电影里用钨金棒从卫星上发射,代替传统核武器,在未来有没有可能实现?

满仓干哈


这部电影应该是欧美电影《特种部队2》里面的电影片段吧,满满的科技感,让人觉得很科幻。这个武器网传美国就在研究,电影里说的是“宙斯计划”,“上帝的权杖”

之前这电影刚上映的时候网上就激烈讨论过这个问题了,其实我也觉得电影夸大了视觉效果和影视效果,几十吨重的钨运上太空就是一个不小的成本,中国作为世界上最大的钨产国,产量达到了全世界的80%左右,你欧美研制这种武器不用花钱吗?

钨棒从太空到地球指定目标之前,由于速度那么快,会不会产生汽化?产生汽化后的威力还能不能摧毁目标,再说了这个钨棒是由卫星发射,卫星围绕地球在旋转,地球也在自转,这是大家都知道的,发射的钨棒能不能达到指定区域这也是个技术难题。高昂的成本,以及维护费用等种种因素,这个武器前途渺茫。





老腊肉ov


你说的是被称为“上帝之杖”的天基动能武器。



据悉,“上帝之杖”最早由美国在上世纪80年代的“星球大战”计划中提出设想,21世纪初开始研制。据介绍,所谓“上帝之杖”就是将钨金属棒部署在太空中,一旦发动攻击,这些金属棒将以每秒十公里的速度从太空向目标攻击。这些钨金属棒本身不会爆炸,主要是靠动能击毁目标。在电影《特种部队2》里,导演就为我们展示了“上帝之杖”的威力。电影里的“上帝之杖”一共由环绕地球的七颗卫星组成,每颗卫星携带着4根钨金属棒,每根重达6吨左右。被大反派控制的“上帝之杖”向英国首都伦敦发起了攻击,一根钨金属棒从天而降,倒霉的伦敦“轰”的一声,又在电影里被毁灭了一次,场面非常壮观。按照某些砖家的说法,“上帝之杖”威力堪比核弹,而且和核弹相比,它还站得高(部署在太空)、跑得快(一天能绕地球转十几圈)、无污染(不会产生核辐射)、难防御,可以在战场上大规模的使用,战略威慑杠杠的。看到这里,估计很多人都会惊叹:哇塞!这太牛B了! 咱们中国得赶快也研制一套。呵呵,很对不起,我得给你们沷沷冷水了。如果有谁去搞这么个“上帝之杖”的话,那真是智障了。



为什么呢? 据介绍,设想中的“上帝之杖”每根钨金属棒长6.1米,直径30厘米。钨的密度是每立方米19.3吨,那一根钨金属棒就是8.3吨了,相当于一艘“神舟”飞船的重量了。每颗卫星携带4根钨金属棒,加起来就是33.2吨。要想把这4根共33.2吨的钨金属棒装到卫星上去,那卫星本身就得是个大家伙,其重量不会比这4根家伙轻,两者加起来起码要超过60吨以上。

再算成本。目前,向太空中运送一公斤物品需要花费100万美元,想要把这超过60吨的东西弄上太空,光运费就要超过60亿美元了。而它的建造费用以及往后的维护费用,更是其运费的10倍都不止。而这仅仅是部署一套“上帝之杖”的费用。要想达到有效威慑,光靠一套是不行的,起码得有十套八套才行。这么一算起来,那个费用,呵呵,你懂的。


有人说,这费用你就别管了。好吧,就算钱不是问题,我们砸巨资把这“上帝之杖”弄好了,也全部部署到位了,那么,它真的有某些砖家们吹的那么厉害吗?咱们还是用事实来说话吧!按照设想,“上帝之杖”攻击时,钨金属棒将以每秒10.8千米的速度从太空砸向目标。可从目前我们得到的数据是,由于受大气层的阻力,从外太空返回地面的人造物体,其最高速度只有每秒6千米多一点。如果想要让它达到每秒10.8千米,那你得给它加上个火箭助推器才行。这问题又来了:要想给它加速到每秒10.8千米,你就得给它加上一个大大的火箭助推器。这助推器的重量,加上燃料的重量,再加上钨金属棒的重量,怎么算也不会少于一百吨吧?可在太空中你去哪给它弄这么个助推器和燃料呢?从地球上送?老天,你别开这玩笑好不好?


