正文 第263章 太空大炮
浮力在气态巨行星上效果不太好，因为它们主要由氢和氦组成，也就是我们在地球上用来让飞艇升空的气体，但飞行依然可行。
不固定在地面的太空炮还有一个问题：后坐力会把它向后推。
开采气态巨行星的主要原因，是拥有聚变经济，而且是规模极大的聚变经济——因为聚变虽然用氢，但消耗量极小，一小罐氢产生的能量就相当于一艘油轮。
氢还有很多其他用途，比如制造水或氨，但这些物质在太阳系外侧的冰质天体上储量丰富，而且不需要克服巨大的引力井就能获取。所以只有当能源需求比现在高数百万倍时，我们才会开始开采气态巨行星的氢。
不过如果真的拥有这样的聚变经济，就可以用大气中的气体为太空炮供能，让它把压缩氢舱体射向太空，同时作为自身的推进剂，保持自身位置稳定。
不难想象，巨型太空炮带着巨大的机翼，向太空喷射压缩气体作为喷气推力，维持悬浮状态。
最后，它们在任何天体的轨道上都很有用，尤其是太阳能充足的地方，可用于将飞船射出引力井，和我们在其他期讲过的天钩或太空电梯配合使用。
轨道质量投射器可能只需要一根提供电力的系绳和一个反推装置，就能让飞船高速飞向太阳系。
质量投射器也不一定是刚性物体，可能只是一根载有电流的绳索，一端有磁铁，用来抓住驶来的飞船，飞船再利用这根绳索减速、获取电力并获得反推力，有点像从绳索旁坠落，抓住绳索减速——就像滑索，只不过用磁铁代替靴子和手套。
同样的方法也可以用在太空中的大炮上：先射出系绳，让飞船沿其运动，完成后再收回，这样可以在短时间内以任意角度部署，不会在太空中留下杂物。
我们大多想到用它们来提升速度，但它们也可以像天钩一样用来减速，天钩还可以用来发电，而非恢复动量，或者用来让物体减速，缓慢进入大气层。
还要说明的是，驱动这些设备不一定非要用电磁力，但在大多数情况下，电磁力似乎是最佳选择。我们可以在舱体背面安装高反射层，让激光或微波来回反射，实现加速，就像我们在《星际高速公路》那看到的一样。
在某些情况下，轻气炮方案也适用——用最便宜、最安全的方式完成任务就行，而目前看来，电磁推进是最佳选择。
接下来我们聊聊安全性。正如“炮”这个名字所暗示的，这类技术显然可以武器化，但太空炮在这方面的安全风险并不大。
为送入轨道建造的太空炮，不太可能被劫持用来轰击城市；虽然把它改装成发射巨型炮弹的火炮确实可行，但过程耗时费力，逻辑上也不划算。想把炸弹送到任何地方，有更容易的方法。
和我们讨论过的其他系统一样，它们也可能遭遇事故或恐怖袭击，但正如我们之前提到的，可以配备降落伞和爆炸装置，让受损分段缓慢落回地面。
不过它们可能比太空电梯或天钩更重，而且没有任何分段会在重返大气层时烧毁，所以如果没有减速就落地，会对正下方造成一定破坏，就像倒塌的桥梁一样。
因此，把管道大部分建在人口稀少的地区是个好主意，而且较短的管道通常末端在山顶，你也可以把它建在海洋中。
这不算太大的问题，而且我们说的也不是整根管道倒塌，只是两个塔架或气球之间的分段。建造时一定会设计可分离分段，用爆炸螺栓断开，塔架也是如此——如果用气球悬空，也要能拆成小块，让它们侧向飘落，用降落伞减速。
即便没有这些装置，巨大的空心管道或细塔架落地时，速度和质量也不会造成毁灭性冲击。当然，你肯定不想把它们建在人口密集区，但发射站可以设在城市里，因为发射站在地面，发射过程既不会很吵，也不会有危险。
所以和太空电梯一样，它可以从人口密集区直接发射，让进入太空变得有点像乘坐加长的地铁或火车。
管道受损并没有有些人暗示的那么严重，超级高铁也是如此，原因相同。管道上的小孔不会导致空气剧烈对流。
