倍)。如此優(yōu)越的運(yùn)載火箭,其誘惑力難道不會(huì)讓軍工部門動(dòng)心嗎?

  很多武器裝備都離不開電源。大體看,對(duì)軍用電源的要求是體積重量小、功率大、噪聲低、耐高低溫、可控性好、適應(yīng)力強(qiáng)、抗沖擊、堅(jiān)固耐用、穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)、續(xù)航能力優(yōu)、便于攜載,但目前還沒有能很好兼顧這些特點(diǎn)的軍用電源。

  登月探測(cè)器上的著陸器和月球車都裝有一種專用的同位素電池(也稱原子能電池或核電池),它能在月球-180℃的溫度下連續(xù)供電14個(gè)地球日,保持著陸器和月球車生存所需溫度,幫助其“主人”安然度過漆黑和極度寒冷的漫漫長(zhǎng)夜,并在“主人”蘇醒時(shí)自動(dòng)重啟,繼續(xù)為其提供部分能量。可以認(rèn)為,它具備了對(duì)軍用電源的大多數(shù)要求,從而預(yù)示著如此高性能的電池一方面可直接用于在特定地區(qū)行動(dòng)的某些武器裝備,另一方面也為研制高性能軍事電源或新能源帶來了希望。

  美國就曾把同位素電池作為潛艇上某些小型裝置的供電電源,并正在考慮把它改造后用作軍用筆記本電腦的電池。事實(shí)上,作為目前航天器上最適用的電池,在美國所研制的很多天基反衛(wèi)武器上都能找到它的影子。另外,除同位素電池,月球車上還配置了太陽能電池,它們體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、自動(dòng)化程度強(qiáng)、無噪聲、可靠性高,用于軍事方面有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),完全可以勝任野戰(zhàn)通信、醫(yī)療、裝備維護(hù)等短時(shí)供電或應(yīng)急供電所需。

  任何航天活動(dòng)的成就或多或少都能透射出一些軍事應(yīng)用信息,航天工程每攻克一個(gè)技術(shù)難關(guān),都可能會(huì)帶來武器裝備的重大突破或變革,并預(yù)示著武器裝備在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用要向前邁出一大步,從而對(duì)軍事應(yīng)用產(chǎn)生重大影響。我們只能期望這些將來或許會(huì)用在軍事上的技術(shù)能對(duì)維護(hù)世界和平產(chǎn)生積極的意義。

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