咱再退一万步说,我们把这火箭助推器弄上去了,燃料也弄上去了,还派航天员上去将它们组合好了,这“上帝之杖”能以每秒10.8千米的速度砸向目标了,那它真的能像《特种部队2》里那样瞬间将一个如伦敦那样的大城市给毁了吗?答案是否定的。为啥?因为“上帝之杖”攻击地球的事咱们见得多了。可能有人会“啊!”起来了:这“上帝之杖”还没造出来呢?它攻击地球的事你怎么会“见得多了”?



呵呵,每年从天而降砸到地球上的陨石不就是“上帝之杖”吗?我们新疆乌鲁木齐市就陈列着一块30吨重的陨石。据介绍,这颗陨石是1880年掉落到地球上的,着陆点就是新疆青河县境内的银牛沟。它掉落时仅仅砸出了一个宽不到30米,深度不足10米的坑。而1976年在吉林掉落的陨石也不过是砸出一个6.5米深,直径2米的坑而已。当时它可是以每秒18公里的速度撞上来的。2013年2月15日中午12:30俄罗斯车里雅宾斯克遭到陨石袭击。据说这颗陨石重量在10至30吨左右,在空中被解体成无数的碎块,给俄罗斯造成了2亿多美元的损失。由此可见,如果让那8吨多的钨金属棒从天而降的话,可能它还没到地面就已经被大气烧毁了;剩下的物质到了地面,造成的破坏也不大。

看了这分析,如果有谁还去鼓捣啥“上帝之杖”,那真的是智障了,该送去精神病院了。


血染战旗红


不可能的。


1.成本角度。钨的价格已经不算便宜,不过这比起航天运输的费用简直一文不值,即便是目前世界上特别火爆、性价比极高的猎鹰九号火箭为例,6000万美元仅能运送22吨到近地轨道,一吨300万美元左右,太贵了。

而从理论上讲,近地轨道启动的武器直接进入大气摩擦,效率极低。如果送到更高轨道,价格就翻倍,更加贵。


2.大气的存在。地球平均每天被超过100吨星际物质袭击,但人类丝毫感觉不到,是因为绝大多数成分都被焚烧在大气中,我们看到的流星就是这个道理。即便经过精心保护、认真控制的航天器,在返回地球时表面温度都可以达到2000摄氏度以上。

热量倒是次要的,这期间会产生巨大的动压,导致返回地球的结构发生解体。一旦解体,任何武器也没有杀伤力了。


3.到底有多少能量?所谓的钨棒攻击全靠自身快速下降产生的动能撞击破坏,按照能量守恒定律,运动过程最理想的情况也是钨棒的重力势能全部变成动能。

即便假设太空中引力加速度和地球一样,重力势能变化也就是mgh。如果1kg钨棒从1000千米高返回地球,最终的能量仅在1*1000 000 * 10 = 1000万焦耳,仅相当于2kg多一点TNT炸药的能量,极其普通的炸弹一颗而已。

而1kg钚-239做的核武器轻易可以做到2万吨TNT当量,差距太大。

要做到只相当于1kg核武器的级别,纯理想情况下也需要一枚1万吨的钨棒,对不起,世界十几个国家花了20年、造价2000亿美元建造的国际空间站,也才420吨左右。

更何况钨棒绝大部分能量都会转换成与大气摩擦的热量。


4.钨棒会有多大?即便我们不管运输费用(几千万美元计),做成一个10吨大的超级武器,攻击时能量当量可以相当于几百吨到几千吨tnt了。钨的密度在19吨/立方米级别,也仅是一个0.5立方米的小东西,差不多是个小冰箱。由于速度极大,绝大部分破坏也会发生在接触面上,冲击方向是朝向地下,破坏效率太低了。

因而,动能攻击不像爆炸物一样杀伤范围巨大,必须要求制导精度极高。不过话说过来,有啥重要目标需要这么攻击?


