上帝之杖:通訊控制衛星的天基動能武器-中文百科頻道

研制背景

早在20世紀80年代，美軍就有了研制“上帝之杖”的初步構想。其設計靈感主要來源于傳說中的兩起意外事故：一起是曾有一名婦女被飛機衛生間掉下的凍結的尿柱砸死(飛機衛生間不可能形成尿柱,在高空時水的沸點很低就算直接排出也會化低溫蒸汽更不用說由于飛行會使液體大面積散布了)；另一起是曾有人在帝國大廈上無意抛下一枚硬币，該硬币卻像子彈一樣擊穿了行人的腦袋（以上兩起純屬杜撰。事實上由于空氣阻力的存在，大氣層内自由落體的硬币，因自身密度太低，無論其降落高度為多高，終端速度會在13.5m/s到45m/s之間，視其姿态而定，即使按最大速度以側邊緣擊中人體計算，其擊中人體時所造成的壓強約7.2MPa，而人體皮膚所能承受的壓強為20.89±4.11MPa，就是說高空降落的硬币連擊破人皮膚的能力都沒有，更不存在殺死路人的可能。）但研制這種新概念戰略武器還有其深層次的原因：

1、随着核武器并非為美國一家獨有，以核武器為中心的傳統戰略武器的威懾力大受限制。

2、21世紀初，國際反核浪潮高潮叠起，日本福島核電站事故之後，人們更是談“核”色變。

3、保持核威懾的開支巨大，據美國官方透露，其核武器維護總費用每年在2000億至3000億美元，一枚核武器年需8000萬至1.6億美元。

4、其他常規武器往往不具備戰略威懾能力。對于越來越堅固的地下工事，常規武器往往束手無策。

上述多重因素促使美軍試圖在其他非核武器上尋求新的突破口和新的戰略制高點，以“上帝之杖”為代表的天基動能武器成為最佳選擇。

結構性能

1、彈體：主要由動能彈頭、推進系統、制導系統、熱控系統與通信系統5部分組成。

2、彈頭：主要由高密度的鎢、钛或鈾等金屬鑄造，前方略尖，可減小空氣阻力，降低到達地面時的動能損耗。

3、推進系統：主要是小型火箭助推器，可在外太空為“炮彈”提供較為精确、容易控制的推力。

4、制導系統：主要是不斷調整火箭助推器和空氣動力學舵面，改變飛行方向，确保精确命中目标。熱控系統主要是依靠外部特制的熱防護塗層來防止彈體過熱。

攻擊能力

攻擊速度：“上帝之杖”能以11公裡/秒（編者注：此數據大誤，具體數據見下方）的初始速度進入大氣層，即使在大氣下層飛行時速度會有所下降，但仍保持每小時1.12萬公裡的攻擊速度。

破壞能量：公斤級質量的“上帝之杖”與噸級TNT當量産生的破壞能量基本相當。對于打擊敵地面重要目标和幾百米深的地下掩體輕而易舉。（運用中學物理知識就可以輕松計算出其攜帶的動能。就算按照上文所述的速度，1.12萬公裡/小時，折算為科學單位制，即為3111米/秒，相當于9馬赫多一點。按照這個速度，用動能公式計算，1公斤“上帝之杖”在末端攜帶的動能為E=½mv²=½x1x3111²=4839160.5焦耳=483萬9160.5焦耳的能量。而TNT爆炸釋放的能量為1公斤TNT=4200千焦=420萬焦耳。也就是說，就算按照上述的終點速度，1公斤“上帝之杖”攜帶的動能也就比1公斤TNT爆炸釋放的能量多一點點，基本可以認為威力相當。并不存在“公斤級‘上帝之杖’與噸級TNT能量基本相當”。而投放同等質量、裝填TNT的常規彈藥，成本、難度、便捷性等等，明顯比“上帝之杖”要方便很多。“上帝之杖”隻是一個異想天開的“設想”，事實上并不實用。）

優勢特點

1、打擊範圍廣。

其打擊範圍可覆蓋全球任何一個地區的非移動類目标。

2、反應時間短。

從離軌到對地面實施打擊僅需11分鐘，打擊時間不及洲際彈道導彈的三分之一。

3、突防能力強。

由于速度極高，可有效突破敵多層防禦體系。

4、生存能力強。

搭載“上帝之杖”的衛星平台通常在距離地面1000公裡的軌道上，遠在一般飛機和導彈的攻擊範圍之外。

5、環境污染小。

6、相比核武器而言，該武器在道義上占有更多的主動權。

威力巨大

“上帝之杖”動能撞擊堪比核武

傳統核武器以其強大的威力和高技術門坎，被軍事專家稱為威懾性武器。不過，迫于當前國際反核浪潮高潮叠起的壓力，以及使用傳統核武器的巨大道義包袱和面臨敵手核報複的危險，某種程度上也使核武器也逐漸淪為強國裝點自己國力的“擺設”。在這種情況下，如何在常規武器和核武器之間找到一種既不會違反國際道義、招緻核報複，又可以極大地威懾、殺傷對手的武器便成為軍事強國搶占軍事制高點的捷徑之一。作為世界第一軍事強國，美國在“國家導彈防禦計劃”不斷遭遇挫折後，又提出了發展新型高科技殺手锏的軍事戰略。

