第三帝国最高黑科技——瞬间消灭数百万人的“太阳炮”

来源公众号：点兵堂

第三帝国末日，在疯狂和绝望的双重驱使下，德国的科学家们孤注一掷，提出了大量想象力突破天际、与现实脱节的新式武器设计，例如“巨鼠”超重型坦克、“银鸟”空天飞机等，被后人称为“纳粹黑科技”。在这之中，有一款“黑科技”的威力最强、工程量最大——同时也最不可能实现，这便是本文主角：太阳炮。

▲在科幻电影、游戏中出现的威力巨大的太阳反射镜，其原型是纳粹德国设想的太阳炮

太阳炮的狂想，起源于1929年。在这一年，德国著名的火箭科学家赫尔曼·奥伯特在日常研究的过程中，意外开启了一个惊天的脑洞：将一副直径为100米的巨大反射镜发射到太空，它可以在夜间将太阳光反射到地球上。这样一来，普通农作物就等于一天二十四小时都享受到太阳光照，生长速度就可以大大加速，迅速提升田地的食物产量。另外，大型城市也可以得到充足的光照，从此节约下消耗在照明系统上的大量电力。

奥伯特回忆说：“我设想的太阳反射镜就像顽皮的学生用镜子反射到教室的天花板上，要是这道光芒划过教师的脸庞很有可能会引起他的不快。而我就是一位已经收集了足够数据来制造这面镜子的学校老师。”

▲赫尔曼·朱利叶斯·奥伯特（前排长者），他与俄国的齐奥尔科夫斯基、美国的罗伯特·戈达德一同，被世人列作第一代太空探索先驱者，其培育的学生沃纳·冯·布劳恩（第二排右侧）最终成为了德国V-2火箭以及美国宇航局阿波罗登月计划的核心人物

▲奥伯特在1929年画下的轨道太阳反射镜的设计草图

随着第二次世界大战爆发，奥伯特和他的得意门生、著名的德国火箭科学家沃纳·冯·布劳恩一同被招进了德军的火箭研发部门，为军队研制著名的V-2火箭。在这过程中，奥伯特向德国军队透露了这个轨道太阳反射镜的设想。在了解了具体工作原理之后，德国军队组织了一批专家，将奥伯特的想法加以改进。最终，原本设想用于和平用途的轨道太阳反射镜摇身一变，成为了德国军队的末日武器计划：太阳炮！

▲奥伯特与他引以为傲的学生布劳恩，两人在二战期间一同加入到德国火箭计划的研发工作中

实际上，反射太阳光作为武器并不是什么全新设计。早在两千多年前，希腊就流传着先贤阿基米德利用反射镜聚焦太阳光、烧毁入侵敌舰的传说。只不过，纳粹这一次把这个概念的威力放大到前所未有的数量级。根据德军的设想，只要把一副巨型凹面镜发射到太空，聚集起足够多的阳光，它就可以产生任何防御设施都无法抵挡的超高温度，焚毁地面上的敌军战舰，甚至摧毁敌方的城市！

在当时看来，太阳炮这种轨道武器的设想无疑是非常超前的。一旦得以实现，绝对是毁天灭地的大杀器。不过，第二次世界大战的火箭科技仍处于萌芽阶段，纳粹德国耗费大量资源，仅仅开发出载弹量1吨的V-2弹道导弹，靠它来发射必须部署至高层轨道的太阳炮无疑是痴人说梦。战争结束后，奥伯特和布劳恩一同被美军擒获。在审问中，奥伯特把太阳炮计划细节一五一十地交代给了美国审问官。

▲二战末期纳粹德国投入使用的V-2弹道导弹，其射程只有320公里，射高仅为88公里，无法满足奥伯特发射太阳镜设备的需求

消息传到《生活》杂志，嗅觉敏感的编辑马上被“纳粹试图用太阳反射镜烤焦地球”这个主题吸引。他们马上全速开动，在第二次世界大战没有结束的1945年7月，《生活》杂志将纳粹德国的这个惊人的秘密武器公之于众。

▲1945年7月号的《生活》杂志上，公布了骇人的纳粹德国太阳炮设想

根据《生活》杂志的报道，纳粹德国的太阳炮是一款规模空前的巨型武器，有史以来人类设计的最庞大的人工物体。为了聚焦足够的太阳光、造成毁灭性的杀伤效果，这款武器将高悬在8200公里高的轨道上，反射镜面积将超过9平方公里、重量将以百万吨为级别。一旦完工，它的威力将比当年阿基米德的反射镜强十万倍以上，可以轻而易举地摧毁任何一个大城市，堪称人挡杀人、佛挡杀佛！