5.怎么控制?太空攻击动辄涉及数千千米的距离,中间经历各种大气环境,远远复杂于地面武器经历的环境。如何精确制导?

只要拥有体积,大气就会产生空气动力,比如石头都可以在水面上随意飘。因而钨棒也会在大气中有各种“漂浮”机动,控制它达到武器攻击级精度是不可能的。

即便可以,请问控制系统该怎么装?钨棒要求精确动能攻击,控制难度远远超过核弹道导弹在目标上空核爆。


不管从哪个角度看,这种武器都是没有前途的。因此事实上并没有任何国家在浪费钱做这个。

所以,神秘的上帝之杖武器=智障。


太空精酿


从卫星上发射钨金棒攻击地面也被各类好事者称为高端大气上档次的上帝之杖,传说中是美军星球大战计划的一部分,是具备绝对优势的天基动能武器!太空发射,对地打击,强力摧毁,一气呵成,看起来没有丝毫问题!以人类目前的科技水平,实现起来其实很简单,只要朝太空发射一个携带并发射钨金棒的太空卫星武器站,在攻击时同步目标的坐标方位和移动速度,做到精确打击不是一件难事。但是我只能弱弱的问一句:这样做的意义何在?直接用弹道导弹携带钨金棒突破大气层,然后再入返回进行打击不是同样的道理吗?何必费劲再单独搞一颗卫星?


使用钨金棒从卫星上发射攻击目标,无非就是借助最后的重力加速度产生的巨大动能砸向地面,由于钨金棒的末端速度往往能够达到10千米/秒以上,破坏性还是相当可观的!之所以使用钨合金,主要是因为钨的熔点高达3422℃,在与空气的剧烈摩擦中不易融化。同时钨的密度也高达19.25 g/cm3,在高速下坠过程中不会发生分解导致损毁,能够以相对完整的状态砸向地面,达到足够的破坏效果!

那么如果我们使用一根1吨重的钨金棒发射至地面,能够产生多大的破坏效应呢?2013年2月15日,俄罗斯曾经有一颗重量达到10吨的铁陨石以每秒约30千米的速度坠落在乌拉尔山区的车里雅宾斯克州,陨石在湖底砸出一个直径约6米的大洞,造成的冲击波导致600米范围内的建筑严重受损,超过1200人受伤,爆炸威力超过1000吨TNT当量。如果是1吨的钨金棒即使威力再大,所能造成的杀伤范围和威力也不可能超过这一数值,所谓上帝之杖威力堪比核武器不过是意淫而已!

(要达到这种威力,起码得十万吨以上的重量)

然而与同样重量的核武器甚至常规炸弹相比,钨金棒威力其实都弱爆了!美国著名的W87核弹头重量为250千克左右,但是威力却达到了约30万吨TNT当量,而更为先进的W88核弹头,重量在300千克左右,最大威力可以达到47.5万吨TNT当量。一吨的重量可以同时搭载3枚W88核弹头或者4枚W87核弹头,总威力超过100万吨TNT,为什么还要选择华而不实、威力弱鸡的钨金棒呢?
(W87核弹头)

其次再从成本上分析,钨金棒更不具备任何优势,近地轨道的太空运输报价目前最低约4千美元/千克,最高则超过5万美元/千克,要将一个重量达到1吨的钨金棒送入太空,最少需要花费400万美元。而发射钨金棒的卫星武器平台因为需要安装各种动力装置、武器发射控制装置、定位与燃料系统等等,重量少说会达到10吨以上,太空运输的价格往往都是随重量加大而呈几何数倍增,也就是说为了发射一枚重量在1吨左右的钨金棒武器,价格少说也在一亿美元以上,这还是在不计算前期研发成本的前提下的最小估值!


