不知道有没有关于近未来宇宙空间空战的描述或者猜想？

007太空城，士兵穿着宇航服对射

请参考好莱坞的科幻片，这类题材很多。

感兴趣的话可以到网上找一篇东西：《太空航行与作战技术导论》，看看在人类目前的知识范畴内，近未来的太空战争会是什么样子。:D

卷二 太空战斗导论 第二章 武器系统篇

　　大致讲了战场环境，现在来讨论可能的武器系统。太空大战中可能会有那些武器呢？一般主要会以导能武器为主，直接撞击的质量兵器与飞弹等为辅。导能武器者Direct Energy Weapon也，也有人翻成指向能量武器。讲白一点就是把能量集中朝某个方向发射的武器。雷射与粒子炮皆属之，以下分别介绍之。
　　1.雷射武器(Laser Weapon)

　　讲到太空大战当然少不了雷射炮。雷射炮属于导能武器系统之一，它有几个特点：

　　一，弹道速度与射速快。

　　雷射当然是光速前进，就射速而言通常也会比其它武器快些。

　　二，有效射程远与精确度高。

　　这点是从速度来的，如果要求同样的精确度，速度越快的武器当然有效射程就越远。这也就是你拿手枪打人通常比拿石头丢人容易打中的缘故。而在相同的射程要求下，也是弹道速度较快的武器精确度较高。

　　三，威力随距离递减。

　　雷射看起来象是直线，实际上还是会扩散的。60年代美国登月时在月球上放了个反光版，从某天文台向其发射雷射去测量地月距离。发射出去的雷射直径不到一公分，但是打到月球表面就变成一个直径约 3.2公里的光斑了。所以雷射炮攻击目标时如果距离太远，则就会象是在帮人取暖一样，单位面积投掷的能量密度不足，照的到但打不穿。因此雷射的聚焦能力（扩散角）也限制了它的有效射程。

　　但是大家要注意，上面的例子只是用来让大家了解概念的特例，那只是测距雷射，武器级雷射的扩散角是非常小的。雷射的扩散幅度单位称为「微弪」(μrad)。1微弪就是百万分之一个弪(rad) 。通常我们把雷射源视为一个点，把目标距离乘上百万分之一就是一微弪雷射的靶区直径。也就是说具有１微弪扩散角的雷射射击一百万公尺(一千公里)远的目标，则靶区将是一个一公尺直径的圆。而各种雷射的收束力有几微弪呢？这可以用一个简单的公式表示之：

　　rad=使用的光束波长(单位为μｍ)÷反射镜直径(单位为ｍ)×1.2

　　此为理论雷射扩散界限值。其中的μｍ乃微米，即百万分之一(10的负6次方 )公尺。将该代入的数字加减乘除之后会得出一个答案，这就是使用某波长某直径反射镜的理论微弪值。如果使用波长为10nm(0.01μｍ)的硬Ｘ光雷射，外加直径十公尺的反射镜，则打到一光秒(30万km)以外会成为一个直径36公分的圆形靶。这是差不多的数字。通常由于能量密度的因素，光束靶直径大于一公尺的话算是扩散会太过严重，可能会打不穿装甲或是只削一个浅洞而已。故这种雷射的有效射程上限约在一到三光秒之间。又根据上面的公式可知，想增加雷射的聚焦能力(即射程)基本上有两种方法：使用更短波长的光束或是使用更大的反射镜。而前者远比后者困难，所以主要会以增加反射镜直径为主。

　　雷射反射镜多半是用抗热材料镀上数层特殊涂膜而成，并且也可以使用多个小镜片组合构成的复合反射镜组。复合镜组只要调整各个小镜片的角度便可以微调焦距，制造上也比单一巨大镜面简易，只是系统会比较复杂。另外要注意的是雷射炮可以在有效射程外做为雷达使用来侦测敌人位置。调整一下波长或是反射镜曲率便可以增大扩散角以增加涵盖面积，这样一来雷射虽然打不穿敌人，但会有一部份光线反射回来可以作为资料分析，就跟雷达一样。这可能是未来太空中的主要侦测系统之一。雷射炮必要时甚至可以作为通讯的工具，雷射炮塔也可以作为指向通讯的讯号塔。当然此时就要注意输出和距离，不能强到打破友舰。