按照纳粹科学家的设想，建造空间站的工作始于发射一枚无人火箭。当这枚火箭进入8200公里高的轨道之后，它就会展开6条长长的金属缆绳，它们的直径大概只有0.5-1.5英寸，在火箭的旋转带动下自行延伸部署到位，作为太阳炮工程的起始骨架。

▲奥伯特所设想的太阳反射镜建造工作的第一步，发射无人火箭构造一个起始骨架

接下来，后续发射的火箭将会把一副副太阳镜组件从地球运输到太空。这些太阳镜组件本质上是一个个空心的金属框架，由钠制成。在地球上，高纯度的金属钠会迅速被氧化，失去光泽。不过，在太空中就没有这个问题，金属钠的反射效果好、密度小，是德国人心目中非常理想的太阳镜原材料。沿着骨架，太阳镜组件逐一拼合，彼此间的安装角度稍有区别，最后能够拼成一个巨大的凹面镜，太阳炮便大功告成了。

▲在补给火箭运载的材料帮助下，空间站的建造工作将会继续进行

在太阳炮完工之后，这个巨大的镜面上将留下一个直径30英尺宽的圆孔，作为接驳通道。从地球发射的货运火箭将严丝合缝地插在这个圆孔上，为太阳炮输送建材和补给。其实，只要对比一下现代的太空站，我们就能发现当年德国人的这个设计过于复杂了，只要操作稍有不慎，运载火箭极有可能对接驳通道造成无法挽回的破坏，直接影响到太阳炮的安全。不过，在四十年代，德国科学家能够有这样的设计也是堪称不易。

▲货运火箭与太阳炮的接驳过程示意图

太阳炮实际上是一个巨型空间站，需要容纳大量人员进行日常的维护工作。为此，德国科学家们处心积虑地展开各种设计。

首先，要解决的是太阳炮的能源问题。在这个面积9平方公里、上百万吨重的空间站里，任何设备的运转都需要能源的推动。能源从哪里来？读者们的第一反应也许是直接把阳光转化成电能，不过，在二十世纪四十年代，太阳能电池的技术仍远未成熟，所以德国人选择了蒸汽轮机的原理——在太阳镜的外侧放置透明的全封闭水槽，利用太阳光加热水、产生高温高压的水蒸气，推动涡轮驱动发电机，冷却后的水重新输送到水槽中，由此产生源源不断的电能。

▲太阳光照射水槽，产生的高温高压蒸汽将驱动太阳炮的发电机

其次，在8200公里高的轨道上，空间站内部是近乎失重状态。为了让工作人员能够相对自如地活动，科学家们设计了特殊的“太空鞋”，在鞋底安设有磁铁，可稳稳的吸附在金属地板上，营造与地面类似的环境。

接下来的问题相当重要。在太空中生活，工作人员呼吸的氧气从哪里来？食物怎么获得？德国人的解决方案让后人倍感匪夷所思——南瓜！以纳粹科学家的眼光，南瓜能有效地消耗工作人员呼出的二氧化碳、提供充足的氧气，而且更重要的是营养丰富的健康食品。至于整天吃南瓜会不会导致工作人员士气下降呢？德国人似乎没有考虑太多，也许在他们看来这是一个多准备调料就可以解决的问题。

结果，空间站内部安置了数以千计的水耕农场，全部用以种植南瓜。值得一提的是，这些南瓜不能直接受到太阳光暴晒，因为外太空缺乏空气，无法过滤掉若干对植物生长不利的宇宙射线。因而，空间站发电机输出的电能中，有一部分用于荧光灯，代替太阳光照射南瓜，帮助其展开光合作用。

▲空间站的水耕农场，用来种植南瓜，注意工作人员手持的荧光灯

提供适当的生活环境之后，接下来就是太阳炮的控制问题了。如何瞄准一个目标，把太阳光聚焦在一个点上，这是一个非常有挑战性的工作。在面积达9平方公里的反射镜背后，安置有多个微型的火箭发动机。工作人员调整发动机的推力，便能推动太阳炮缓慢转动。在这里需要说明的是，即便背对太阳，反射镜的另一面同样打磨得锃亮，以最大程度地所减少太阳光辐射。

▲反射镜背后的微型火箭发动机，控制太阳炮瞄准地球上的目标

根据奥伯特的最初设想，这个太阳炮工程的建设周期将会长达十至十五年，耗资接近30亿美元。可以说，以二战期间的技术水平和资源，纳粹德国要完成奥伯特的这个宏伟计划，纯属天方夜谭。即便到了今天，太阳炮的工程量依然是个天文数字。以国际空间站为例，该项目从1998年开始，近20年时间里，多个国家齐心协力，也只是把空间站扩展为一个重量不足500吨的组合结构。由此可见，奥伯特的太阳炮计划，也许还需要十几代人、上百年的努力。

