大炮射衛星！美國新領域技術取得突破，中俄要加把勁了

根據外媒的報道，近日美國綠色發射公司的一門「氫能衛星炮」在尤馬武器測試場進行了首次發射的實驗。這門炮能夠驅動炮膛內部的氫氣，將較小的有效載荷拋送至地球同步軌道，是火箭的可能替代品。它的優點是發射成本較低，可以重複使用，而缺點也很明顯。首先，它能夠拋射的有效載荷太小，對於大部分商用衛星來說尚嫌不夠，能夠使用的範疇目前來說較為有限。其次，發射時為了在相對較短的炮管內達到預定的初速度，瞬間產生的加速度非常大，可能會損壞精密儀器和設備，不適合發射衛星。第三，它的精度在發射後受到多方面因素的影響，比較有限。

在開發這種太空大炮上，美國已經不是第一次了。早在上世紀六十年代，加拿大的布爾博士就曾經發起了一項太空大炮的項目。這個項目是美國與加拿大聯合進行的，在一開始取得了不錯的進展後與上世紀六十年代後期終止項目。此後，布爾博士由於錯誤地涉足中東國家，被以色列摩薩德暗殺，他的太空大炮項目的復興再無希望。現在，這個項目留下來的只有坐落於巴貝多島的巴貝多大炮，以及再也未能完成配套使用的火箭助推彈頭。

巴貝多大炮是由海軍的兩門16英寸主炮拼接而來的巨炮，其口徑為424毫米，炮身長達36米。在人類現有的所有火炮中，巴貝多大炮擁有著幾乎最長的炮身，只有巴黎大炮才能與之媲美。在多次發射實驗中，布爾博士的巨炮以2100米/秒的初速和炮管內15000倍重量的加速度將190公斤的炮彈送到了180千米高的近地軌道。不過多次的實驗也暴露出了一些問題，其中加速過載太大已經成了無解的難題。想要在長度有限的炮管內達到如此之高的加速度，極大的過載是必須的代價。另外，極大的過載也令火箭發動機無法工作，想要將載荷送入預定軌道存在著很大的困難。

中國也曾經開發過類似的太空大炮，不過用途是攔截彈道導彈，並不是被用來發射衛星。這門炮是640工程的先鋒號大炮，主要目的是將核彈頭拋射至近地軌道，然後啟動火箭發動機飛往目標，進行攔截。由於在性能規格上比巴貝多大炮略低一籌，它的技術指標也稍微小一些，但是口徑還是達到了驚人的420毫米，炮身長度也足足有26米。它能夠將160千克重的火箭助推彈頭髮射至近地軌道附近，但是用於發射衛星還是在射高上顯得有些不足。

這次美國在太空大炮上又取得了一些突破，對於中國與俄羅斯來說是比較大的刺激。俄羅斯方面由於自身在大推力火箭發動機上存在技術斷代，想要開發成功還需要很長的時間，而中國方面有其它的計劃，並不准備使用太空大炮發射。目前，我國在電磁領域取得的成果正逐步引領我國低成本航天器的發射正逐步走向現實。通過在地面建立很長的電磁軌道進行加速，然後將載荷拋射出去是我國目前正在研究實現的方法。

這種方法雖然前期建設費用很高，但是只要能夠保證系統的穩定與成熟，再進行大規模發射的時候將擁有非常低的發射成本。另外，由於在加速度上的要求不是很大，即使是宇航員也能承受加速時的重力加速度，更不論衛星了。從長遠來看，這是一種初期投入高但是發展前景很好的發射方式，用這種方法發射大載荷物體將受到更少的限制。

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