狂想與現(xiàn)實(shí)

點(diǎn)兵堂

話說第二次世界大戰(zhàn)末期，遭遇同盟國東西兩線猛烈夾擊的德意志第三帝國，于隆隆的炮聲中迎來了末日。

在瘋狂和絕望的雙重驅(qū)使下，德國的科學(xué)家們孤注一擲，提出了大量想象力突破天際、與現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重脫節(jié)的新式武器設(shè)計(jì)，例如重達(dá)一千多噸的“巨鼠”超重型坦克、航程兩萬公里的“銀鳥”空天飛機(jī)等。這些脫離了理性和常識(shí)的武器，被日后的軍事愛好者戲謔地稱為“納粹黑科技”。

在這之中，有一款“黑科技”的威力最強(qiáng)、工程量最大——同時(shí)也最不可能實(shí)現(xiàn)，這便是本文主角：太陽炮。

太陽炮的狂想，起源于1929年。在這一年，德國著名的火箭科學(xué)家赫爾曼·奧伯特在日常研究的過程中，意外開啟了一個(gè)驚天的腦洞：將一面直徑為100米的巨大反射鏡發(fā)射到太空，它可以在夜間將太陽光反射到地球上。這樣一來，普通農(nóng)作物就等于一天二十四小時(shí)都能享受到太陽光照，生長(zhǎng)速度就可以大大加速，迅速提升田地的糧食產(chǎn)量。另外，大型城市也可以得到充足的光照，從此節(jié)約下消耗在照明系統(tǒng)上的大量電力。

奧伯特回憶說：“我設(shè)想的太陽反射鏡就像頑皮的學(xué)生用鏡子反射到教室的天花板上，要是這道光芒劃過教師的臉龐，很有可能會(huì)引起他的不快。而我就是一位已經(jīng)收集了足夠數(shù)據(jù)來制造這面鏡子的學(xué)校老師?！?/p>

隨著第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，奧伯特和他的得意門生、著名的德國火箭科學(xué)家沃納·馮·布勞恩一同被招進(jìn)了德軍的火箭研發(fā)部門，為軍隊(duì)研制著名的V-2火箭。在這過程中，奧伯特向德國軍隊(duì)透露了這個(gè)軌道太陽反射鏡的設(shè)想。在了解了具體工作原理之后，德國軍隊(duì)組織了一批專家，將奧伯特的想法加以改進(jìn)。最終，原本設(shè)想用于和平用途的軌道太陽反射鏡搖身一變，成了德國軍隊(duì)的末日武器計(jì)劃：太陽炮！

實(shí)際上，反射太陽光作為武器，并不是什么全新設(shè)計(jì)。早在兩千多年前，希臘就流傳著先賢阿基米德利用反射鏡聚焦太陽光、燒毀入侵的羅馬艦隊(duì)的傳說。只不過，納粹這一次把這個(gè)概念的威力放大到前所未有的數(shù)量級(jí)。根據(jù)德軍的設(shè)想，只要把一面巨型凹面鏡發(fā)射到太空，聚集起足夠多的陽光，它就可以產(chǎn)生任何防御設(shè)施都無法抵擋的超高溫度，焚毀地面上的敵軍戰(zhàn)艦，甚至摧毀敵方的城市！

在當(dāng)時(shí)看來，太陽炮這種軌道武器的設(shè)想，無疑是非常超前的。一旦得以實(shí)現(xiàn)，絕對(duì)是毀天滅地的大殺器。不過，第二次世界大戰(zhàn)的火箭科技仍處于萌芽階段，納粹德國耗費(fèi)大量資源，也僅僅只開發(fā)出載彈量1噸的V-2彈道導(dǎo)彈，靠它來發(fā)射必須部署至高層太空軌道的太陽炮，無疑是癡人說夢(mèng)。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，奧伯特和布勞恩一同被美軍擒獲。在審問中，奧伯特竹筒倒豆子，把太陽炮計(jì)劃的細(xì)節(jié)一五一十地交代給了美國審問官。