用一亿美元发射1吨的钨金棒,所能造成的破坏只有约1千吨TNT当量,划算吗?美国最先进的和平卫士洲际导弹单发价格只需要约7000万美元,射程约1.4万千米,足以覆盖全球绝大部分区域,携带的10个30万吨TNT当量的W87核弹头,威力和突防能力全面超越钨金棒!钨金棒感到羞愧吗?
(俄罗斯白杨M洲际导弹)

除了威力和成本外,使用卫星发射钨金棒的全球打击能力也同样令人捉急!卫星主要分为静止轨道卫星和非静止轨道卫星,如果是同步静止轨道卫星,因为始终与地面保持静止,而发射的钨金棒又只能直线运行,因此一个这样的卫星武器平台实际只能覆盖地球约1/3的地球面积,必须同时布置三颗以上才能达到基本的全球覆盖。


(3颗静止轨道卫星方能覆盖全球)

而非静止轨道卫星虽然轨道是运动的,但是这种运动都是规律性的围绕地球公转,也就是说运气好转到目标上空,那就可以进行钨金棒发射,运气不好,难不成使用姿态发动机转到地球另一面发动攻击?所以卫星的这种局限性其实也大大限制了钨金棒类武器的应用,以人类目前的太空技术,天基发射实体钨金棒弹还只是幻想而已,有这时间不如直接研发太空激光武器来的实在些!
(天基激光武器)


军武吐槽君


我又看到这个上帝之杖=上帝智障的假设了。我先给个总结吧,现实中,这种武器可能会出现,但绝对不会是对地攻击,而是会应用在反卫星对抗本身。

首先,我想给题主提个醒,弹道导弹攻击地面的速度,不是靠自由落体来加速的!它是经过自身导弹发动机,也就是火箭发动机加速实现初始速度,再高空近似真空中匀速滑翔,再下落叠加自由落体加速度,才可以到达近10-15马赫的高速。


而在卫星上,从上往下扔根棍子,是从0开始加速的,这棍子虽然有比较长的距离进行自由落体加速,可是一旦进入大气层就得被空气减速,我就不列出公式计算过程啦,给出结论,一公斤钨金属棒,破坏力就只有动能而已,大约为2公斤TNT吧。和洲际导弹核弹头相比,动辄过百万吨当量相比,那如同玩具而已。

再插播一条说明,陨石的初速度至少是16.7公里/秒,不是靠自由落体来地球的!那是几百马赫的初速度啦。

从高空扔棍子是没多少前途的。破坏力差,运费贵,实用对地攻击破坏力几乎可以忽略不计。真要和导弹比比,得一次扔几十吨。光运费就吓死人,让NASA来,二十吨报价大约是2.1亿。就算用马斯克的猎鹰,一次也要9000万,而且成功率稍低。还没算保持轨道的太空站运营成本。估计没有这么傻的机构玩这个太空威慑吧。


但是,如果把思路调整一下。这棍子不用来吓唬地上的同学,而是直接在稳定行驶的太空站上,把棍子做成子弹大小,开枪打打卫星同行呢?太空没有空气阻力,开枪也好,开炮也罢,初速度就是终速度啊!妥妥的太空战舰有莫有!苏联当年真搞过一台机炮到卫星上,可惜被美帝登月忽悠惨了。

总结一下,高空掷物没前途!但用来试试太空炮台干卫星,却别有一番滋味啊。


猫先生内涵科普


卫星携带钨棒作为武器, 用于替代核武器是不可能的,但是技术上要实现是可能的,而且这项方案并不是电影创作,而是军方早就有的提案,但是因为众多原因被否决了。

提问者所说的电影,应该指的是“特种部队”系列的第二部吧?反派在各国首脑摧毁了核武的背景下,推出了一款卫星携带钨棒的武器,直接从太空向地面投放钨棒,凭借动能来摧毁地面的城市,目标等。 这个武器,从技术上来说,目前是可以实现的,最早的出处,便是美国军方,针对打击伊朗核设施提出的方案,名为 上帝之杖,因为伊朗核设施深埋于地下,普通的导弹威胁不到,便有军方官员提出这个方案。有意思的是,美国在钻地导弹方面一直狠下血本,完全没有必要去借助卫星弄个新武器,如果真要研发,就更没必要公开了,至今和伊朗也是各种媒体交锋,这里不再多述。接下来讨论一下这个携带钨棒的卫星武器。

