太空航行导论-背景环境篇(转)

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此文乃网上关于太空作战理论的经典,喜欢宇宙战争的朋友不可不看。 (原作者SANJYSAN)

很多人都看过以太空为背景的各式科幻电影与动画,其中不乏大量的战斗场景。小型快速的战斗机或是机器人,巨型战舰,航空母舰,固定甚至是机动惑星要塞之类的双方或多方在近距离互射武器,你来我往,萤幕上各类死光交叉纵横。但有多少人曾经想过在这些场景之中哪些是必然的,哪些是在技术进步之后有可能发生的,而又有哪些是毫无道理的呢?笔者本着Hard SF的精神,在此开个半空想科学教室,为大家探讨一下太空战争中一些具有较大可能性的情况。
背景环境篇
首先来讨论的是太空中可能会发生战斗的各种地点与情况。要讨论这个之前,首先必须了解何谓战争。战争者,对于有限资源的暴力争夺者也。所谓的有限指的是战争双方中,至少是其中的一方认为某项资源是有限的,其价值值得以暴力去争取者。因此甚至可能仅是某方或是双方主观认为的有限而非实际上的有限。另外政治资源也算是资源之一,为此而爆发战争也是有可能发生的。
对于资源的争夺,一般有两条途径,其一是由己方来控制某项资源,其二是阻止敌方控制它。第一条途径会表现在对于资源产地的直接争夺上,第二条途径则是表现在对于资源运输流通管道的阻碍与维护之上。需注意的是,这两者在相当的程度上是可以互相诠释的。依照这个理念,战斗由于据点的争夺与交通的遮断与维持这两个目的而发生。前者不用说,行星或是太空中人造建筑据点,甚至是某个恒星系本身的争夺战。从区域太空优势到轨道轰炸与强袭登陆,甚至是直接摧毁行星或太空站之类的毁灭性手段,各种情形都可能发生。至于后者,则就是运输航线的遮断骚扰等通商破坏战与船团护航任务等情形了。
就第一个情况而言,战斗首先会发生在行星周边,浮游要塞或是恒星系周边航道上。这里所谓的周边很容易让大家有种狭隘的感觉,但要了解宇宙空间是很广大的。即使是行星周边,指的也是数光秒到数十光秒的距离。但是就恒星系周边而言,战场空间并不会随比例而放大。规模大到恒星系间战斗的时候,也只是在对于恒星系来说外围薄的几乎会让人忘了他的存在的一层空间上发生。
就相对上而言,恒星系周边战场空间与行星周边战场空间不成比例,但就绝对范围而言,前者则会比后者大上数十倍。实际上恒星系周边空域的战斗不太可能,或者说要很久以后才有可能发生。这是基于距离与太空船速度的因素,在行星系周边的战斗上,想要取得内线优势已经相当吃力了。对于恒星系周边空间而言即使是光速前进的太空船也不太能有效防御这么大的范围,而侦测距离也很难在短期内能够支援到此种距离。
慢着,我听到有人提到WARP了?很有趣的是这是一个矛盾因素,先不提WARP理论上与技术上的困难好了,虽然它可以让守方很快的赶到战场,但相对的,它也可以让攻方直接跳过守方在恒星系外围的防御圈,直接进入恒星系内部攻击目标。这会导致战斗也不会爆发在恒星系外层。换句话说,WARP其实是一种对于攻方能够产生的优势远大于对于守方能够产生的优势的一种技术。
以星际大战中的战斗机也能进行超空间跳跃的技术水准来分析,在这种技术已经成立的环境下是不可能有大规模中央集权的政府的,帝国也好,较强结构的宇宙联邦也好(帝国之前的同盟其实就是抄自美国的联邦体系),这种体系将会面临各种分离主义者,各地的游击武力与恐怖份子的巨大威胁。这些小型武装部队可以轻易的攻击中央集权政府的各个要害。因为在具有超空间跳跃能力的小型机之前,外围防线有跟没有是完全一样的。
极端的说来,星际大战中,反抗军其实可以直接把X战机中队跳跃至帝国首都行星或是各个重要据点行星附近对其进行一击脱离战术。而想要防护这种攻击,就必须在每个行星配置大量战斗机中队,轨道与地面防空系统等。而其花费将是游击武力的数千倍到数万倍。因为游击武力没有固定基地可以被攻击,故他们只要有一个中队的战机,帝国就必须在其所有的星系都至少配置两三个中队的战斗机来对抗,且这些战斗机还要维持完全警戒状态。很明显的这是不可能的,因而也不会有帝国或是联邦等政体存在,顶多是邦联等松散结合的政治结构或者说是集体安全结构。换句话说WARP技术的影响力将不仅止于战术层面,而会高达战略层面,甚至是整个恒星系或是宇宙文明的深层结构层面。基本上在没有WARP的世界,战斗将主要发生在行星或是恒星系周边就是了。
就第二个情况的运输航线骚扰阻绝与防御而言,主要也是会发生在恒星系内,各行星间的转移轨道上。恒星系间的运输可能性并不大,或者说未知性太高,同时甚至可能根本没有必要。因为至目前为止依据对恒星的光谱分析研究得出的结论是构成所有恒星系的基本物质是相同的。远方恒星系中有的原料在自己的恒星系中一定也有。而在智慧生命把自己恒星系资源消耗完毕之前,会先发展出回收再生,原子重组或甚至质能互换的技术。