消息傳到美國《生活》雜志，嗅覺敏感的編輯馬上被“納粹試圖用太陽反射鏡烤焦地球”這個(gè)主題吸引住了。他們立刻全速開動(dòng)，在第二次世界大戰(zhàn)沒有完全結(jié)束的1945年7月，《生活》雜志將納粹德國的這個(gè)驚人的秘密武器公之于眾。

根據(jù)《生活》雜志的報(bào)道，納粹德國的太陽炮是一款規(guī)模空前的巨型武器，也是有史以來人類設(shè)計(jì)的最龐大的人工物體。為了聚焦足夠的太陽光，造成毀滅性的殺傷效果，這款武器將高懸在8200公里高的太空軌道上，反射鏡面積將超過9平方公里，重量將以百萬噸為級(jí)別。一旦完工，它的威力將比當(dāng)年阿基米德的反射鏡強(qiáng)十萬倍以上，可以輕而易舉地摧毀任何一個(gè)大城市，堪稱人擋殺人、佛擋殺佛！

按照納粹科學(xué)家的設(shè)想，建造空間站的工作始于發(fā)射一枚無人火箭。當(dāng)這枚火箭進(jìn)入8200公里高的軌道之后，它就會(huì)展開6條長(zhǎng)長(zhǎng)的金屬纜繩，它們的直徑大概只有0.5-1.5英寸，在火箭的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下自行延伸部署到位，作為太陽炮工程的起始骨架。

接下來，后續(xù)發(fā)射的火箭將會(huì)把一副副太陽鏡組件從地球運(yùn)輸?shù)教?。這些太陽鏡組件本質(zhì)上是一個(gè)個(gè)空心的金屬框架，由鈉制成。在地球上，高純度的金屬鈉會(huì)迅速被氧化，失去光澤。不過，在太空中就沒有這個(gè)問題了，金屬鈉的反射效果好、密度小，是德國人心目中非常理想的太陽鏡原材料。沿著骨架，太陽鏡組件逐一拼合，彼此間的安裝角度稍有區(qū)別，最后能夠拼成一個(gè)巨大的凹面鏡，太陽炮便大功告成了。

在太陽炮完工之后，這個(gè)巨大的鏡面上將留下一個(gè)直徑30英尺寬的圓孔，作為接駁通道。從地球發(fā)射的貨運(yùn)火箭將嚴(yán)絲合縫地插在這個(gè)圓孔上，為太陽炮輸送建材和補(bǔ)給。其實(shí)，只要對(duì)比一下現(xiàn)代的太空站，我們就能發(fā)現(xiàn)當(dāng)年德國人的這個(gè)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜了，只要操作稍有不慎，運(yùn)載火箭極有可能對(duì)接駁通道造成無法挽回的破壞，直接影響到太陽炮的安全。不過，在20世紀(jì)40年代，德國科學(xué)家能夠有這樣的設(shè)計(jì)，也堪稱不易。

太陽炮實(shí)際上是一個(gè)巨型空間站，需要容納大量人員進(jìn)行日常的維護(hù)工作。為此，德國科學(xué)家們處心積慮地展開各種設(shè)計(jì)。

首先，要解決的是太陽炮的能源問題。在這個(gè)面積9平方公里、上百萬噸重的空間站里，任何設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，都需要能源的推動(dòng)。能源從哪里來？讀者們的第一反應(yīng)也許是直接把陽光轉(zhuǎn)化成電能，不過，在20世紀(jì)40年代，太陽能電池的技術(shù)仍遠(yuǎn)未成熟，所以德國人選擇了蒸汽輪機(jī)的原理——在太陽鏡的外側(cè)放置透明的全封閉水槽，利用太陽光加熱水，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，推動(dòng)渦輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，冷卻后的水重新輸送到水槽中，由此產(chǎn)生源源不斷的電能。