在高空，这个问题更小，因为那里的气压只有地面的极小一部分。在舱体后方炸出一个洞不会有任何影响，因为空气来不及追上舱体造成麻烦；如果在前方炸出洞，需要很大的洞才能让足够多的空气快速涌入，造成严重问题。
这种情况下，只需要让舱体在受损分段处启动推进器，留出足够空间避开受损部分，然后滑翔落地即可。
而且泄漏最快的地方大多在地面附近，那里气压更高，也是泄漏影响最小的地方。轨道最初几公里的速度不算特别快，所以缓慢漏气不会造成太大阻碍。
成本方面，这种设备造价相当高。超级高铁的预估成本约为60亿美元，而我们还需要把整个管道抬高，估算成本很难，也很大程度上取决于建造方式。
但超级高铁的预估成本可以作为最低参考价，不包括更短、海拔更低、用于高加速度发射货舱的版本。
最著名的质量投射器设计名为“星际缆车”，他们提出了相当可靠的方案和成本估算，我们来看看。
星际缆车第一代方案预估成本190亿美元，设计用于无人舱体，沿130公里长的隧道以30倍重力加速，从山顶射出。
第二代方案是1000公里长的管道，出口海拔22公里，以3倍重力搭载乘客，预估成本670亿美元。
两个版本将有效载荷送入太空的成本都略高于每公斤100美元，远低于当前发射成本，不过仍高于太空电梯。
他们还有15代方案，设计用于更低的出口速度，与天钩配合使用，轨道长度比第二代短得多，只有约270公里，同样从山顶或更高位置射出。
我尤其喜欢星际缆车15代方案的变体：这种太空炮把高超音速飞机以实用范围内的最高速度和高度射出，然后与性能最佳的天钩对接。
这是一个三步流程，代表了当下我们若有需要就能建造、以低成本将大量货物送入轨道的最佳方式。
当然，它的每公斤发射成本远低于传统火箭，而我们现在已经不再专注于传统火箭了。
(https:/39473_39473658/70045770htl)(3/3)
不固定在地面的太空炮还有一个问题：后坐力会把它向后推。
开采气态巨行星的主要原因，是拥有聚变经济，而且是规模极大的聚变经济——因为聚变虽然用氢，但消耗量极小，一小罐氢产生的能量就相当于一艘油轮。
氢还有很多其他用途，比如制造水或氨，但这些物质在太阳系外侧的冰质天体上储量丰富，而且不需要克服巨大的引力井就能获取。所以只有当能源需求比现在高数百万倍时，我们才会开始开采气态巨行星的氢。
不过如果真的拥有这样的聚变经济，就可以用大气中的气体为太空炮供能，让它把压缩氢舱体射向太空，同时作为自身的推进剂，保持自身位置稳定。
不难想象，巨型太空炮带着巨大的机翼，向太空喷射压缩气体作为喷气推力，维持悬浮状态。
最后，它们在任何天体的轨道上都很有用，尤其是太阳能充足的地方，可用于将飞船射出引力井，和我们在其他期讲过的天钩或太空电梯配合使用。
轨道质量投射器可能只需要一根提供电力的系绳和一个反推装置，就能让飞船高速飞向太阳系。
质量投射器也不一定是刚性物体，可能只是一根载有电流的绳索，一端有磁铁，用来抓住驶来的飞船，飞船再利用这根绳索减速、获取电力并获得反推力，有点像从绳索旁坠落，抓住绳索减速——就像滑索，只不过用磁铁代替靴子和手套。
同样的方法也可以用在太空中的大炮上：先射出系绳，让飞船沿其运动，完成后再收回，这样可以在短时间内以任意角度部署，不会在太空中留下杂物。
我们大多想到用它们来提升速度，但它们也可以像天钩一样用来减速，天钩还可以用来发电，而非恢复动量，或者用来让物体减速，缓慢进入大气层。
还要说明的是，驱动这些设备不一定非要用电磁力，但在大多数情况下，电磁力似乎是最佳选择。我们可以在舱体背面安装高反射层，让激光或微波来回反射，实现加速，就像我们在《星际高速公路》那看到的一样。