第一项不用提了,第二第三项除了大家熟悉的核能是由质量转换成能量之外,还有比较少人听过的各个高能物理研究中心都在用高能加速器产生新粒子,其就是在进行将能量转换成质量的步骤。就原子重组方面,或许在将来微机械(Micro Machine)技术成熟后会有更高的可行性与更低的成本。星舰企业号的电传系统,即将人转换成电波传送再予以复原的技术只要稍微更改一下便是很有用的点石成金术。只要把以资料形式传送的电波的内容动点手脚,就可以把出发时的石头的原子排列方式改变成在目的地形成黄金的原子排列方式(或是其他任何物质)。这些技术将会使恒星系间运输无法与之竞争。
当然,行星际太空运输由于成本较低或是技术不够先进时仍然会有重要的地位。而行星系间运输的干扰则很简单,用舰队去攻击航线上的商船与运输舰。这是唯一的方法,目前的布雷等技术是无效的。原因很简单,因为太空不是大海。宇宙是开放的,任何物体在太空中都无所遁形。当然一些低反光的陨石难以侦测,但机雷等人工物体由于需要侦测设备等因而会放出热源,虽然这个热源会比一般舰艇小,但是还是会比陨石易于侦测。另外一个原因是运输舰,特别是高速运输舰本身的陨石防护装置。
和地球上大不相同的是地球上的商船即使碰到微小异物也不会有什么损失,但宇宙中即使是小如小指的陨石,由于运动速度都是每秒数十公里以上,无装甲的运输舰只要受到撞击必定会造成损失。虽然爆炸是不至于,不过货物的损失,燃料的外泄之类的都免不了。体积越大的运输舰受到撞击的机会越大,因此船公司为了省钱,必然要有对陨石的应对策略。由于商船当然不会装上装甲来浪费酬载,因此为了避免撞击微小陨石造成损失,一般都应该会选择装上固定的雷射雷达与小型的雷射炮塔用来蒸发或是推开前方航线上的小型陨石,并以运动来回避较大的陨石。特别是要进出小型星带外围的浮游工厂与拉格朗日重力平衡点等陨石群集之地的舰艇。
而这些避碰装备也可以轻易侦测到航线上的机雷并予以扫除或避开,因此一般的机雷是无用的。包装式的沉睡飞弹机雷由于体积大,需要装引擎与燃料因而价格昂贵无法大量部属,且在易于被侦测这点上与一般机雷是相同的,甚至因为需要具有侦测系统和动力的因素,可能更容易被侦测。因而也更不可能出现。
机雷另一个不能产生效用的原因是太空的广大。一条航线的宽度可以有数千公里到数万公里,而且还是三度空间的航线,故即使是用便宜机雷,也很难达到足够的密度。当然最太空船节省燃料的航线精确度较高,但这狭小的地带正是在舰首陨石侦测雷达的侦测范围内。因此想要阻碍运输还是得用军舰才行。只要一两艘小型军舰,其防护力与火力便不是民间商船的防陨石雷射炮塔所可以打发掉的。因而商船必须要绕道(意味着浪费燃料与增加成本),或者要求军舰护航(也是浪费军舰燃料与成本,外加分散战力)。
基于以上的因素,骚扰战术是一定会被执行的,护航任务当然也会。不过需要注意的是由于骚扰方通常必须回到母港,而护航一方一般可在目的地加油,因而即使两者用的是同等级的军舰,护航方的战斗速度与机动力将是骚扰方的两倍。不过这仅是战斗速度,骚扰方的优势则是由于其拥有主动权,其选择接战时速度将是其最高战斗速度。而根据太空船的航行原理,通常这也就是最高巡航速度。但护航方则由于必须跟随商船,因此最初接战瞬间,护航舰艇的速度将只是商船等级的最高巡航速度。由于商船以经济考量来设计,故这个速度不会很高。因此护航军舰必须有一段加速的时间,这使其在刚接战时较为吃亏,且可能成为第一击的目标。但护航军舰的较高加速度将可以使其在与本队商船相比时,具有很大的优势,能够有更多的机率残存下来。
基本上,对骚扰方而言,这可以是一个主要的作战,但对于被骚扰的护航一方而言,若是长期被动的被骚扰下去,会处于一个相当不利的地步。因而就护航方而言护航作为只是一个次要的战场,主要的精神将会用在政治解决或是发动另一个大规模攻势的军事解决方案上。
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