其次，在8200公里高的軌道上，空間站內(nèi)部是近乎失重狀態(tài)。為了讓工作人員能夠相對(duì)自如地活動(dòng)，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了特殊的“太空鞋”，在鞋底安設(shè)有磁鐵，可穩(wěn)穩(wěn)地吸附在金屬地板上，營造與地面類似的環(huán)境。

然而接下來的問題相當(dāng)重要。在太空中生活，工作人員呼吸的氧氣從哪里來？食物怎么獲得？

德國人的解決方案，讓后人倍感匪夷所思——南瓜！

以納粹科學(xué)家的眼光來看，南瓜能有效地消耗工作人員呼出的二氧化碳、提供充足的氧氣，而且更重要的是，南瓜是營養(yǎng)豐富的健康食品。至于整天吃南瓜會(huì)不會(huì)導(dǎo)致工作人員士氣下降呢？德國人似乎沒有考慮太多，也許在他們看來，這是一個(gè)多準(zhǔn)備些調(diào)料就可以解決的問題。結(jié)果，空間站內(nèi)部安置了數(shù)以千計(jì)的水耕農(nóng)場(chǎng)，全部用來種植南瓜。值得一提的是，這些南瓜不能直接受到太陽光暴曬，因?yàn)橥馓杖狈諝猓瑹o法過濾掉若干對(duì)植物生長(zhǎng)不利的宇宙射線。因而，空間站發(fā)電機(jī)輸出的電能中，有一部分用于熒光燈，代替太陽光照射南瓜，幫助其進(jìn)行光合作用。

提供適當(dāng)?shù)纳瞽h(huán)境之后，接下來就是太陽炮的控制問題了。如何瞄準(zhǔn)一個(gè)目標(biāo)，把太陽光聚焦在一個(gè)點(diǎn)上，這是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)性的工作。在面積達(dá)9平方公里的反射鏡背后，安置有多個(gè)微型的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。工作人員調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，便能推動(dòng)太陽炮緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。在這里需要說明的是，即便背對(duì)太陽，反射鏡的另一面同樣打磨得锃亮，以最大程度地所減少太陽光輻射。

在驚嘆于工程量的浩大之外，《生活》雜志認(rèn)為太陽炮的高度偏低，最佳部署位置應(yīng)該是距離地球36000公里遠(yuǎn)的地球同步軌道。在這里，太陽炮可以和地球保持相對(duì)靜止的態(tài)勢(shì)，工作人員有充足的時(shí)間調(diào)整反射鏡的角度，瞄準(zhǔn)地球上的目標(biāo)。另外，美國人的計(jì)算表明，太陽炮反射到地球上的光斑直徑可能有40英里，這意味著聚焦的效果不足以產(chǎn)生任何破壞力。

對(duì)于這一點(diǎn)，奧伯特則不以為然，“這個(gè)光束的確不會(huì)比赤道上的太陽更炙熱，但是如果將鏡子的直徑提升一倍，那照射強(qiáng)度將會(huì)是4倍，照射到地面上的光束溫度將會(huì)高達(dá)200度。這個(gè)光束也許無法直接燒毀城市或者炸毀戰(zhàn)艦，但是它絕對(duì)能夠烤熟在地面上的人類！”

當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束之后，奧伯特致力于研究“不明飛行物”現(xiàn)象，堅(jiān)信人類終將有一天能建成他所設(shè)想的太陽反射鏡，并且投入到和平利用之中。1989年12月28日，冷戰(zhàn)鐵幕將要落下之時(shí)，奧伯特悄然去世。此時(shí)，他的夢(mèng)想——在地球軌道上制造太陽反射鏡的目標(biāo)，依然沒有實(shí)現(xiàn)。

奧伯特不知道的是，戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，鐵幕的另一端，一位蘇聯(lián)火箭科學(xué)家正在努力實(shí)現(xiàn)他的理想。