　　四，雷射炮弹药价格便宜且数量庞大。

　　这个非常明显，雷射产生装置本身可能很贵，但用的弹药便是能源，而能源通常是很便宜的，弹药储存空间的问题也很小，雷射弹药的储存空间可以视为燃料的空间，甚至可以直接使用主引擎的动力而不需要携带他种燃料。如果是飞弹或是其它东西，则还有导向系统与引擎弹体的价格，还要浪费空间与酬载量去装，因此雷射武器的弹药价格与其它武器相比，可说非常便宜。

　　就目前的行情，一枚飞弹要数万到上百万美金之间，宇宙中用的大型飞弹将会更贵。但是目前雷射的燃料费一发只不过数百到数千美金而已 (当然是地球上使用的低威力反飞弹雷射的价格) 。雷射炮的缺点是与其它武器相比其威力不足，破坏范围较小，要防御也较方便。

　　但有一点要注意的是，船壳采用反射材质来抵抗雷射的概念是没有用的。高反射率材质在宇宙中极端不利于匿踪，它将会反射大量日光，使船舰可以在非常远的地方被侦察到。而即使是高反射率的材质也不可能反射所有波段的光线，此时只要侦测其吸收频谱便可以轻易攻击之。吸收频谱观察技术目前被大量运用在恒星与行星观测时的物质光谱分析上。也就是将从目标反射的光线(即目标影像)予以光学分析，找出其最易吸收的波段，这在分析光谱上是黑色的部份，亦即被目标吸收掉而极少反射出来的部份，便可以用可调频的自由电子雷射调整到该波段进行攻击，让能量尽量被目标完全吸收；再者若使用高能的Ｘ射线雷射与迦玛射线由于波长太短也十分难以反射，故反射防御法实用性并不大。

　　又，若船壳采用低反射率的光线吸收材质，则会不利于隔热散热，特别是在接近恒星的地方会大量吸热而导致机件故障，故船壳将会在匿踪与散热两者间取个平衡。但对于船舰本身的运转需求而言，隔热／散热的需求优先度将会高于匿踪的需求。

　　不过雷射是主要是让船壳吸收热能来打洞，因此若是在船壳中加上夹层灌进具有高吸热量的液体便可以吸收雷射的威力，亦可以对流来削减部份的热能与脉冲伤害。如此一来雷射虽然穿了洞，但是大部份威力将会被吸热液体材质吸收，然后这些液体从洞里流出去的时候由于外面温度是3k，所以会立刻冷凝把洞封住。

　　或者象是银英传动画中的伊谢尔伦要塞外壳的液态金属。雷射炮可以蒸发一部份，但金属蒸汽很快就会冷凝降回外壳表面。这就是把雷射的瞬间能量投掷杀伤的时间拉长以减低损害，这些防御方法在船越大预备空间越充足的时候越可能被使用，故大型舰对雷射防御力会较强。虽然雷射有这些缺点，但是其精确度，射程，弹药量高以及最重要的价格便宜的优点，应该会成为太空船的基本武器配备才是。

　　雷射炮与下面要讲的粒子炮还有个特点，就是无法预知也无法闪避。因为那是以光速或是极近光速前进的武器，唯一的侦测方法就是其打到舰身上发生的震动。当然如果是阿姆罗、夏亚之类的NEWTYPE的话可以感应敌人心理从而预知其行动而进行闪避动作，但NT素质过低的杂鱼就办不到了。「必躲」的精神指令应该只有NEWTYPE办的到才是。这是0083里面有个小BUG，某一幕中浦木曾经先看到闪光而躲过光束攻击。勉强要解释的话只能说他看到的闪光是敌人MS的机体反光，不然他就得是NEWTYPE才行。

　　2.粒子光束炮(Particle Beam)

