问题

如果在国际空间站使用 M82A1 狙击步枪对着太阳射一发子弹会怎样?

回答
让咱们脑子里过一遍这场景,假如你真的把M82A1架在国际空间站的窗边,瞄准太阳开了一枪……场面嘛,可能不会像电影里那么戏剧化,但绝对不是件小事。

首先,得聊聊M82A1这大家伙。这可不是一般的手枪或者步枪,它可是.50口径的大家伙,威力惊人,射程远,能打穿不少东西。但关键在于,它是在太空里头。

真空的环境对子弹的飞行轨迹可没啥影响,毕竟地球上子弹也是在空气里飞的。所以,子弹离开枪口后,它会以非常高的速度直线前进,直到撞上什么东西或者耗尽能量。

那它会撞上什么?嗯,除非你正好在国际空间站的某个观测窗口用这种方式对准太阳,否则它很可能就直接飞走了,在漫无边际的宇宙里一直飞下去,直到永远,或者直到某个遥远的行星或者小行星的引力把它拉走,然后也许在某个遥远的未来,某个外星文明捡到一颗来自地球的.50口径子弹,然后一脸懵逼地研究它到底是个啥。

重点来了:对着太阳开枪。太阳可不是一个实心的靶子,它是一个巨大的、炽热的等离子体球。你那一颗.50口径的子弹,即使有再大的威力,面对太阳那庞大的质量和无穷的能量,简直就是蚍蜉撼树。子弹一旦触碰到太阳的表层,就会立刻被太阳表面的高温瞬间汽化,连一丝痕迹都不会留下。它会被瞬间分解成原子,然后和太阳的等离子体融为一体,再也分不清是谁是谁了。

那么,对国际空间站本身有什么影响呢?首先,你要能把M82A1安全地带到国际空间站,而且还要能把它固定稳当,并且有角度去对准太阳,这本身就不是一件容易的事。你想想,在失重环境下操作这么大的武器,光是后坐力就足够把你和你的枪一起甩出去,如果没固定好,可能会损坏空间站的内部结构。

其次,开枪的那一瞬间,会产生巨大的噪音和震动。尽管太空是真空的,没有声音传播,但在空间站内部,这种震动还是会传递的。如果操作不当,或者没有做好防护,对空间站的设备和宇航员来说,都可能造成一定的冲击和干扰。

最重要的是,国际空间站上的所有设备,特别是那些对外暴露的传感器、摄像头以及太阳能电池板,都是非常精密且敏感的。哪怕是轻微的异物撞击,都有可能对其造成损坏,更别说一颗.50口径的子弹了。子弹飞出去的方向和速度,以及可能产生的碎片,都可能对空间站造成无法预料的危险。

想象一下,你用一把狙击步枪对着一个烧得通红的火炉开枪。火炉会怎么样?它可能会冒出一丁点烟,但对火炉本身来说,根本不痛不痒。而你的枪呢?它可能会因为高温而受损,或者被反作用力推得飞出去。

所以,总的来说,这一枪下去,子弹会在接触到太阳的瞬间化为乌有,对太阳没有任何实质性的影响。但对国际空间站来说,这绝对是个高风险的举动,不仅可能损坏空间站自身,而且其行为本身就违背了太空探索的安全和科学目的。在太空,任何不必要的射击都是极其危险且不被允许的。这更像是一个脑洞大开的设想,而不是一个可行的操作。

网友意见

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国际空间站的轨道就按400km高度计吧,绕行速度7.66km/s。

这个高度上,逃逸速度10.8km/s。

M82A1使用NM173 AP-S穿甲弹时,子弹初速915m/s。

显然,无论你朝那个方向射击,子弹都远不足以脱离地球的引力范围,只会沿着椭圆轨道绕着地球运行下去,最终在稀薄的暖层大气的作用下缓慢降低高度、烧毁。

于是,可能威胁到空间站的微陨石,又增加了一粒。


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好吧……子弹最大速度7.66km/s + 0.915km/s < 10.8km/s,这样可以了吧……

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有很多同学坚持觉得真空中子弹初速远远不止915m/s……这不科学……如果短短的几十厘米的空气阻力就能让子弹速度显著降低,那子弹也打不出多远了。几千个大气压的膛压下,只要枪管没被堵死,空气阻力不会起到决定性影响的。弹道学的教材不难搜,一般根据膛压估算初速的时候,会考虑膛线的挤进压力,但是弹头前方的空气阻力,往往是非常次要的一项,次要到……我就没找到任何计算数值……

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有同学又说了,那你还是没证据咯?我就是说空气阻力的影响很大。

ok, 咱绕个弯来估算。首先,在整个弹丸推进的过程中,膛压作为唯一的推动力,一定是大于所有阻力的总和的——包括枪管的阻力和空气阻力之和,否则的话枪管做这么长携带又不方便岂不是脑子有包?然后枪弹的膛压变化是这样的(这是个试验模型,膛压较低,只用来说明变化趋势):

注意17ms处的那个陡降,即是弹丸出膛的时刻。也就是说,空气阻力一路上升,直到出膛前一刻,再加上膛线的阻力,仍明显小于膛压。显然,这数量级和膛压相比,也差得多了点。至少无论如何,也不可能显著的影响到子弹的初速。

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以及,这个高度是否有阻力的问题,空间站其实要定期开动反推提升轨道的,不然早掉下来鸟:

2016年1月12日,国际空间站的平均轨道高度由401.1km提升至403.9km

2016年1月28日,国际空间站的平均轨道高度由403.1km提升至404.3km。

2016年2月17日,国际空间站的平均轨道高度由402.8km提升至404.6km。

2016年3月5日,国际空间站的平均轨道高度由403.9km提升至405.4km。

2016年4月13日,国际空间站的平均轨道高度由403.7km提升至404.5km。

可以估算,空间站一天往下掉几十米,一小时掉几米。

子弹的密度较大,如果不进入更低的轨道的话,掉落会比空间站慢。

而空间站虽然整体几十米,但是中间空隙蛮多的,各个舱段直径大致在4米左右。

所以,子弹转一圈(一个多小时或者更长)回来,会不会击中空间站,还是看运气咯。

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以及以及,氧气的问题……严格说吧,大部分子弹的推进药,其实是分解反应,类似这种:

2(C6H7O11N3)n→3nN2↑+7nH2O↑+3nCO2↑+9nCO↑

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我八岁的时候还没有王者荣耀,那时候我的计划是用一个放大镜和两面镜子把阳光反射回太阳让它过热爆炸,每次都思想斗争特别激烈,觉得人类社会还有存在的价值。。

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