在20世紀(jì)80年代末期，著名的蘇聯(lián)航天科學(xué)家、蘇聯(lián)/國際空間站航天器對(duì)接機(jī)械裝置的發(fā)明者弗拉基米爾·謝爾蓋維奇·瑟羅米亞特尼科夫（下文簡(jiǎn)稱特尼科夫）為了解決蘇聯(lián)極地地區(qū)在極夜的照明問題，而想到了太陽反射鏡方案。他設(shè)計(jì)的太陽反射鏡雖然沒有納粹德國的太陽炮那么瘋狂，但足以為地面上方圓5公里的地區(qū)提供如同滿月般的照明效果。按照特尼科夫的設(shè)想，這個(gè)設(shè)計(jì)完全可以確保夜間照明，使路燈和手電筒淪為擺設(shè)。

不久之后，強(qiáng)大的紅色帝國轟然倒塌，但是特尼科夫的太陽反射鏡計(jì)劃卻意外地沒有受到任何影響。在1992年10月27日，“進(jìn)步M-15號(hào)”貨運(yùn)飛船搭載著特尼科夫設(shè)計(jì)的“旗幟2號(hào)”太陽反射鏡順利升空。為和平號(hào)空間站完成補(bǔ)給任務(wù)后，“進(jìn)步M-15號(hào)”于1993年2月4日離開和平號(hào)空間站，然后在空間站附近的軌道上展開了20米寬的“旗幟2號(hào)”太陽反射鏡，進(jìn)行初步的理論實(shí)驗(yàn)。這一次實(shí)驗(yàn)相當(dāng)成功，“旗幟2號(hào)”太陽反射鏡成功照亮了一個(gè)5公里寬的區(qū)域，并且亮度幾乎可以和滿月相媲美！最終，這面太陽反射鏡跟隨“進(jìn)步M-15號(hào)”墜入大氣層，燃燒殆盡。

特尼科夫大受鼓舞，再次設(shè)計(jì)了“旗幟2.5號(hào)”。根據(jù)他的預(yù)計(jì)，這面25米寬的改進(jìn)型太陽反射鏡，在啟動(dòng)的時(shí)候可以產(chǎn)生與5-10個(gè)滿月相等的亮度，照亮一片直徑為7公里的圓形區(qū)域。不幸的是，在發(fā)射升空后，“旗幟2.5號(hào)”太陽反射鏡的部署過程發(fā)生事故。當(dāng)時(shí)，一片鏡片夾在了和平號(hào)空間站的通信天線中，堅(jiān)固的通信天線迅速扯破了鏡片，導(dǎo)致太陽鏡失去控制。最終，這次嘗試宣告失敗，這面太陽反射鏡連同“進(jìn)步號(hào)”貨船一起，在再入大氣層的時(shí)候燒毀。特尼科夫所設(shè)想的太陽反射鏡計(jì)劃，則因?yàn)榛ㄤN過高，而被財(cái)力不濟(jì)的俄羅斯航天局撤銷。

不過，特尼科夫沒有輕言放棄，他四處活動(dòng)，試圖物色新投資者，希望能將自己的太陽反射鏡計(jì)劃進(jìn)行下去。為了籌集資金，特尼科夫幾乎把他的心血傾注在這個(gè)項(xiàng)目上。遺憾的是，直到2006年去世的時(shí)候，特尼科夫仍未籌集到足夠的資金繼續(xù)他的“旗幟”計(jì)劃。

縱觀太陽炮的發(fā)展歷程，我們可以看出，有三個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)，限制了這種設(shè)備的發(fā)展。

