你需要先用运载火箭把这玩意儿和它的平台送入轨道,而且砸下来的动能一定小于你送它入轨的动力输出。
所以你图什么呢?
大概说的是上帝之杖,在轨道上卫星基站里预存几十根几吨重的钨,或者铀金属棒,在需要的时候投在地上,利用超高速的撞击行程杀伤。
我记得几年前在贴吧里玩的时候就对这类武器做过推演,优点的确是很明显,他的局限性还是很大的。
先说优点,最大的优点就是隐蔽。全球打击的武器,全部可以分为起飞,巡航,再入三个阶段,起飞阶段的动静,比如前几天嫦娥上天的时候大家都能看到。有些巡航蛋可以在大气层内实现巡航,但这并不改变他们需要在已经暴露大量信息的状态下飞好几十分钟。铁棒棒的优点就体现出来了,他的起飞阶段早已完成,虽然飞上天之后大家都看得见,但是,使用者进行一次变轨,所有观察者就需要投入大量的精力去进行跟踪,而绝大多数国家,根本没有这个实力。所以只要使用者愿意,偷偷搞一次高空抛物并不是什么问题。
缺点比如。很难使用核弹头,和平时期,你往上边运核弹,几个意思,战争时期,谁会允许你在轨道上持续存在呢。费效比偏低,众所周知,航天载荷是非常宝贵的资源,铁棒棒因为只有动能打击这一个打击方式好选,效率就很低了,远不如直接丢化能弹头或者核弹头。而且这个个大铁坨坨平时是不可能老老实实呆在轨道上的,需要不停的补充能量。打击窗口不易得,为了尽快到达发射位置,要么需要做一定程度的变轨,要么铁棒棒需要进行一定程度的制导,都不容易解决。当时贴吧里普遍存在一个误解,就是这个卫星,只要一撒手,铁棒棒就直奔目标过去了,简直就是多快好省的代名词,鉴于知乎用户的科学文化水平远高于贴吧,这一点我就不做解释了。
首先我们就得讲基本法——能量守恒定律。
钨棒的重力势能和动能,是一定小于火箭等推进设备内的化学能的。
而且是远远小于。
所以理论上讲,你把火箭的燃料仓引爆,一定比那个钨棒威力大多了!
我们以子弹为例,子弹是弹药爆炸,把子弹头加速到超音速或者亚音速,从而形成强大的贯穿能力。
但是,如果你不是为了让它远程杀伤,你把子弹的弹药塞到敌人身体内爆炸,威力比子弹贯穿要大!
子弹的威力大是因为能量集中,钨棒的穿透能力肯定也比直接炸燃料仓厉害多了,但是那只能增加压强,不能增加总能量。
这里说的很清楚,子弹可能会有更强的杀伤力,但是那只是贯穿伤,只是压强集中了,不可能产生比火药本身更大的能量释放。
同样,即便不考虑大气层干扰(当然实际上不仅要考虑还影响很大),钨棒也只是有强大的贯穿能力,我们比如说可以吹个牛,贯穿舰艇之类的。
这是有可能的。我不否认它有杀伤力,但是如果说他不光是给舰艇凿了个洞,而是把一艘船搞得爆炸、引起地震海啸,那就胡扯了。
这个钨棒可能会扎进土里很多米,却绝对没有让大量土腾起、炸起的威力。
关于这个东西,最扯淡的当然就是电影里的太空钨棒直接把一个城市毁了,扯的不能再扯。
电影里的那种影响一座城市是不可能的,一个小区都影响不了。
除此之外,《环太平洋2》里面,那个最后被一个小火箭带上天,掉下来砸死合体怪兽那一幕真的看懵我了…
因为机器人的下坠的重力势能所转化的动能一定小于这个火箭里蕴含的能量。
既然小小的火箭里有这么多能量,扔怪兽身上一炸不就是了…
而且,物理砸法这么好用的话…
以后用电影里那个极为牛皮的飞机把铁柱子吊到高处往下砸就是了,还能重复利用……
这玩意和法国空袭利比亚的时候用的水泥炸弹不是一个道理么……
精确制导水泥坨子,砸谁谁死,又不会爆炸,避免误伤平民。
有效,那肯定是相当有效。
从太空丢钨棒效果也差不多就是了。
干一干精确殴打小朋友的活还是挺有效的。
问题是什么目标值得你从太空丢钨棒砸人……
而且题主想表达的「有效」显然不是和水泥坨子砸烂一辆车一个等级的吧……
不算空气阻力、和化学能比,是对的。
算一下就行了,物体从无穷远处落到地面,不计空气阻力的话,最终速度就是第二宇宙速度,11200m/s。
1kg的物体,它的动能是1/2mv^2=62.72MJ。
1kg TNT爆炸的能量则是4.2MJ。
问题是,费这么大劲,还要冒着被核反击的风险,为啥不用核弹头?
如果把钨棒从远地距离通过多级电磁炮或者更强大的加速装置加速到光速的1/100级别射向地球,可能会威力巨大。不过这样成本过高,还不如直接丢大量小行星。
著名的巴林杰陨石坑,直径1.186km,深170m,由一颗直径约50m的镍铁陨石以12.8km/s 的速度撞击地面,冲击能量约1000万吨TNT
世界上第一颗氢弹,代号"麦克",当量为1040万吨TNT,爆炸产生了一个直径为1.9km,50米深的爆炸坑。
一个30万吨的钨棒要加速到12km/s撞击地面才能有这效果,还不算在大气层中气化的质量,性价比真的不太行。
不如在小行星带找颗大个的送到地球同步轨道更有威慑力(确信)
大概不如同等重量的炮弹。
不能。
你不施加一个向下的力,单纯的靠重力,钨棒只会进入同步轨道,不会下落。
你施加一个向下的力,如果太小,钨棒只会进入椭圆轨道,轨道近地点越来越低,最终消耗从几天到几个月不等的时间才能落地,无法作为有效的武器。
你施加一个很大的力,比如钨棒后面用火箭发动机助推,那倒是可以造成伤害,可问题是你都上火箭发动机了,何必用钨棒?钨棒小了无法造成伤害,钨棒大了发动机和燃料也要等比例放大,意义何在?随便弄点轻巧的弹头难道不是更好使么?
所以钨棒是不可能作为天基武器的。
100%不可能。
别说作为天基武器,钨棒都不可能垂直落地。要么断成好几节,要么横拍着啪嚓一下。
能,不过性价比不是很高。
直径1200米的美国巴林杰陨石坑是一颗30万吨重的陨石砸出来的。
如果想用钨棒对地球制造同等级别的破坏,大概需要全世界以目前的速度挖3年的钨。还得把这些钨以第二宇宙速度发射,使它脱离地球引力进入绕日轨道,才能获得与陨石一样的速度与动能。
如果你想制造小范围的破坏,可以参考吉林一号陨石:一颗1770千克的陨石在地面砸出深度4米的坑(另一说6米),溅射范围150米左右,威力远不及同等质量的核弹头或常规武器。
总结:如果你想拥有能制造大规模地质灾害的超级武器,把大量的钨发射到太空不如直接推动小行星省事。但是漫长的变轨时间可能会给敌人破坏推进器的机会(想想吉翁出动了多少兵力掩护殖民地坠落)。
如果你想拥有部署于近地轨道的天基武器,类似“上帝之杖”那种。洲际弹道导弹会比它更好使,可以参考此问题下前几个高赞回答: