Осуществимость оружия ограниченного действия в космосе

Это вопрос, который я задал некоторое время назад, работая над некоторыми ролевыми играми с несколькими приятелями. Мы решили, что оружие для ограничения зоны не будет эффективным оружием в космосе по целому ряду причин.

Мы можем начать с гранул/пуль/подшипников, предполагая, что инопланетные корабли способны выдержать некоторое количество повреждений и не будут легко повреждены случайной космической пылью, которая сама по себе может двигаться с невероятной скоростью. быть повреждены этими маленькими снарядами, поэтому вам понадобятся массивные шарики, чтобы их масса могла нести значительный импульс, чтобы они могли повредить сосуды. Кроме того, оружие, которое будет нести эти снаряды, было бы невероятно сложно спроектировать, поскольку для такой большой площади и при условии сопротивления кораблей вам нужно было бы найти баланс между тягой снарядов и радиусом их линии огня. . В стволе такого оружия возникает еще одна проблема: как расстрелять эти тысячи пуль? Любая форма взрывчатого вещества, такая как порох, мгновенно устраняется, другое химическое топливо не было бы достаточно эффективным в этой ситуации, своего рода механическая петля могла бы работать, но сила, необходимая для приведения в движение такого устройства, была бы огромной и, вероятно, разорвала бы его на части. Другой способ — использовать магнитное устройство, которое — хороший выбор для футуристического оружия, но возникает другая проблема: что будет удерживать стреляющий корабль на месте? Предполагая все же, что дробинки представляют собой большие сферические или цилиндрические предметы, сделанные из материала с большой массой, поскольку снаряды меньшего размера были бы в основном неэффективны, поэтому кораблю, который их несет, придется удерживать эти выстрелы, которые замедлят корабль и делают его полет менее эффективным, и когда они стреляют, применяется третий закон Ньютона, и каким бы ни был метод движения, корабль, скорее всего, тоже будет отстрелян.

Короче говоря, космические дробовики не так уж и хороши, учитывая район, который вы нам даете для работы. Если количество вражеских кораблей значительно уменьшить и поставить под гораздо меньший радиус, такое оружие можно было бы спроектировать в таким образом, чтобы он был эффективным, хотя я должен сказать, что его дизайн не будет широко использоваться из-за довольно небольшой вероятности того, что сценарий, в котором его использование необходим. Я бы сказал, придерживайтесь баллистических пулеметов, энергетических бластеров и ЭМИ, они гораздо лучший выбор, чем космические дробовики, когда сражаетесь с большим количеством противников в открытом космосе.

Назовите свой выстрел

Учтите, что каждый инопланетный корабль, вероятно, содержит по крайней мере десятки тысяч подшипников из твердого материала. Если вы можете поразить 3 или 4 по периметру сферы широким (чтобы он не просто проникал насквозь и продолжал двигаться) ударником, движущимся с релятивистскими скоростями, вы можете преобразовать материал самого корабля противника в свои конусы шрапнель. Вектор начального ударника должен быть направлен к центру сферы, чтобы образовавшаяся шрапнель также двигалась в этом направлении.

В идеале достаточно вашего начального импульса передается этим осколкам первого порядка, чтобы они продолжали создавать осколки второго порядка из кораблей, в которые они попали, и так далее. Корабли ближе к середине сферы будут подвержены риску осколков первого, второго и третьего порядка.

Основная проблема - сохранение импульса. Все, чем вы можете стрелять во врага, отбрасывает вас назад с равной и противоположной силой. Как заявляли другие, вам нужно огромное количество веса или скорости, чтобы нанести какой-либо ущерб.

Вместо физических объектов, таких как картечь/камни/песок, почему бы не использовать что-то другое? Источники электричества/энергии для других идей могут быть созданы с помощью футуристических источников питания (синтетический синтез, использование звезд и т. д.).

Определенная частота/интенсивность света — у инопланетян может не быть защиты от [вставьте здесь категорию света]. Вероятно, нужно убедиться, что это частота, которая естественным образом не излучается близкими источниками света, но определенно является чем-то, что вы могли бы использовать как «конус» с эффективным (то есть не бесконечным) диапазоном.

Как насчет шара, который содержит множество очень мощных лазеров, который вы стреляете в область, и он отслеживает отдельные вражеские корабли и поражает их концентрированными лазерами? Что, если шар излучает мощный электромагнитный импульс, который может уничтожить компьютеры кораблей в заданном (большом, но не бесконечном) диапазоне? Или, может быть, глушитель связи/"wi-fi"? Без эффективной связи враги теряют друг друга из виду на просторах космоса и не могут эффективно атаковать вас, в конечном итоге сбившись с курса и «испаряясь в просторах космоса».

Массивное (с точки зрения фактической массы) устройство, которое взрывается, образуя черную дыру, которая, в свою очередь, открывает червоточину, которая прыгает с корабля на корабль, «засасывая» их в черную дыру, которая затем испаряется, как только большая часть флота уничтожен?

Прежде всего, если у вас есть время, вы должны проверить этот веб-сайт, который представляет собой большую коллекцию ресурсов для нужд создания последовательной жесткой научной фантастики: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/spacewarintro.php

В частности, здесь все зависит от того, к какой технологии у них есть доступ. Вероятно, вы могли бы заполнить зону песком с помощью технологий, не намного более продвинутых, чем те, что есть у нас сегодня. По сути, используйте осколочную бомбу. Если взорвать на нужном расстоянии, то к моменту прибытия осколочного облака оно накроет всю местность. Если бомба была достаточно большой, а осколки достаточно маленькими, у вас должна быть высокая вероятность попасть во что-нибудь.

Песок будет падать на орбитальной скорости, то есть в несколько км/с, или даже до нескольких десятков км/с, если вы атакуете напрямую с межпланетной траектории или используете гигантский усовершенствованный рельсотрон или койлган для запуска бомбы. На таких скоростях песок наносит огромный удар! Если корабли недостаточно бронированы, многие из них будут выведены из строя или даже уничтожены.

Однако, если они ожидают, что вы будете использовать это оружие, или если они особенно обеспокоены микрометеоритами (например, если это корабли с длительным сроком службы, которые ожидают попадания микрометеоритов в какой-то момент из-за того, как долго они остаются там), тогда есть очень эффективная защита от него. Самый простой и дешёвый (по массе) — щитки-хлысты. Они поместили несколько тонких пластин перед своим корпусом, каждая из которых была разделена несколькими десятками сантиметров вакуума (или, возможно, из материала с низкой плотностью, такого как аэрогель). Первая пластина разобьет песчинку на расширяющуюся плазму, вторая или, в худшем случае, третья остановит теперь уже расширившуюся плазму.

Однако даже в этом случае такое оружие все еще может быть полезным: оно может повредить любое открытое оборудование (антенны, открытые стыковочные порты...) и заставить их втянуть их, если они смогут. Это может дать вам преимущество на более поздних этапах боя. Для этого потребуются более плотные песчаные облака, но осколочные бомбы в любом случае довольно дешевы.

Обратите внимание, что если вы сражаетесь на орбите, весь этот песок все еще остается на орбите после этого, поэтому используйте его, только если вас не волнует синдром Кесслера. Опять же, создание полного каскада Кесслера может работать в ваших интересах.

Здесь нужно решить ряд вопросов.

Во-первых, объем пространства, который вам нужно покрыть, невероятно огромен. Если учесть, что только вокруг Земли вращается около 500 000 объектов, то никто особо не беспокоится о столкновениях с космическим мусором при запуске спутника, полете на МКС на корабле «Союз» или доставке припасов на космическом корабле «Дракон» (или трате месяцев на за раз на самой МКС....). Предупреждений о приближающихся спутниках, используемых ступенях разгонного блока и космическом мусоре достаточно, чтобы планировать орбиты, чтобы избежать их, или делать поджоги, выводящие космический корабль за пределы досягаемости.

Представление объектов и мусора на орбите Земли

Военные космические корабли будут иметь аналогичные или более высокие способности обнаруживать приближающийся космический мусор и маневрировать, чтобы избежать его. Единственные преимущества, которые вы получите от этого, — это заставить космический корабль маневрировать за пределами станции и, возможно, создать пробелы в их орбитальном охвате, и заставить их использовать свое маневренное топливо или реактивную массу, а также покинуть станцию ​​для дозаправки и ремонта.