作为一种理论上的太空武器,不管是听理论还是看电影,都觉得够炫酷,但实际上这款武器有诸多问题。

先说第一个好了,便是成本,钨棒的成本本身肯定是要比核弹成本低的,但是,要运送上太空的成本可不低,即使目前各国都在压缩成本,包括新西兰2700万美元10吨,以及美国9000万53吨。注意,这还只是近地轨道。根据电影里的类比,估算钨棒的体积,算为圆柱体,以长6.1米,直径0.3米来计算,(这是根据原报告提案的比例),固态密度为19.25克/立方厘米,即19.25吨/立方米。体积为,π×6.1×0.15^2,即至少0.43立方米,估算重量为8.2吨,运费差不多等于每枚1392万美元,对比一枚核导弹维护成本,差不多每年,是在8000万到1.2亿美元之间,但这是包含了洲际导弹的成本,而且一般都有多弹头,如果要使用该武器,每枚钨棒运费就1392万美元,那还要配套的卫星维护成本。而且,要运到远地轨道,以增加卫星生存能力的话,运费成本还要翻一倍,几乎等于,运一枚钨棒的到远地轨道的成本,等于造一枚普通核弹的成本(不含洲际导弹的纯战斗部件。同时,对比数据数据来自上世纪披露的成本,不含研发成本了,比如上世纪W84,110万美元,即使通货膨胀算十倍,也绝对比运一枚钨棒上太空便宜),显然目前是不划算的。

还有一个比较要命的问题,就是生存能力。之前也说了,钨棒本身作为武器,成本低廉,但是作为武器载体的卫星,目前来看,是很脆弱的,尤其是近地轨道的卫星,可以说有能力发射卫星的国家,都有能力威胁到近地轨道的卫星,而且目前没有针对保护卫星的有效系统,即使是路基发射井发射的导弹,也要比低轨卫星安全的多。那么高轨卫星如何呢?确实安全许多,但是,既然都能运送到这个高度,难道打到这个高度还难吗。基本就是中美俄能威胁到高轨卫星,但是高轨卫星的成本更加高,维护更是如此,而且比起海基的潜射核武还是不隐蔽,所以,中美俄都是很诚实地在海基上坚持不懈的投入资源。

说完了成本,生存能力,接下来就是效果了,或者说威力,按照电影来看,绝对堪比一枚中型核弹,但我想,如果真的按照美国军方上帝之杖的计划,如何计算也是达不到电影里的效果的,除非不计成本,把一枚钨棒扩大到40吨一枚,那还可能造成类似电影里的效果,按照E=1\\2mv^2 这个公式来计算的话,因为这里限定点不同,网上的各种限定,算法都有,本人不是专业,按40吨坞,等同于核弹的末端速度计算后,差不多是5万多吨TNT当量,可以达到电影里的效果,但是整个伦敦炸完那是不可能的,而且,纯粹靠动力冲击地面的额效果比TNT爆炸是要打折扣的,因为地面会吸收大量冲击,周围地区会减少很多冲击。普通弹道导弹冲向地面目标时,除了重力,还有中端时期发动机带来的加速度,所以纯粹钨棒还达不到导弹的效果,在计算上,钨棒还是被高估了点。 这里受限知识水平和环境模拟难度,就不仔细对比了。

最后,要注意到的是,电影里有很多艺术创作,有点不合理正常,看的有趣就行了,即使有原型,也别太当真,只要看各国政府,企业有没有在认真跟进,就知道电影里的武器靠不靠谱。


尚旬


不可能,我首先给你说个最简单的道理那就是能量守恒。

不管你扔下来的东西是什么做的,反正她最后传递到地面上的能量一定是卫星高度所具有的势能减去掉到地球的过程中与空气摩擦损失的能量。而把卫星和这个东西发射上去依赖的是什么,是火箭也就是说这整套东西最后传递出来的能量,肯定比火箭燃料释放的能量要小得多。那我问你火箭爆炸的威力有核武器大吗?有点常识的人都知道没有,这不就行了。