　　粒子光束炮简称为粒子炮，它也算是导能武器的一种。通常人们把雷射炮与粒子炮这些导能武器通称为光束武器(Beam Weapon,BW)，这是因为粒子炮打出来的粒子团速度依种类的不同可能会到光速的90%以上，加上在地球上实验室里加速器的高能粒子束与大气分子撞击发光现象会形成一道漂亮的光束的缘故(宇宙中就不会如此了)。

　　粒子炮有很多种，基本上可分成带电与不带电两类，各有其特性与优缺点。荷电粒子炮所发射的粒子团带有电荷，视种类的不同正电荷或是负电荷都有可能。其优点是构造会比较简单，同时电荷特性会对目标的电路造成短路这些的附带伤害。当然这只是附带的，主要的破坏还是打洞。其缺点则是有效射程较短，因为荷电粒子团本身的粒子会互斥，因此会很快的扩散开而降低威力。再来就是它易受磁场偏转，故在地球或是其它具有高磁场星球周边使用的弹道偏转会让射击解算处理十分困难。

　　中性粒子炮则没有上述的缺点。由于弹药是用中性粒子，因此没有弹道受磁场影响而偏转的问题，也没有荷电粒子炮的互斥问题，使威力随距离下降的扩散效应也几乎不会发生。中性粒子炮通常会比较复杂些，有中子光束炮，发射中性粒子的粒子炮 (例如发射氢离子在其出炮口时导入电子使之回复电中性)，或者是电浆炮(电浆是电中性的) 。粒子炮的优点是威力通常比雷射大些，因为具有质量的关系。要携带弹药，但质量较少。所以虽然比雷射炮多耗些储存空间，还是比飞弹或是大型炮弹这些省。

　　粒子炮还有个特性，就是可以随时调整质量与弹道速度。例如以同样的炮管而言，若把发射的粒子团质量增加，就可以增大破坏力。不过弹道速度会因此而下降，也就是说精确度也会跟著下降。但这可以依目标距离来进行自由调整。如远一点或是小而高机动的目标使用较高速较轻的弹头攻击之，较近与较大较迟缓的目标则可以用较低速的大弹头来打。如此精度的降低便不至于有太大的影响，反而能更有效利用弹药与能源。

　　粒子炮的缺点是精确度与有效距离会比雷射炮低些，因为毕竟达不到光速。粒子团本身是可以一直增加能量来加速，但速度的增加会在接近光速时递减，丢进去的能量会增加粒子团的质量而不是增加速度，当然这可以增加破坏力，但对精确度的帮助就不大了。故基于经济因素，粒子炮弹道速度大致会限制在光速的95%左右。

　　其次就是粒子炮的加速器会非常长，比雷射炮的长多了 (雷射炮大的部份主要是反射镜的直径) 。使用环形的回旋加速器可以缩减体积，但有一个问题，就是在其切线方向会放出致命的辐射，几乎没什么挡的住。有个想法是用组合的方式，以环形轨道在其切线部份拉出线性轨道来发射，但还是要仔细安排让乘员避开辐射区。因此粒子炮的设计与装备会比较麻烦，系统会比雷射复杂，体积会比较大。

　　以上也就是银英传里的光束炮主要都集中在舰首的原因了，有很多人都质疑这点，但其实那是合理且是必然的 (不过我不认为杀人魔王田中是因为知道理由才这样设定的) 。能够在远距离击毁敌方大型军舰的粒子炮，其线性加速轨道会长到塞不进炮塔里，其长度甚至可能占舰身长度的90% 以上，同时大型雷射炮的震荡管也有一定的长度，反射镜直径也会相当大。

　　而能装在炮塔里朝四方开火的主要会是中小型雷射炮，因为炮塔的长度限制会大幅减低粒子炮的弹道速度与威力，从而限制其精度。而雷射炮塔的弹道速度不会降低(光)，只是出力也不会很大。因此炮塔的功用主要是当作近迫防御武器，用来拦截接近的飞弹与战机这些皮薄的东西。注意这里的「近迫」指的至少也是几千公里以上的距离。

　　有一点要注意的是，射程从数百公尺到上百公里的步兵用微型光束兵器主要会是以粒子炮为主，反而不会是雷射炮。前面说过雷射的聚焦力跟镜面直径有关，而细细的枪管会限制反射镜直径，反射镜直径太小也会因为镜面散热的问题而有能量投掷限制使威力与射速降低，所以单兵用或是MS的微型光束枪发射的主要会是粒子光束而非雷射。

