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纳粹还有这样的黑科技计划:用太阳炮瞬间杀死百万人

纳粹还有这样的黑科技计划:用太阳炮瞬间杀死百万人
2018年02月24日 18:18 新浪军事
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  第三帝国末日,在疯狂和绝望的双重驱使下,德国的科学家们孤注一掷,提出了大量想象力突破天际、与现实脱节的新式武器设计,例如“巨鼠”超重型坦克、“银鸟”空天飞机等,被后人称为“纳粹黑科技”。在这之中,有一款“黑科技”的威力最强、工程量最大——同时也最不可能实现,这便是本文主角:太阳炮。

  在科幻电影、游戏中出现的威力巨大的太阳反射镜,其原型是纳粹德国设想的太阳炮

  太阳炮的狂想,起源于1929年。在这一年,德国著名的火箭科学家赫尔曼·奥伯特在日常研究的过程中,意外开启了一个惊天的脑洞:将一副直径为100米的巨大反射镜发射到太空,它可以在夜间将太阳光反射到地球上。这样一来,普通农作物就等于一天二十四小时都享受到太阳光照,生长速度就可以大大加速,迅速提升田地的食物产量。另外,大型城市也可以得到充足的光照,从此节约下消耗在照明系统上的大量电力。

  奥伯特回忆说:“我设想的太阳反射镜就像顽皮的学生用镜子反射到教室的天花板上,要是这道光芒划过教师的脸庞很有可能会引起他的不快。而我就是一位已经收集了足够数据来制造这面镜子的学校老师。”

  赫尔曼·朱利叶斯·奥伯特(前排长者)

  奥伯特在1929年画下的轨道太阳反射镜的设计草图

  随着第二次世界大战爆发,奥伯特和他的得意门生、著名的德国火箭科学家沃纳·冯·布劳恩一同被招进了德军的火箭研发部门,为军队研制著名的V-2火箭。在这过程中,奥伯特向德国军队透露了这个轨道太阳反射镜的设想。在了解了具体工作原理之后,德国军队组织了一批专家,将奥伯特的想法加以改进。最终,原本设想用于和平用途的轨道太阳反射镜摇身一变,成为了德国军队的末日武器计划:太阳炮!

  奥伯特与他引以为傲的学生布劳恩,两人在二战期间一同加入到德国火箭计划的研发工作中

  实际上,反射太阳光作为武器并不是什么全新设计。早在两千多年前,希腊就流传着先贤阿基米德利用反射镜聚焦太阳光、烧毁入侵敌舰的传说。只不过,纳粹这一次把这个概念的威力放大到前所未有的数量级。根据德军的设想,只要把一副巨型凹面镜发射到太空,聚集起足够多的阳光,它就可以产生任何防御设施都无法抵挡的超高温度,焚毁地面上的敌军战舰,甚至摧毁敌方的城市!

  在当时看来,太阳炮这种轨道武器的设想无疑是非常超前的。一旦得以实现,绝对是毁天灭地的大杀器。不过,第二次世界大战的火箭科技仍处于萌芽阶段,纳粹德国耗费大量资源,仅仅开发出载弹量1吨的V-2弹道导弹,靠它来发射必须部署至高层轨道的太阳炮无疑是痴人说梦。战争结束后,奥伯特和布劳恩一同被美军擒获。在审问中,奥伯特把太阳炮计划细节一五一十地交代给了美国审问官。

  二战末期纳粹德国投入使用的V-2弹道导弹,其射程只有320公里,射高仅为88公里

  消息传到《生活》杂志,嗅觉敏感的编辑马上被“纳粹试图用太阳反射镜烤焦地球”这个主题吸引。他们马上全速开动,在第二次世界大战没有结束的1945年7月,《生活》杂志将纳粹德国的这个惊人的秘密武器公之于众。

  1945年7月号的《生活》杂志上,公布了骇人的纳粹德国太阳炮设想

  根据《生活》杂志的报道,纳粹德国的太阳炮是一款规模空前的巨型武器,有史以来人类设计的最庞大的人工物体。为了聚焦足够的太阳光、造成毁灭性的杀伤效果,这款武器将高悬在8200公里高的轨道上,反射镜面积将超过9平方公里、重量将以百万吨为级别。一旦完工,它的威力将比当年阿基米德的反射镜强十万倍以上,可以轻而易举地摧毁任何一个大城市,瞬间消灭几百万生灵,堪称人挡杀人、佛挡杀佛!