在某些情况下，轻气炮方案也适用——用最便宜、最安全的方式完成任务就行，而目前看来，电磁推进是最佳选择。
接下来我们聊聊安全性。正如“炮”这个名字所暗示的，这类技术显然可以武器化，但太空炮在这方面的安全风险并不大。
为送入轨道建造的太空炮，不太可能被劫持用来轰击城市；虽然把它改装成发射巨型炮弹的火炮确实可行，但过程耗时费力，逻辑上也不划算。想把炸弹送到任何地方，有更容易的方法。
和我们讨论过的其他系统一样，它们也可能遭遇事故或恐怖袭击，但正如我们之前提到的，可以配备降落伞和爆炸装置，让受损分段缓慢落回地面。
不过它们可能比太空电梯或天钩更重，而且没有任何分段会在重返大气层时烧毁，所以如果没有减速就落地，会对正下方造成一定破坏，就像倒塌的桥梁一样。
因此，把管道大部分建在人口稀少的地区是个好主意，而且较短的管道通常末端在山顶，你也可以把它建在海洋中。
这不算太大的问题，而且我们说的也不是整根管道倒塌，只是两个塔架或气球之间的分段。建造时一定会设计可分离分段，用爆炸螺栓断开，塔架也是如此——如果用气球悬空，也要能拆成小块，让它们侧向飘落，用降落伞减速。
即便没有这些装置，巨大的空心管道或细塔架落地时，速度和质量也不会造成毁灭性冲击。当然，你肯定不想把它们建在人口密集区，但发射站可以设在城市里，因为发射站在地面，发射过程既不会很吵，也不会有危险。
所以和太空电梯一样，它可以从人口密集区直接发射，让进入太空变得有点像乘坐加长的地铁或火车。
管道受损并没有有些人暗示的那么严重，超级高铁也是如此，原因相同。管道上的小孔不会导致空气剧烈对流。
在高空，这个问题更小，因为那里的气压只有地面的极小一部分。在舱体后方炸出一个洞不会有任何影响，因为空气来不及追上舱体造成麻烦；如果在前方炸出洞，需要很大的洞才能让足够多的空气快速涌入，造成严重问题。
这种情况下，只需要让舱体在受损分段处启动推进器，留出足够空间避开受损部分，然后滑翔落地即可。
而且泄漏最快的地方大多在地面附近，那里气压更高，也是泄漏影响最小的地方。轨道最初几公里的速度不算特别快，所以缓慢漏气不会造成太大阻碍。
成本方面，这种设备造价相当高。超级高铁的预估成本约为60亿美元，而我们还需要把整个管道抬高，估算成本很难，也很大程度上取决于建造方式。
但超级高铁的预估成本可以作为最低参考价，不包括更短、海拔更低、用于高加速度发射货舱的版本。
最著名的质量投射器设计名为“星际缆车”，他们提出了相当可靠的方案和成本估算，我们来看看。
星际缆车第一代方案预估成本190亿美元，设计用于无人舱体，沿130公里长的隧道以30倍重力加速，从山顶射出。
第二代方案是1000公里长的管道，出口海拔22公里，以3倍重力搭载乘客，预估成本670亿美元。
两个版本将有效载荷送入太空的成本都略高于每公斤100美元，远低于当前发射成本，不过仍高于太空电梯。
他们还有15代方案，设计用于更低的出口速度，与天钩配合使用，轨道长度比第二代短得多，只有约270公里，同样从山顶或更高位置射出。
我尤其喜欢星际缆车15代方案的变体：这种太空炮把高超音速飞机以实用范围内的最高速度和高度射出，然后与性能最佳的天钩对接。
这是一个三步流程，代表了当下我们若有需要就能建造、以低成本将大量货物送入轨道的最佳方式。
当然，它的每公斤发射成本远低于传统火箭，而我们现在已经不再专注于传统火箭了。
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