　　粒子束的速度与威力跟加速轨长度有关，跟枪管直径没什么关系关系，而枪一般都是长度远大于直径的。小型雷射武器作成战舰的炮塔炮管会较短但是会比较粗，从外表看起来甚至可能只是一个半球形而看不到炮管，要作成单兵用或MS用的武器则会变成粗短的管子，大概就象是短管火箭炮之类的样子。但是粒子炮受限于枪管长度，其射程远比同威力的雷射短。所以即使是使用具有战舰主炮威力的光束来福枪的钢弹也得很靠近目标才发射，战舰的话就是远远的射击了。

　　基于一个重要的因素，个人认为粒子炮将会是太空战斗中的重要，甚至是主要武器。关键就在于粒子炮乃使用质量弹头而非雷射炮的能源弹头。

　　一般粒子炮的质量弹头是以撞击的方式来发挥威力，在能源传递数量级上与雷射炮相比不会有非常大的差异。和一般的观念完全不同的是雷射炮与一般粒子炮的打洞方式对于太空战舰上并不一定能造成致命伤害，这跟工业革命以前，战舰火炮没有爆炸弹头的海战非常类似。因为设计结构与工程上的因素，太空军舰将会具有极为强大的防护能力。除非把敌舰打的千疮百孔，否则几发命中弹是很难让其失去战力的。详细的原因会在以后的太空军舰设计篇里提到。

　　但如果粒子炮发射的是反物质弹头的话那就是完全不同的两回事了。反物质弹头击中目标时，将会与目标的正物质发生歼灭效应放出能量，也就是说会发生爆炸。一毫克的反物质击中目标时，将会与目标表面的一毫克物质发生反应，总共两毫克的质量将全数转为能量。而这个能量则相当于 430吨黄色炸药爆炸的威力，直接命中在船壳表面产生的 430吨当量等级爆炸足以在瞬间重创乃至于摧毁一艘十万吨级的战舰，即使目标侥幸没有解体也会立刻丧失战力。举个浅显的例子，这相当于 860发2000磅炸弹同时在尼米兹级航空母舰甲板上爆炸的威力。此外，反物质对消灭的破坏效果乃是来自于舰体表面的爆炸反应，而非雷射炮与一般粒子炮的穿透打击效应，故属于一种可以扩散破坏面积的攻击方式，因此其破坏力将远大于雷射武器。

　　注：一发2000磅炸弹装药量约为1000磅出头，约500kg。

　　以反物质粒子炮而言，做为弹药的反物质可能会以反氢离子或是反氢电浆的方式制造，并以磁场封闭储存之。由于粒子炮可以在开火前任意调整弹药投射量，故可以视目标种类与其距离之不同来选择不同的当量应付。这代表弹药总当量威力／总质量是固定的，但单发威力与可供射击次数则可视使用状况任意调整。例如总共携带10公克的反物质则共有430万吨TNT当量的总威力，能够以 1毫克/430顿的射击模式发射10000次，或者用0.5毫克/215吨的的较低威力射击模式发射20000次。因此在使用弹性上非常大。

　　反物质粒子炮的使用有几个问题。其一是弹药的来源。反物质的生产耗能庞大，产量亦将极为稀少。一般的想法是在近太阳轨道配置大量太阳能光电板，用以驱动环绕太阳的环形粒子加速器来大量制造反物质。但即使采用此种最经济的方法来生产，反物质的产量仍将十分有限，价格也会十分昂贵。

　　第二个问题是反物质需要消耗相当大的能量以磁场封闭或是惯性封法来储存之，同时其运输的管线需要经过仔细的设计，采用集中储存法的话任何储存与输送时的失误都会立即造成致命性的大爆炸而毫无挽救的机会。为了要避免这个问题，应当会采取大规模的细胞室(Cell Room )储存法来微量储存，比如以十万分之一毫克为一个储存单位。这样即使一个细胞室故障让反物质漏出而发生歼灭反应也只有4.3公斤的TNT当量威力，不至于立即摧毁船舰造成无法挽回的损失。特别是在战场的严苛境中更需要此法来保证整个作战系统的安全运作。