首先，建造太陽炮所要耗費(fèi)的資金非常驚人！根據(jù)奧伯特的最初設(shè)想，他的太陽炮將要耗資30億美元——這在當(dāng)時(shí)可是一筆天文數(shù)字級(jí)別的巨款，就算是同時(shí)期美國開發(fā)核武器的“曼哈頓計(jì)劃”，其總耗資也不過20億美元！相比起能夠瞬間摧毀一座大城市的原子彈，奧伯特的太陽炮耗費(fèi)驚人，卻連地面上的人員都難以殺死，這顯然是不值得的。

與此同時(shí)，要在太空軌道上建造一座巨大的太陽炮，其工程量和裝配難度是非常驚人的。盡管奧伯特曾經(jīng)設(shè)想，這個(gè)百萬噸級(jí)的太陽炮能夠在15-20年時(shí)間內(nèi)建造完成。但是直至今日，人類在地球軌道上組裝過的最大人造物體，也就只是全重為500噸的“國際空間站”——這還是包括美俄在內(nèi)的數(shù)十個(gè)國家，在20年時(shí)間里通力合作的結(jié)果！而且，對(duì)比通過對(duì)接艙段建造的國際空間站，太陽炮的工程復(fù)雜程度還要難上好幾倍：由于每一塊鏡面都要精確安裝到位，負(fù)責(zé)組裝太陽炮的工人必須身穿著厚重的宇航服，操縱扳手工具一個(gè)接著一個(gè)地安裝鏡面，其作業(yè)難度是常人難以想象的。即便是用修建國際空間站的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來看，重量達(dá)到百萬噸級(jí)的太陽炮，至少需要十幾代人的努力，投入上百年的時(shí)間，才能夠完成！

除此之外，太陽炮的易損性也是人們必須考慮的一個(gè)問題。盡管在軌道上的太陽炮可以通過反射陽光，攔截來襲的反衛(wèi)星導(dǎo)彈。但在戰(zhàn)時(shí)，敵國很可能會(huì)使用大量導(dǎo)彈對(duì)這面軌道大鏡發(fā)起飽和攻擊，只要有一枚導(dǎo)彈突破攔截防線命中太陽炮，就可以摧毀大量的鏡面，讓這個(gè)耗資驚人的超級(jí)武器淪為廢品。而且，即使是在和平時(shí)期，太陽炮也要面臨一項(xiàng)重大威脅——在空間軌道上隨處可見的太空垃圾。由于太陽炮體積極為巨大，使得它成了那些高速飛行的太空垃圾的絕佳目標(biāo)。只要太空垃圾摧毀了其中一片反射鏡，整個(gè)太陽炮系統(tǒng)的效果就會(huì)大打折扣。

盡管太陽炮的實(shí)際應(yīng)用遭遇了重重困難，這并不意味著沒有人會(huì)把軌道反射鏡的這個(gè)概念發(fā)揚(yáng)光大。在1983年3月23日，美國總統(tǒng)羅納德·里根通過電視講話，對(duì)外宣布了美國的戰(zhàn)略防御計(jì)劃——也就是著名的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃。在這項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃中，美軍也使用了一種軌道光反射鏡。不過，這些光反射鏡的光源不再是普通的陽光，而是自地面發(fā)射的高能激光！根據(jù)美軍的設(shè)想，這種武器可以直接反射地面準(zhǔn)分子激光發(fā)射器發(fā)射的高能激光束，擊毀正處于上升階段的敵軍彈道導(dǎo)彈。一旦核戰(zhàn)爆發(fā)，美國可以使用這項(xiàng)武器將來襲的蘇聯(lián)的彈道導(dǎo)彈迅速消滅，然后高枕無憂地發(fā)起報(bào)復(fù)性核打擊，完全不用擔(dān)心核彈會(huì)落在自己的頭上。