“上帝之杖”計劃是利用太空平台搭載大量直徑30厘米、長6.1米、重量達數噸的鎢、钛或鈾金屬棒，這些安裝了小型助推火箭的金屬棒可以在幾分鐘之内依靠衛星制導對地球上任何地區的目标進行打擊。金屬棒從距離地面1000公裡的太空傾瀉而下的時速可達11587公裡（h=4.9t² t=451.75s v=gt=9.8×451.75s=4427.18m/s=15937.87km/h 上帝之杖有火箭推進系統，所以時速可以達到10000多公裡），其産生的動能撞擊可以比拟戰術核武器(動能計算公式:½mv²=½*1000*4427²=9799165000J=2333.13452KGTNT當量，遠不及戰略核武器（編者注：這裡的上帝之杖重量按1t算）)。這種新型天基武器反應速度快、命中精度高，令敵人防不勝防。從太空發射後，能毫不費力地摧毀大型建築群和幾百米深的地下掩體，是打擊戰略目标的“殺手锏”，而且還不會産生輻射。該計劃的主要打擊目标是諸如在沙漠中建設的防衛堅固的彈道導彈倉庫、航天基地或者衛星設施等敵方設施。

設計原理

據稱，“上帝之杖”天基動能武器系統主要由位于低軌道的兩顆衛星平台組成，一顆負責通訊和鎖定目标，另一顆則搭載有大量被稱為“上帝之杖”的金屬長杆形動能“炮彈”。彈體主要由動能彈頭、推進系統、制導系統、熱控系統與通信系統5部分組成。彈頭主要由高密度的鎢、钛或鈾等金屬鑄造，前方略尖，可減小空氣阻力，降低到達地面時的動能損耗。

“上帝之杖”打擊目标時通常采取垂直攻擊的方式，就像隕石撞擊地球一樣，因此它獲得的動能巨大，打擊地面時所産生的破壞力也相當大，其威力相當于一枚小型核彈，并能輕而易舉地刺入地下幾百米深的目标内部，隻此一條即可讓任何鑽地炸彈黯然失色。據五角大樓宣稱，他們計劃在2025年之前完成“上帝之杖”的部署。

問題

“上帝之杖”從研制至今，某些問題可能得到了一定程度的解決，但仍有不少瓶頸問題無法取得突破性進展。一是如何發射到位的問題。發射攜帶大量高質量“上帝之杖”的衛星平台，必然需要足夠的動力。二是高溫損耗問題。進入大氣層之後，必然因空氣磨擦而出現彈體過熱問題，彈體過熱将直接導緻内部精密電子元件受損、彈體磨損或解體。三是精确制導問題。由于其采用末制導，通常在進入大氣層前通過控制姿态角來實現對目标的精确打擊，然而在進入大氣層後彈體必然受到空氣流動、密度差異等很多不确定因素的影響，加之速度過快，沒有尾翼修正，難以實現對目标的精确打擊。

除此之外，“上帝之杖”的打擊效果也是未知。由于從來沒有進行模拟實驗，美軍所描述的攻擊效果僅僅是理論上的設想。有專家預測，由于其速度過快，在對大型建築群等目标的打擊上很可能起不到緻命的效果，頂多就像高速飛行的子彈撞擊玻璃一樣，在目标上穿個直徑為30厘米的“小洞”，如果真是這樣，那可就贻笑大方了。然而，對“上帝之杖”計劃來說，最大的難題恐怕還是高研制成本。據稱，建造“上帝之杖”所需的衛星平台及将其送入軌道的費用至少為10億美元；如果使用今天的航天運輸系統将高質量的金屬棒送入軌道，其成本更是一個天文數字。

其他

為此，美軍除了加大以上兩種武器的研制外，還研制了另外三種“太空殺手锏”：激光武器、粒子束武器、微波武器等。

激光武器

激光武器的激光産生的高溫可使任何金屬熔化，所以激光武器的本質就是利用光束輸送巨大的能量，帶來殺傷破壞效應。

粒子束武器

粒子束武器是利用粒子加速器原理制造出的一種新概念武器，它能将巨大的能量以狹窄的束流形式高度集中到一小塊面積上，是一種殺傷點狀目标的武器，其高能粒子和目标材料的分子發生猛烈碰撞，産生高溫和熱應力，使目标材料熔化、損壞。

微波武器

微波武器由能源系統、高功率微波系統和發射天線組成，主要是利用定向輻射的高功率微波波束殺傷破壞目标。微波波束武器全天候作戰能力較強，有效作用距離較遠，可同時殺傷幾個目标，既能進行全面毀傷、橫掃敵方電子設備，又能實施精确打擊、直擊敵方信息中樞。可以說，微波武器是現代電子戰、電磁戰、信息戰不可或缺的基本武器。