　　但如此一来前述的10克反物质便需要十亿个细胞室来储存，这会让整个储存系统的重量与空间极为庞大，且其连结输送管路会十分复杂，并需要消耗十分庞大的动力。故小型船舰可能没有足够的空间与动力可以容纳大量的反物质储存细胞室，更大的问题是由于系统的复杂会使其造价十分惊人，这就会严重限制它的运用范围。不过只要在设计粒子炮时将反物质弹药的使用纳入考量，则粒子加速轨道将可以共享。也就是说设计来发射反物质粒子炮的炮管可以同时用来发射一般粒子团弹头或反物质团弹头，这可以增加运用弹性。但反物质粒子炮的运用最大的问题应该是反物质弹药的成本才是。受限于成本，其数量将会十分稀少。

　　反物质粒子炮的另一个特点，是它可以让轻型舰在近距离内具有击毁重型舰的火力，这是因为其威力来自于每发炮弹质量，而不是射击威力。当然，前提条件是轻型舰要能装的下反物质发射/储存系统才行。 一般而言，粒子武器的弹道速度与使用的加速轨长度，以及动力源大小有关，在射击普通粒子团弹头的粒子炮里，这也直接影响其弹头之撞击威力与穿透力。

　　但反物质弹头的破坏力主要来歼灭效应而非撞击效应，加速轨的长度并不直接影响其威力。因此若轻型舰能装上反物质发射/储存系统， 则其破坏火力与大型舰的差距便能够缩小。

　　一般而言，轻型舰的粒子炮可能由于加速轨长度较短与动力输出较低，因而使精确度与有效射程皆远低于重型舰，于是在远距离为了获得较高的精确度，必须使用较轻的弹头，这导致其在远距离接战时必须在火力与精确度上做一取舍。唯有在近距离可以在相同的精确度下使用威力足以击毁重型舰的较大弹头。

　　重型舰由于体积庞大，故可以容纳相当长的加速轨道与提供巨大的出力，使其具有很高的发射速度与极高的精确度及有效射程，当然在近距离时也可使用比平常更大的弹头，不过其在远距离射击的弹头威力已足以击毁大型目标，故并不需要于近距离提高弹头质量。这代表重型舰会倾向于远距离炮战，而轻型舰则必须拉近距离以增加威力。

　　其次就是由于动力源、冷却系统与储存系统空间的差异，重型舰的射速应当会远高于轻型舰的射速，而其携带的弹药总当量也会远大于轻型舰。也就是说，在射程、射速、携带弹药总量与单发投掷质量/威力上， 重型舰会高于轻型舰，但若能依靠反物质的特性，在近距离轻型舰仍有击毁重型舰的机会。当然，太小的船舰会没有足够的弹药储存空间因而无法使用反物质粒子炮。

　　3.电磁道道炮(Rail Gun)

　　所谓的电磁道道炮，便是用电磁加速轨道发射弹头的武器，简称为磁道炮。从这个定义来看，磁道炮跟粒子炮其实是相同的武器。只不过后者发射的是极微质量的粒子团块，前者发射的是大质量的物质而已。地球上使用的磁道炮发射的弹头多半只有数公克，至多不超过十公克，这么轻的弹头只要以数公里的秒速发射便可以轻易击穿任何战车装甲。但大气中使用磁道炮是有限制的，过高的弹道速度会让弹头与空气剧烈摩擦而将其烧毁，跟流星一样。但太空中便没有这个顾虑了。

　　为了对付大型军舰，太空战斗中磁道炮发射的主要是公斤级的弹头，弹道速度至多达到秒速数百km到数千km，再上去就很困难了。这是因为磁道炮由于弹头体积与质量太大，故无法像粒子炮一样能够经由环形的回旋加速器进行长时间加速，只能完全靠线性轨道，所以其加速轨必定比粒子炮短很多。加上弹头质量大，同样出力下加速度会比较低。