开着皮卡打坦克


特种部队里的上帝权杖-钨棒武器,是不可能实现的

1.成本高。

钨的价格已经不算便宜,不过这比起航天运输的费用简直一文不值,即便是目前世界上特别火爆、性价比极高的猎鹰九号火箭为例,6000万美元仅能运送22吨到近地轨道,一吨300万美元左右,太贵了。 而从理论上讲,近地轨道启动的武器直接进入大气摩擦,效率极低。如果送到更高轨道,价格就翻倍,更加贵。

2.大气摩擦力的存在。

地球平均每天被超过100吨星际物质袭击,但人类丝毫感觉不到,是因为绝大多数成分都被焚烧在大气中,我们看到的流星就是这个道理。即便经过精心保护、认真控制的航天器,在返回地球时表面温度都可以达到2000摄氏度以上。 热量倒是次要的,这期间会产生巨大的动压,导致返回地球的结构发生解体。一旦解体,任何武器也没有杀伤力了。

3.需要多大的钨棒。

所谓的钨棒攻击全靠自身快速下降产生的动能撞击破坏,按照能量守恒定律,运动过程最理想的情况也是钨棒的重力势能全部变成动能。 即便假设太空中引力加速度和地球一样,重力势能变化也就是mgh。如果1kg钨棒从1000千米高返回地球,最终的能量仅在1*1000 000 * 10 = 1000万焦耳,仅相当于2kg多一点TNT炸药的能量,极其普通的炸弹一颗而已。

4精确制导恐难

只要拥有体积,大气就会产生空气动力,比如石头都可以在水面上随意飘。因而钨棒也会在大气中有各种“漂浮”机动,控制它达到武器攻击级精度是不可能的。 即便可以,请问控制系统该怎么装?钨棒要求精确动能攻击,控制难度远远超过核弹道导弹在目标上空核爆。 不管从哪个角度看,这种武器都是没有前途的。因此事实上并没有任何国家在浪费钱做这个。

所以,神秘的“上帝之杖”=智障。


那年电影趣说


首先钨金并没有那么耐高温,一根棒子进入大气层摩擦之后,落地之前还能剩下多少?想想航天飞机的外壳隔热瓦,为什么是陶瓷的。

其次钨金棒无论比重多大,体积有限,总质量也就有限。

即便落地,要达到核武级别的攻击效果 势必需要极高的速度。从太空自由落体的速度够么?卫星发射钨金棒不可能给它施加很大的推力,否则卫星会在反作用力下被推离轨道。

最后 电影效果里钨金棒看起来像是从天垂直而降,这显然不可能。卫星回收和飞船返回,都是一个类似长抛物线的返回轨道 ,飞船返回中途还需要多次修正轨道,否则会偏离预定落点。

一根金属棒子,没有主动推进力,无法远程控制,怎么保证准确砸中目标?


IT斜杠中年


看到前面的一些大哥们用了种种科学手法计算出钨棒落下来速度多少,动能多大。我觉得有一个很简单的道理说明电影里面的效果不会存在。

能量守恒这个定律我们上高中就学过,因为空气摩擦,机械磨损等多方面原因,钨棒坠落下来的能量是小于将钨棒发射上天空的火箭的能量的。

那么问题来了,火箭携带的能量有多大么?下图的火箭发射失败图片可以看得出爆炸的威力确实很大,但是如果和特种部队中那种末世般的毁灭效果那就是小巫见大巫了。所以从原理上说,使用钨棒是达不到电影中的杀伤效果的。

从使用成本上来说,使用洲际导弹来攻击远程目标要比钨棒攻击划算的多,毕竟在地面对武器装备进行保养要比在太空中保养方便便宜得多。更何况将乌金棒发射上天,在天上运行,这些都是需要花钱的,使用成本远大于导弹的。




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