  按照纳粹科学家的设想,建造空间站的工作始于发射一枚无人火箭。当这枚火箭进入8200公里高的轨道之后,它就会展开6条长长的金属缆绳,它们的直径大概只有0.5-1.5英寸,在火箭的旋转带动下自行延伸部署到位,作为太阳炮工程的起始骨架。

  奥伯特所设想的太阳反射镜建造工作的第一步,发射无人火箭构造一个起始骨架

  接下来,后续发射的火箭将会把一副副太阳镜组件从地球运输到太空。这些太阳镜组件本质上是一个个空心的金属框架,由钠制成。在地球上,高纯度的金属钠会迅速被氧化,失去光泽。不过,在太空中就没有这个问题,金属钠的反射效果好、密度小,是德国人心目中非常理想的太阳镜原材料。沿着骨架,太阳镜组件逐一拼合,彼此间的安装角度稍有区别,最后能够拼成一个巨大的凹面镜,太阳炮便大功告成了。

  在补给火箭运载的材料帮助下,空间站的建造工作将会继续进行

  在太阳炮完工之后,这个巨大的镜面上将留下一个直径30英尺宽的圆孔,作为接驳通道。从地球发射的货运火箭将严丝合缝地插在这个圆孔上,为太阳炮输送建材和补给。其实,只要对比一下现代的太空站,我们就能发现当年德国人的这个设计过于复杂了,只要操作稍有不慎,运载火箭极有可能对接驳通道造成无法挽回的破坏,直接影响到太阳炮的安全。不过,在四十年代,德国科学家能够有这样的设计也是堪称不易。

  货运火箭与太阳炮的接驳过程示意图

  太阳炮实际上是一个巨型空间站,需要容纳大量人员进行日常的维护工作。为此,德国科学家们处心积虑地展开各种设计。

  首先,要解决的是太阳炮的能源问题。在这个面积9平方公里、上百万吨重的空间站里,任何设备的运转都需要能源的推动。能源从哪里来?读者们的第一反应也许是直接把阳光转化成电能,不过,在二十世纪四十年代,太阳能电池的技术仍远未成熟,所以德国人选择了蒸汽轮机的原理——在太阳镜的外侧放置透明的全封闭水槽,利用太阳光加热水、产生高温高压的水蒸气,推动涡轮驱动发电机,冷却后的水重新输送到水槽中,由此产生源源不断的电能。

  太阳光照射水槽,产生的高温高压蒸汽将驱动太阳炮的发电机

  其次,在8200公里高的轨道上,空间站内部是近乎失重状态。为了让工作人员能够相对自如地活动,科学家们设计了特殊的“太空鞋”,在鞋底安设有磁铁,可稳稳的吸附在金属地板上,营造与地面类似的环境。

  接下来的问题相当重要。在太空中生活,工作人员呼吸的氧气从哪里来?食物怎么获得?德国人的解决方案让后人倍感匪夷所思——南瓜!以纳粹科学家的眼光,南瓜能有效地消耗工作人员呼出的二氧化碳、提供充足的氧气,而且更重要的是营养丰富的健康食品。至于整天吃南瓜会不会导致工作人员士气下降呢?德国人似乎没有考虑太多,也许在他们看来这是一个多准备调料就可以解决的问题。结果,空间站内部安置了数以千计的水耕农场,全部用以种植南瓜。值得一提的是,这些南瓜不能直接受到太阳光暴晒,因为外太空缺乏空气,无法过滤掉若干对植物生长不利的宇宙射线。因而,空间站发电机输出的电能中,有一部分用于荧光灯,代替太阳光照射南瓜,帮助其展开光合作用。

  空间站的水耕农场,用来种植南瓜,注意工作人员手持的荧光灯

  提供适当的生活环境之后,接下来就是太阳炮的控制问题了。如何瞄准一个目标,把太阳光聚焦在一个点上,这是一个非常有挑战性的工作。在面积达9平方公里的反射镜背后,安置有多个微型的火箭发动机。工作人员调整发动机的推力,便能推动太阳炮缓慢转动。在这里需要说明的是,即便背对太阳,反射镜的另一面同样打磨得锃亮,以最大程度地所减少太阳光辐射。

  反射镜背后的微型火箭发动机,控制太阳炮瞄准地球上的目标

  根据奥伯特的最初设想,这个太阳炮工程的建设周期将会长达十至十五年,耗资接近30亿美元。可以说,以二战期间的技术水平和资源,纳粹德国要完成奥伯特的这个宏伟计划,纯属天方夜谭。即便到了今天,太阳炮的工程量依然是个天文数字。以国际空间站为例,该项目从1998年开始,近20年时间里,多个国家齐心协力,也只是把空间站扩展为一个重量不足500吨的组合结构。由此可见,奥伯特的太阳炮计划,也许还需要十几代人、上百年的努力。