　　例如假设加速轨道长一千公尺，则根据中学的速度计算物理公式，我们可以算出在一千万G、一亿G与十亿G三种加速度下所得到的炮口初速：

　　V^2=2*a*s

　　(10000000*9.8*1000*2)y.5/1000= 443km/sec

　　(100000000*9.8*1000*2)y.5/1000= 1400km/sec

　　(1000000000*9.8*1000*2)y.5/1000= 4427km/sec

　　这是使用Windows小算盘的自动计算公式，*9.8之前的数字即为以一倍地表重力为单位的加速度的倍数，大家可自行修改此数字，然后把等号(含)以前的部分复制到剪贴簿，再贴到小算盘里，即可立即求出答案。

　　从以上的计算结果可以看出，即使施以十亿个G的加速度，一千公尺长的磁道炮的炮口初速也只有秒速4427km而已。这个速度与光束武器的每秒三十万公里比起来实在是低的可怜。距离一光秒的目标光束武器只要一秒便可以击中，换成弹道速度4427/km/sec的磁道炮弹则要飞行68秒才能打到，并且前提还是炮管中的炮弹加速度还得要能够达到十亿倍重力才行。

　　另外，由于过大的加速度会摧毁所有电子机械仪器，以及高加速时弹头承受的巨大电磁场干扰（此为电磁加速原理，任何电磁加速系统均无法避免这个问题），故高速发射的磁道炮里面将无法装备任何引擎或是导引装置。这也就是说在同样的命中率下，其射程会远低于光束武器。所以磁道炮在远距离时对于机动目标几乎是没有用的，只能用来对付数千公里内的机动目标。

　　虽然如此，磁道炮却有个光束武器没有的特性，就是由于宇宙中阻力趋近于零，这种系统的射程几乎是无限大，其威力不随距离而降低。而光速武器与粒子武器则会受到弹头扩散的问题而有一个射程上限（不过粒子武器扩散的影响比雷射武器小的多）。所以磁道炮会成为太空船在距外对付大型固定目标的一种好武器。例如浮游要塞、小行星基地、月面基地或是太空殖民地这些具有稳定轨道的目标。

　　以上这些固定基地不需移动，没有运动所需的燃料消耗问题，所以其质量与体积可能会比军舰大上数千倍到上万倍之多。这使固定基地能够装备大量远较舰艇更长轨道与更大反射镜的粒子武器与光束武器，其火力与射程当然也就会比战舰上的同类武器高上许多。而应付这些固定目标最好的方法便是在其射程外发射大量威力不随距离而降低的磁道炮弹头。

　　由于固定目标的轨道十分稳定又难以机动，故命中率不是问题。而磁道炮弹药价格也会比使用飞弹低很多，所以磁道炮会成为远距离对要塞与对地轰击的主要武器。但需要注意的是对于攻击星球表面目标而言，它只能轰击没有大气的星球，如月面基地或小行星表面的基地。射击地球表面基地的话，磁道炮弹头有可能会在大气中烧毁，或至少受到空气干扰而使精确度降低许多。

　　具有大气护盾的星球会是难以攻击的目标。高能雷射会被大气吸收或偏折而大幅影响威力与射程，粒子炮则会被大气分子干扰而影响弹道，威力也嫌不足。反物质粒子炮则由于会与大气分子产生大量歼灭效应因而会使其在大气内的弹道无法预测，甚至在空中便被消耗完毕。唯一的方法是用低速磁道炮发射表面有隔热层，速度不高的大质量弹头轰炸星球，为了顾及威力，可能还得动用核子弹头。总之一句话，攻击具行星并不容易，特别是具有大气层的行星更是困难。这在以后的行星强袭登陆篇会有更深入的解说。在这里要指出的是低速大弹头的磁道炮很可能是行星降下作战部队所能获得的唯一的舰炮支持火力。而这种弹头质量与体积太大，无法与一般太空战斗中用的磁道炮弹头共享线性发射轨，必须使用特别(轨距比较宽)的轨道。幸好此种轨道亦可用以发射飞弹，不至于沦为单一用途而减低整体的战斗效益。

貌似小兵传奇啊

多谢 这就是我想要的……

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