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人类登月透视未来军事技术远景

王群 //www.auribault.com 2014-01-28 来源：科技日报

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　　1月25日凌晨，中国第一辆月球车“玉兔”机构控制出现异常，受到广泛关注。计划历来是世界关心的焦点，嫦娥三号登月后不久，韩国紧跟着推出了登月全程动画演示，预示着韩国登月计划取得了初步进展。此前，美国宇航局的研究人员正在规划重返月球的计划，日本宇航研究开发机构则计划在2020年前将机器人探测器送上月球，欧洲宇航局也计划利用3D打印将月球土壤转变成建造“月球基地”的材料。各国如此热衷登月计划，除了背后的科技和经济动因外，其军事应用远景也是吸引各国的原因之一。请看科技日报特约专稿——

　　嫦娥三号探测器成功登月已经一个多月，然而人们对登月工程的热情没有丝毫减退。世界上任何一次探月和登月工程的成功，除了实现千百年来人类飞天奔月的梦想，圆人类探索未知的渴望之外，还能展示国家的综合实力，振奋和提升民族自信心，带动和促进国家科技、经济和文化发展，并为获取和维护国家的空间利益提供进一步的保障。然而，像其他以科学研究为目标的航天活动一样，虽然登月工程完全是一项和平利用空间的工程，没有任何军事目的，但它所取得的成就还是透射出了很多军事方面的应用远景，具有重要的军事意义。

　　现有武器装备获益匪浅

　　为确保可靠发射、精确入轨和安全着陆，登月探测器在运载火箭发射、推进、制导、入轨、调姿、变轨、绕月、减速、落月等诸多方面采用了一系列高难度技术，其中一些能用于改进与登月探测器运载火箭原理相通的弹道导弹。

　　比如，运载火箭的高水平动力推进技术和先进组合导航修正的复合制导方式，可用来提升弹道导弹的运载能力，延伸其有效射程，提高其打击精度。前苏联在上世纪70年代就曾利用相关技术成果，将其洲际弹道导弹的运载能力和射程大幅提升，使导弹弹头威力从不到1千万吨TNT当量提高到2.5千万吨TNT当量（差不多是广岛原子弹爆炸当量的1667倍，是第二次世界大战所有爆炸物总的爆炸当量的2.5倍），射程从不到1万千米延伸到1.6万千米，均创造了世界之最，迄今无人打破。而美国也基本在同一时期将其“民兵”系列洲际弹道导弹的打击精度从400米左右提高到180米左右，也登上了世界之巅。再比如，登月探测器实施的包括近地点和近月点变轨在内的数次变轨所采用的先进技术，可用于弹道导弹中段和再入段飞行时的大范围变轨机动，使其能根据预先设定随时改变飞行弹道，不再完全按照固定的弹道飞行，这有利于提高其生存能力和突防概率。前苏联和俄罗斯正是利用了这些技术，才使其战略弹道导弹反拦截技术世界领先，敢于声称“美国现役的任何反导系统都无法对其有效拦截”。

　　一个不争的实事是，在弹道导弹方面，到现在美俄两国还在吃它们过去登月工程相关技术的“老本”，继续享受着登月工程带来的技术“红利”。

　　灵活的自主控制、可靠的系统分离、精确的导航制导、及时的变轨机动、精密的姿态调整、反推火箭的速度微调、地面的实时遥控，这些在登月探测器上取得成功的诸多先进技术，大都可以用于目前所研究的地基、空基和天基反卫武器上面，并能对开发新的反卫武器提供帮助。

　　具体来说，对地基和空基反卫武器，采用上述一些先进技术，能更好地发射和操纵反卫星导弹稳定和可靠飞行，使它们随时根据需要变轨机动，并快速接近、攻击和摧毁目标卫星。而对天基反卫武器（主要指反卫星卫星或拦截卫星），利用上述一些技术，能精确控制其在轨运行、选择、监视和跟踪目标卫星，并根据需要及时指挥控制它变轨机动和改变飞行速度，从而操纵其以追击或迎击的方式，必要时甚至还可指挥它捕获、攻击目标卫星。据分析，除直接利用登月工程中运载火箭动力推进技术和制导技术来改进和提高其正在研发的地基、空基和天基反卫武器外，美国提出的天基共轨武器、天雷和空间作战机器人等不同类型的反卫武器，无不受到了其登月工程技术理念的启发和牵引。

　　对军事研究产生巨大推动

　　登月探测器从地球到月球长达38万多千米的整个飞行过程中，要应对很多空间复杂环境的影响和各种射线、电波的干扰，而且落月后还要长时间在月球上工作。这个过程基本都需要地面技术人员依靠先进、可靠的深空测控和通信技术实时监测和遥控完成。这些技术如果转移到目前各类军用卫星系统中，无疑将极大地改善和提升它们的应用水平和效能。它们都是在近地空间（轨道高度不超过4万千米）内的轨道上运行和工作的，其卫星地面站的天线、信号收发和处理等设备使用登月探测器采用的深空测控和通信相关技术，非常有利于提高它们的收发功率、灵敏度和信噪比等性能。