▲《生活》杂志上设想的轨道太阳反射镜完工后的效果图

在惊叹于工程量之外，《生活》杂志认为太阳炮的高度偏低，最佳部署位置应该是距离36000公里高的地球同步轨道。在这里，太阳炮可以和地球保持相对静止的态势，工作人员有充足的时间调整反射镜的角度，瞄准地球上的目标。另外，美国人的计算表明，太阳炮反射到地球上的光斑直径可能有40英里，这意味着聚焦的效果不足以产生任何破坏力。

对这一点，奥伯特则不以为然：“这个光束的确不会比赤道上的太阳更炙热，但是如果将镜子的直径提升一倍，那照射强度将会是4倍，照射到地面上的光束温度将会高达200度。这个光束也许无法直接烧毁城市或者炸毁战舰，但是它绝对能够烤熟在地面上的人类！”

▲奥伯特对自己的设计充满信心

当战争结束之后，奥伯特致力于研究“不明飞行物”现象，坚信人类终将有一天建成他所设想的太阳反射镜，并且投入到和平利用之中。1989年12月28日，冷战铁幕将要落下之时，奥伯特悄然去世。此时，他的梦想——在地球轨道上制造太阳反射镜的目标，依然没有实现。

▲阿波罗11号登月期间，在任务中心观看直播的奥伯特与他的学生布劳恩，虽然这位大师在有生之年无法完成自己的梦想，但是他有幸目睹了自己的学子一飞冲天

奥伯特不知道的是，战争结束后，铁幕的另一端，一位苏联火箭科学家正在努力实现他的理想。在1980年代末期，著名的苏联航天科学家、苏联/国际空间站航天器对接机械装置的发明者弗拉基米尔·谢尔盖维奇·瑟罗米亚特尼科夫（下文简称特尼科夫）为了解决苏联极地地区在极夜的照明问题，而想到了太阳反射镜方案。他设计的太阳反射镜虽然没有纳粹德国的太阳炮那么疯狂，但足以为地面上方圆5公里的地区提供如同满月般的照明效果。按照特尼科夫的设想，这个设计完全可以确保夜间照明，使路灯和手电筒沦为摆设。

▲弗拉基米尔·谢尔盖维奇·瑟罗米亚特尼科夫，他怀揣着与奥伯特一样的雄心壮志

▲特尼科夫与他设计的太空对接装置，该装置目前依然应用在著名的国际空间站上，这套装置在近200次对接实战中，没有一次失败，在他死后，国际空间组织在2009年向他追授了“安全设计大奖”

不久之后，强大的红色帝国轰然倒塌，但是特尼科夫的太阳反射镜计划却意外地没有受到任何影响。在1992年10月27日，进步M-15号货运飞船搭载着特尼科夫设计的“旗帜2号”太阳反射镜顺利升空。为和平号空间站完成补给任务后，进步M-15号于1993年2月4日离开和平号空间站，然后在空间站附近的轨道上展开了20米宽的“旗帜2号”太阳反射镜，进行初步的理论实验。这一次实验相当成功，“旗帜2号”太阳反射镜成功照亮了一个5公里宽的区域，并且亮度几乎可以和满月相媲美！最终，这面太阳反射镜跟随进步M-15号坠入大气层，燃烧殆尽。

▲进步M-15号货运飞船展开“旗帜2号”太阳反射镜的全过程，这次实验非常成功

特尼科夫大受鼓舞，再次设计了“旗帜2.5号”。根据他的预计，这面25米宽的改进型太阳反射镜，在启动的时候可以产生与5-10个满月相等的亮度，照亮一片直径为7公里的圆形区域。不幸的是，在发射升空后，“旗帜2.5号”太阳反射镜的部署过程发生事故。当时，一片镜片夹在了和平号空间站的通信天线中，坚固的通信天线迅速扯破了镜片，导致太阳镜失去控制。最终，这次尝试宣告失败，这面太阳反射镜连同进步号货船一起，在再入大气层的时候烧毁。特尼科夫所设想的太阳反射镜计划，则因为花销过高被财力不济的俄罗斯航天局撤销。

特尼科夫没有放弃，他四处活动，四处物色投资者，尝试太阳反射镜计划进行下去。遗憾的是，直到他2006年去世，特尼科夫的计划也没有更多的进展。

从阿基米德的传说、到奥伯特的设想、再到特尼科夫的尝试，威力巨大的太阳反射镜一直没有成为现实。不过，这个理念依然活跃在众多科幻作品中，为众多科幻电影、游戏提供了取之不尽的素材。随着太空科技不断发展，我们有理由相信，在不久的将来，肯定会有人追随先辈的足迹，发展出用于和平利用太阳能的轨道反射镜。

▲《生化危机：启示录》中出现的轨道太阳反射镜

▲《生化危机：启示录》中的轨道太阳反射镜，可以毁灭一个城市