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倚天光剑破苍穹:看太空作战中的激光武器

来源:科普中国-军事科技前沿

  发布:星之球科技

关键词:激光武器 激光技术

2018-06-25

 清洁太空惹非议
 
  近来有报道称,为了有效解决越来越多的太空垃圾问题,俄罗斯精密仪器系统科学与工业公司(NPKSPP)正在研发可用于摧毁太空垃圾的激光武器。按照NPKSPP俄罗斯科学院提交的报告内容,该公司的技术人员正在进行新的技术探索,以期通过向太空垃圾发射聚焦的激光束,将太空垃圾烧灼摧毁。
 
  据称技术人员计划将阿勒泰光学激光中心的望远镜改造为激光发射装置,该装置可以使用现有的发电装置提供能源,这将提升激光摧毁太空垃圾在技术上的可行性。另外这种技术不需要发射航天器、为外层空间制造额外的负担,同时在完成激光发射装置的建造后可重复使用,经济成本较低。
 
  虽然俄罗斯NPKSPP研制此类激光武器宣称的目的是无可厚非的,但还是让有心人联想到俄罗斯可能是在为激光武器应用于太空战争而提前布局,也再次引起了世人对于这款“科幻”武器的兴趣。
 
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图片来自网络
 
  千里制敌剑无形
 
  在神话类影视作品中,经常可以看到神仙或道人从口眼中射出一道白光,制敌于千里之外,而在现实中激光武器的出现让这类场景不再只是幻想。
 
  激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰的优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。激光产生的高温可使任何金属熔化,同时激光以光速传递,不同计算射击提前量。另外激光武器没有后坐力,可以迅速转移打击目标,既可以进行单发、多发射击,也可以连续发射。
 
  激光武器的本质就是利用光束输送巨大的能量,与目标的材料相互作用,产生不同的杀伤破坏效应,如烧蚀效应、激波效应、辐射效应等,是一种理想的武器。
 
  激光武器具有突出的优点:反应时间短,可拦截突然出现的目标;转移目标速度快,可短时间内接战多个目标;高强度、高方向性,不存在多次发射寿命问题;激光传输不受电磁波干扰,在复杂电磁环境中作战效果显著;消费比高,发射一次仅需数千美元。
 
  其缺点是:不能全天候作战,受限于雾、雪、雨等不良天候;直线传输,受地球曲率影响大,一旦光路被阻挡,其瞄准和跟踪精度会受影响;体积较大、质量较重等。
 
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图片来自网络
 
  九天揽月能摘星
 
  随着太空技术的发展以及太空的重要性逐渐被各国所认知,未来在太空爆发军事冲突的可能性也随之大增,相关方为此也一直在进行着相关的准备,如俄罗斯已经成立了空天军,而在6月18日美国特朗普政府也宣称将建立太空军。由于激光武器的上述优点,在对付航天器、卫星这类距离远、速度快的太空目标时可谓得心应手,因此必然成为未来太空战中的主角。
 
  作为目前发展最快的定向能技术,激光也很可能是未来主要的定向能反卫手段。典型的军用激光器有气体激光器、半导体激光器、固体激光器、光纤激光器、化学激光器、自由电子激光器等。
 
  在美国“星球大战”计划中设想用激光武器充当负责拦截敌方弹道导弹的主力,而苏联从60年代末就开始了陆基反卫星激光武器的研制,1984年10月10日,正在太空中运行的美国“挑战者”号航天飞机就被苏联的“特拉-3”陆基反卫星激光武器照射,导致部分机载设备故障,航天员也出现了不适感。当时的定向能武器由于存在诸如输出功率、瞄准、跟踪等方面的技术瓶颈,所以还难以用于实战。
 
  这么多年过去,目前的定向能技术已经得到了长足的发展,很多武器级的激光都已跨过实用的门槛,如美国洛克希德马丁公司研制的“雅典娜”光纤式激光武器系统,功率为30千瓦,在测试中数秒内成功摧毁了1.6公里外皮卡的发动机。美国研制的氟化氖化学激光器功率达2.2兆瓦,是迄今输出功率最高的激光器 。中国久远高新技术装备公司研制的“低空卫士”激光近距离防空系统,功率为万瓦级,可以拦截两公里内的小型航空器。
 
  而据近日媒体报道,中国自行研制的“神光2多功能高能激光系统”所有技术指标都达到世界领先水平,该系统可以在10亿分之1秒的瞬间,发射出相当于全球电网总量5倍左右的激光束,让选定目标损毁甚至消失不见。据悉,“神2”已进行了数十种极度复杂的打靶试验,累计成功打靶6900多次,其稳定性、打靶质量、难度系数打破了中国激光史的最高纪录(注:该项目的主持者之一,中国著名高功率激光技术专家林尊琪于2018年5月28日因病逝世,享年76岁,特此缅怀)。
 
  也是军来也是民
 
  此次俄罗斯的“太空垃圾清理”方案之所以惹人非议,就是因为从技术上来说,用激光摧毁太空垃圾和摧毁在轨航天器非常接近,这其中的军民界限非常的模糊。因为大部分的太空垃圾和在轨航天器都有固定的运行轨道,能打下太空垃圾,那么打下轨道高度相近的卫星也不是什么难事。如果俄罗斯将该“扫垃圾”技术用于反卫星武器系统,并结合其他空间探测系统、反导系统,就能拥有一种有效的反卫星手段。
 
  可以预见,随着太空中的争夺逐渐加剧,俄罗斯的“太空扫帚”只会是个开始,未来将会有很多类似的装备相继进入人们的视野。