　　据考察，美国侦察卫星从最初的回收型发展到目前的无线电传输型，使地面获得情报的速度大大提高，登月工程所利用的深空探测和通信技术功不可没，而其中继卫星的发展和壮大也离不开登月工程的功劳。此外，在探测器上装有测月雷达、光学望远镜、地形地貌相机、全景相机、紫外相机、红外成像光谱仪、高分辨率光谱探测器等现代化探测设备，能在十分险恶的月球环境下有效开展科研活动，如果这些相应的技术和设备用于侦察和预警卫星上，不但能提高它们探测能力，而且还能拓展它们的任务功能和应用领域。

　　除此之外，月球上无沙尘暴、无阴雨天、无大气活动、无污染，具备超高真空、高洁净、稳定地质构造、弱重力、丰富宇宙射线等特殊的空间资源环境。在月球上，引力只有地球引力的1/6，发射军用卫星要容易得多，所需能量也少得多，也就是说军用卫星运载火箭能以很少的燃料和很低的成本摆脱月球引力高效率发射；在月球上，无线电信号基本没有大气吸收和衰减的烦恼，在其上能更好地实现对军用卫星的实时测控，保障和促进其更好地发挥效能；在月球上，十分特殊的环境非常有利于开展地球上不好或不能进行的武器试验、军用技术开发和特殊军用材料的研制，且能根据需要随时采集到地球上稀少或没有的原料供研究和生产所需。

　　登月工程的不断成功，为未来在月球上建立军用卫星等军用航天器的发射基地、测控站以及武器装备与军用技术的试验基地、特殊军用材料的开发与生产基地提供了可能。美国计划在其未来的登月工程中，在月球上建立人工值守的科学研究站。谁又能肯定它们不被用于与军事有关的研究项目呢？

　　可大幅提升现有军事能力

　　为适应空间和月球十分恶劣的环境，免遭强电磁辐射、不明信号及射线干扰、极端高低温条件等影响，登月探测器上所使用的大都是特意为其开发的一些重量型、承温强、强度高、适应性好、抗辐射、坚固耐用的新材料。这样高性能的材料基本都是军工制造梦寐以求的，如果将它们用于制造武器装备，轻易就能大幅度提升武器装备的环境适应、抗打击和生存能力。

　　此外，月球上蕴藏着丰富的钛、铀、钍、锆、铱、铍、镍、铬、锰、稀土等矿产以及最吸引人的氦-3原料，尤其是在地球上储量很小且还在不断消耗掉的一些稀有贵重金属，比如钛、铬、铱等，它们都是制造武器装备不可缺少的材料。如果未来能把它们从月球运送回地球，将为武器装备的制造源源不断地提供所需要的原料。

　　美国就曾把用于探月工程中的高科技材料直接转化为军用，它还通过分析从月球开采并带回地球的物质，研发了一些重要的军用复合新材料，大大提升了武器装备的性能。据报道，美俄等国目前正在积极研究以氦-3为原料（代替氢原料）的核聚变发电，其一旦研制成功，无疑会被用于舰船、地基反卫武器、防空反导系统地面装备等对电力需求较大的军事设施中。有些科学家甚至设想，根据氦-3与氢的同位素氘发生核聚变反应的原理，来制造新的运载火箭。这一远景将带来革命性的变革，因为其巨大的能量可使运载火箭将航天器速度加速到3.6万千米/秒（是第一宇宙速度的4500多倍）。如此优越的运载火箭，其诱惑力难道不会让军工部门动心吗？

　　很多武器装备都离不开电源。大体看，对军用电源的要求是体积重量小、功率大、噪声低、耐高低温、可控性好、适应力强、抗冲击、坚固耐用、稳定可靠、寿命长、续航能力优、便于携载，但目前还没有能很好兼顾这些特点的军用电源。

　　登月探测器上的着陆器和月球车都装有一种专用的同位素电池（也称原子能电池或核电池），它能在月球-180℃的温度下连续供电14个地球日，保持着陆器和月球车生存所需温度，帮助其“主人”安然度过漆黑和极度寒冷的漫漫长夜，并在“主人”苏醒时自动重启，继续为其提供部分能量。可以认为，它具备了对军用电源的大多数要求，从而预示着如此高性能的电池一方面可直接用于在特定地区行动的某些武器装备，另一方面也为研制高性能军事电源或新能源带来了希望。

　　美国就曾把同位素电池作为潜艇上某些小型装置的供电电源，并正在考虑把它改造后用作军用笔记本电脑的电池。事实上，作为目前航天器上最适用的电池，在美国所研制的很多天基反卫武器上都能找到它的影子。另外，除同位素电池，月球车上还配置了太阳能电池，它们体积小、重量轻、结构紧凑、自动化程度强、无噪声、可靠性高，用于军事方面有得天独厚的优势，完全可以胜任野战通信、医疗、装备维护等短时供电或应急供电所需。

　　任何航天活动的成就或多或少都能透射出一些军事应用信息，航天工程每攻克一个技术难关，都可能会带来武器装备的重大突破或变革，并预示着武器装备在战争中的应用要向前迈出一大步，从而对军事应用产生重大影响。我们只能期望这些将来或许会用在军事上的技术能对维护世界和平产生积极的意义。

　　（作者单位：国防科技大学）

编辑：尹盼秋