Что вам действительно нужно, так это способ поразить космический корабль противника на большом расстоянии и с достаточной скоростью, чтобы у него был очень низкий шанс уклониться от удара. Основываясь на вопросе, мы собираемся игнорировать идею о лазерном или лучевом оружии, распространяющемся со скоростью света. Достаточно мощное лазерное оружие могло бы стать «Неистовым Лучом Смерти» (RBoD) и способным испарять металлы, керамику и углеродное волокно за миллисекунды на расстоянии в одну световую секунду (300 000 км), что, безусловно, было бы действенным способом очистить путь через рои космических кораблей достаточно далеко, чтобы они не могли стрелять в ответ из кинетического энергетического оружия (RBoD потребуется кольцо ускорителя диаметром 1 км для питания рентгеновского лазера, так что это не маленькое роевое оружие. ....) На сайте Atomic Rockets обсуждается лазерное оружие вРаздел обычного оружия .

Что было бы проще в использовании, так это компактное оружие, способное выбрасывать материю или энергию с высокой скоростью. Это можно сделать за счет использования ядерных устройств для питания оружия. В Tough SF есть два очень хороших и подробных поста: The Nuclear Spear , в котором обсуждается гаубица CASABA, и Nuclear EFP и HEAT , в которых обсуждается использование энергии для приведения в действие кованых взрывом снарядов, потоков жидкого металла или даже облаков пуль в «дробовике». тип оружия.

Теоретическая реконструкция импульсного блока ОРИОН. Космическое оружие с ядерной силовой установкой является производным от этой базовой конструкции.

Эксперименты, проведенные в 1980-х годах в рамках Инициативы по стратегическим владениям, показали, что маленькое ядерное оружие может обеспечить энергию для отправки облака пуль в цель со скоростью до 100 км/сек. Эти облака шариков на самом деле предназначались для того, чтобы убирать маломассивные ложные цели и выявлять боеголовки приближающегося удара межконтинентальной баллистической ракеты, так что военная проблема на самом деле аналогична.

Когда вы считаете, что орбитальная скорость вокруг Земли составляет «всего» 7 км/сек, это означает, что каждая дробинка имеет гораздо больше энергии, чем простой шарикоподшипник на земной орбите, и у вражеского космического корабля есть только часть времени, чтобы определить расстояние. и пеленг приближающегося облака пуль и сделать ожог, чтобы уклониться. И это на «нижней» шкале. Гаубицы CASABA посылают копье горячей плазмы в цель с заметной долей c , что усугубляет проблемы уклонения от приближающегося огня.

Таким образом, лучший способ очистить территорию в космическом бою — это использовать снаряды «дробовика» с ядерной силовой установкой, чтобы сбить небольшие космические корабли, ударив их достаточно сильно и быстро, чтобы не дать им маневрировать в сторону. Снаряды «дробовика» заполнят достаточный объем пространства, так что пули, которые не поразили первоначальную цель напрямую, останутся очень опасными для любых кораблей поблизости, но имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они движутся быстрее, чем скорость убегания от Солнца, поэтому огневым единицам не нужно беспокоиться о том, что они останутся на орбите после того, как они прошли через целевую область.

Снаряды ядерных дробовиков относительно малы и дешевы по сравнению с лазерами класса RBoD, и не требуют, чтобы запускающий космический корабль нуждался в зеркалах, системах охлаждения или массивах радиаторов, только в пусковых стеллажах или ячейках для размещения ракет или больших массовых двигателях для запуска боеголовок. в сторону врага. Большие корабли могут нести больше боеголовок, более крупные ракеты или двигатели большей массы, поэтому они будут иметь преимущество перед небольшими кораблями, даже если меньшие корабли могут нести такое же оружие. Большие корабли будут иметь преимущество в дальности и сокрушат меньшие корабли одним лишь объемом огня).

В зависимости от скорости, с которой вы можете отправить свои шарики, они могут быть довольно маленькими. Это уменьшит количество материала, который вам нужно удалить. Скажем, если вы сможете разогнать свои частицы до 99,9% скорости света, они будут обладать в 70 раз большей силой, чем их вес, и на таких скоростях их будет чрезвычайно трудно остановить.

Микрометеороиды наносят большой ущерб космическим кораблям, их скорость составляет доли от вышеупомянутой. Если у ваших инопланетян нет щита, они могут быть разорваны этими микропулями. Также будет невозможно увернуться от пуль, так как не будет достаточно времени между наблюдением за пулями и попаданием пуль в корабль.

Если их 10 миллиграммов (что сделает их примерно на 2-3 порядка тяжелее микрометеороидов), 10^5 из них составят килограмм гранул. Это не так уж много. На 10000 кораблей вам понадобится 10 метрических тонн гранул, при условии, что каждый выстрел уничтожает один корабль. Сравните это с весом пуль, израсходованных за год в войне в Ираке, что составляет примерно 50 000 тонн.