  《生活》杂志上设想的轨道太阳反射镜完工后的效果图

  在惊叹于工程量之外,《生活》杂志认为太阳炮的高度偏低,最佳部署位置应该是距离36000公里高的地球同步轨道。在这里,太阳炮可以和地球保持相对静止的态势,工作人员有充足的时间调整反射镜的角度,瞄准地球上的目标。另外,美国人的计算表明,太阳炮反射到地球上的光斑直径可能有40英里,这意味着聚焦的效果不足以产生任何破坏力。

  对这一点,奥伯特则不以为然:“这个光束的确不会比赤道上的太阳更炙热,但是如果将镜子的直径提升一倍,那照射强度将会是4倍,照射到地面上的光束温度将会高达200度。这个光束也许无法直接烧毁城市或者炸毁战舰,但是它绝对能够烤熟在地面上的人类!”

  奥伯特:战舰是炸不掉了,但是至少能把你的这张大嘴烤焦!

  当战争结束之后,奥伯特致力于研究“不明飞行物”现象,坚信人类终将有一天建成他所设想的太阳反射镜,并且投入到和平利用之中。1989年12月28日,冷战铁幕将要落下之时,奥伯特悄然去世。此时,他的梦想——在地球轨道上制造太阳反射镜的目标,依然没有实现。

  阿波罗11号登月期间,在任务中心观看直播的奥伯特与他的学生布劳恩

  奥伯特不知道的是,战争结束后,铁幕的另一端,一位苏联火箭科学家正在努力实现他的理想。在1980年代末期,著名的苏联航天科学家、苏联/国际空间站航天器对接机械装置的发明者弗拉基米尔·谢尔盖维奇·瑟罗米亚特尼科夫(下文简称特尼科夫)为了解决苏联极地地区在极夜的照明问题,而想到了太阳反射镜方案。他设计的太阳反射镜虽然没有纳粹德国的太阳炮那么疯狂,但足以为地面上方圆5公里的地区提供如同满月般的照明效果。按照特尼科夫的设想,这个设计完全可以确保夜间照明,使路灯和手电筒沦为摆设。

  弗拉基米尔·谢尔盖维奇·瑟罗米亚特尼科夫,他怀揣着与奥伯特一样的雄心壮志

  不久之后,强大的红色帝国轰然倒塌,但是特尼科夫的太阳反射镜计划却意外地没有受到任何影响。在1992年10月27日,进步M-15号货运飞船搭载着特尼科夫设计的“旗帜2号”太阳反射镜顺利升空。为和平号空间站完成补给任务后,进步M-15号于1993年2月4日离开和平号空间站,然后在空间站附近的轨道上展开了20米宽的“旗帜2号”太阳反射镜,进行初步的理论实验。这一次实验相当成功,“旗帜2号”太阳反射镜成功照亮了一个5公里宽的区域,并且亮度几乎可以和满月相媲美!最终,这面太阳反射镜跟随进步M-15号坠入大气层,燃烧殆尽。

  进步M-15号货运飞船展开“旗帜2号”太阳反射镜的全过程,这次实验非常成功

  特尼科夫大受鼓舞,再次设计了“旗帜2.5号”。根据他的预计,这面25米宽的改进型太阳反射镜,在启动的时候可以产生与5-10个满月相等的亮度,照亮一片直径为7公里的圆形区域。不幸的是,在发射升空后,“旗帜2.5号”太阳反射镜的部署过程发生事故。当时,一片镜片夹在了和平号空间站的通信天线中,坚固的通信天线迅速扯破了镜片,导致太阳镜失去控制。最终,这次尝试宣告失败,这面太阳反射镜连同进步号货船一起,在再入大气层的时候烧毁。特尼科夫所设想的太阳反射镜计划,则因为花销过高被财力不济的俄罗斯航天局撤销。

  特尼科夫没有放弃,他四处活动,四处物色投资者,尝试太阳反射镜计划进行下去。遗憾的是,直到他2006年去世,特尼科夫的计划也没有更多的进展。

  从阿基米德的传说、到奥伯特的设想、再到特尼科夫的尝试,威力巨大的太阳反射镜一直没有成为现实。不过,这个理念依然活跃在众多科幻作品中,为众多科幻电影、游戏提供了取之不尽的素材。随着太空科技不断发展,我们有理由相信,在不久的将来,肯定会有人追随先辈的足迹,发展出用于和平利用太阳能的轨道反射镜。(作者署名:点兵堂)

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