當(dāng)然，如此強(qiáng)大的武器還是需要付出一定的代價(jià)的。由于激光束必須射穿大氣層，然后通過中繼衛(wèi)星傳遞給攻擊衛(wèi)星再折射到目標(biāo)上，使得處于地面的激光發(fā)射器必須非常強(qiáng)大，才能勝任這項(xiàng)工作。為了達(dá)到這一目標(biāo)，美國人將大量資金投入到地面激光器研制工作中去。直至“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃在1993年被克林頓總統(tǒng)裁減之時(shí)，用于提供光源的地面激光站依然沒有研制出來。最終，軌道反射鏡方案被美國軍方拋棄，與項(xiàng)目相關(guān)的研制經(jīng)驗(yàn)，則被應(yīng)用到了美軍的其他激光武器研究項(xiàng)目中。

盡管太陽炮以及它的衍生產(chǎn)物，并沒有在現(xiàn)實(shí)中取得成功，但這并不意味著它不能成為各種動(dòng)漫、游戲、電影中的熱門武器。在經(jīng)典科幻動(dòng)漫作品《機(jī)動(dòng)戰(zhàn)士0079》的故事中，吉翁軍便擁有一門由殖民衛(wèi)星改造而來的太陽能聚能炮。在后續(xù)的劇情發(fā)展中，這門太陽炮直接橫掃了聯(lián)邦軍的艦隊(duì)，摧毀了對(duì)方三分之一的主力艦艇。這導(dǎo)致地球聯(lián)邦軍不得不強(qiáng)行進(jìn)攻，摧毀這門威脅巨大的太陽能聚能炮。不過，這個(gè)太陽能聚能炮是通過周邊的太陽能板提供能量，這與奧伯特設(shè)想的太陽能炮工作原理有著本質(zhì)的區(qū)別。

而除了在《機(jī)動(dòng)戰(zhàn)士》系列中現(xiàn)身之外，太陽炮的身影還出現(xiàn)在了《生化危機(jī)》系列游戲中。在游戲《生化危機(jī)：?jiǎn)⑹句洝返膭∏楸尘爸?，一座坐落在地中海的海上城市特拉格里加，便是通過軌道上的太陽反射鏡聚集陽光，以提供充足的太陽能用于照明。當(dāng)“獵犬”組織在城市中發(fā)動(dòng)生化恐怖襲擊，讓整座城市變成充滿怪物的地獄時(shí)，聯(lián)邦生化恐怖委員會(huì)的高層決定，將太陽反射鏡轉(zhuǎn)變?yōu)樘柵冢l(fā)射高能光束徹底摧毀這座城市。隨著特拉格里加被高能光束徹底化為灰燼，游戲的鋪墊故事——浮島恐慌迎來了結(jié)束。

但最為還原奧伯特太陽炮設(shè)計(jì)的作品，則是皮爾斯·布魯斯南主演的最后一部007電影《擇日再死》。在這部電影里面，詹姆斯·邦德的敵人擁有了一座與奧伯特設(shè)想一模一樣的太空軌道太陽炮。這座太陽炮在影片中摧毀了邦德駕駛的火箭車、巨大的冰雕建筑建筑、襲擊太陽炮的導(dǎo)彈，乃至是反派所乘坐的運(yùn)輸機(jī)！也許是電影的導(dǎo)演想向軌道太陽反射鏡的設(shè)想者奧伯特致敬，片中的反派在公布太陽炮存在的時(shí)候，刻意地宣揚(yáng)這座軌道炮僅僅是用于“民用照明”。

雖然奧伯特所設(shè)想的太陽炮，以及因此衍生的軌道反射鏡設(shè)想，至今依然沒有成為現(xiàn)實(shí)。不過，他的太陽炮依然活躍在眾多科幻作品中，并且被人們視為經(jīng)典的科幻技術(shù)設(shè)定，這讓人感到十分的欣慰。隨著太空科技不斷發(fā)展，也許在不久的將來，有人會(huì)追隨著奧伯特的遺志，解決限制太陽炮發(fā)展的技術(shù)問題，最終發(fā)展出用于和平利用太陽能的軌道反射鏡，造福人類！

【責(zé)任編輯：劉維佳】