這個(gè)超級工程一旦完成,中國軍隊(duì)登頂世界巔峰
眾所周知,人類自進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以來,就一直依賴著石油、煤炭等化石能源,用它們來發(fā)電、作為工業(yè)制造原材料,從而為人類社會進(jìn)步和科技發(fā)展提供不竭動(dòng)力。
但是,這種化石能源在短時(shí)間內(nèi)是不可再生的,這些石油、煤炭是由那些很久之前死亡的動(dòng)植物的尸體,在高溫、高壓的環(huán)境中,持續(xù)轉(zhuǎn)化而來的。
制造這種化石能源的條件十分苛刻,不確定性強(qiáng),而且時(shí)間很長,人類根本無法控制,因此,它們也被稱為不可再生能源。

另一個(gè)解決方案,則是開發(fā)新能源。這個(gè)方案目前看相對現(xiàn)實(shí)一些。
人類對于新能源的關(guān)注已經(jīng)由來已久,尤其是西方國家對于風(fēng)能、光能、水能和地能的應(yīng)用已經(jīng)持續(xù)了一段時(shí)間。
這些清潔能源雖然能夠從大自然中獲得,且收集技術(shù)相對成熟,但是其具有兩方面的劣勢:
一方面,這些能源的獲取都是在特定地形區(qū)域進(jìn)行的,所以廣泛推廣的可能性不大,畢竟自然條件是人類無法改變的。
而如果為了均衡能源獲得比例,選擇長途輸送能源,不僅會浪費(fèi)大量的工業(yè)材料,還會因衰減而浪費(fèi)掉很多能源;
另一方面,人類采集這些能源后對其的利用效率并不高,這些能源所產(chǎn)生的能量根本無法與現(xiàn)有的石油和煤炭相提并論。
當(dāng)然,基于新材料技術(shù)開發(fā)而來的新能源,例如石墨烯電池等,正在受到各國的廣泛關(guān)注,甚至有人認(rèn)為其是引發(fā)人類第四次工業(yè)革命的重要領(lǐng)域之一。
但新材料本身的特性優(yōu)劣,并未被各國研究人員廣泛認(rèn)可,尚達(dá)不到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),且在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面,確實(shí)存在一定的困難。
因此,人們把目光投向了另一個(gè)新能源領(lǐng)域——核能。
我們都知道,世界上發(fā)達(dá)國家和一些發(fā)展中國家,都紛紛建有核電站,有些西方國家的核電站已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了數(shù)十年之久。
此外,各國在核電站建設(shè)、核能利用、核廢料收集以及處理等方面,已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定、成熟、高效的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
核能又是一個(gè)清潔能源,因此,如果人類能夠進(jìn)一步提高核能的發(fā)電效率和使用效率的話,未來人類的能源危機(jī)就有可能大為緩解。
不過,由于該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)可以在一定條件下轉(zhuǎn)換為軍事技術(shù),所以西方國家對此高度重視,它們采取行政等各種壁壘手段,對相關(guān)材料、技術(shù)進(jìn)行了封鎖,禁止向發(fā)展中國家出售。
雖然建設(shè)、運(yùn)營一座核電站的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)相對成熟,但是核電站發(fā)電用的是低濃度的濃縮鈾,即便是在氫彈這樣的大殺器上,人類也僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)核裂變,即由于原子核中質(zhì)子數(shù)不斷減少、排列方式不斷變化,令原子釋放出大量的能量所產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)。
這種過程雖然可以人為控制,但是所釋放的能量相對有限,而且不可持續(xù)。
所謂不可持續(xù)是指,該連鎖反應(yīng)會在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn),隨著原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)子數(shù)不再衰減而最終停止下來,想要再次釋放能量,就必須要重新發(fā)生高等級的核裂變。
顯然,這種方式不僅浪費(fèi)資源,而且效率不高。
因此,多年來,科學(xué)家都在試圖找出一種方法,讓原子能夠自動(dòng)發(fā)生反應(yīng),且這種反應(yīng)不會因?yàn)橘|(zhì)子數(shù)量變化而停止下來,這就是筆者要說的核聚變。
說到核聚變,大家可能并不熟悉,但我們的太陽每時(shí)每刻都在進(jìn)行核聚變。
大家可以想象一下,地球距離太陽那么遙遠(yuǎn),且我們對于太陽能收集和利用效率如此之低,在這種情況下,光伏發(fā)電都可以滿足我們的一部分生活和生產(chǎn)需要。
可見,如果我們能夠自己造一個(gè)“太陽”,并能夠利用其聚變反應(yīng)釋放出的全部能量的話,人類未來的能源問題就可以徹底迎刃而解了。
不過,想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),擺在人類面前的第一個(gè)困難就是如何引發(fā)并約束住核聚變反應(yīng)。
太陽上之所以有源源不斷的核聚變反應(yīng)發(fā)生,是因?yàn)樘柋旧硎且粋€(gè)高溫、高壓的熾熱球體,且其具有很強(qiáng)的引力,所以能夠在不斷點(diǎn)燃核聚變反應(yīng)的同時(shí),還能夠束縛住這些想要逃逸的原子、質(zhì)子。
地球的自然條件顯然無法達(dá)到核聚變的要求,因此,人們就必須自己興建一個(gè)類似太陽的設(shè)備,可以為原子的核聚變最初反應(yīng)提供點(diǎn)燃級別的能量,然后在反應(yīng)發(fā)生的過程中,利用相關(guān)原理來束縛住原子、質(zhì)子,以保證反應(yīng)能夠自然的永續(xù)進(jìn)行下去。
對此,歐洲國家普遍采用的是磁性約束的方式,基于此原理,它們建設(shè)了卡托馬克裝置,至今利用該裝置,歐洲的科學(xué)家還在不停地實(shí)驗(yàn)。
而我國科學(xué)家所采取的是慣性約束的方式。
這種方式的原理就是利用激光照射方式,點(diǎn)燃核聚變反應(yīng),然后利用激光束對反應(yīng)本身進(jìn)行范圍約束,從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)目的。
為此,中國科學(xué)院聯(lián)合工程物理學(xué)院,在2001年年底的時(shí)候,鑒定和驗(yàn)收了名為“神光II”裝置。
該裝置就是中國自主研發(fā)的大型激光實(shí)驗(yàn)平臺,目的是為未來中國研制的大型核聚變反應(yīng)裝置提供至關(guān)重要的激光技術(shù),助力中國實(shí)現(xiàn)可控、可變、高效、安全的核聚變反應(yīng)。
“神光II”屬于我國“863”計(jì)劃自主的國家級大型科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,該項(xiàng)目能夠提供目前中國國內(nèi)最大的激光通量。
該項(xiàng)目分為六大子系統(tǒng),它們各自有不同的應(yīng)用場景和作用,以下做一個(gè)簡要的介紹:
第一,激光器系統(tǒng)。該系統(tǒng)是此工程的最主要系統(tǒng),其包含了激光生成裝置,有了該系統(tǒng),激光就可以在束圈半徑、能量大小受控的情況下,被激發(fā)出來,并且通過調(diào)整口徑,發(fā)射出去。
第二,靶場系統(tǒng)。激光發(fā)射出來后,需要射向指定的位置,由于后期還要對激光傳播和打擊相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集工作,且激光具有一定的危險(xiǎn)性,所以就需要這樣一個(gè)靶場系統(tǒng),用以引導(dǎo)激光射向一個(gè)固定的目標(biāo)。
第三,能源系統(tǒng)。我們都知道,產(chǎn)生激光是需要能量的,激光本身是高能粒子束,需要大量的、集中的、瞬間的能量才能夠產(chǎn)生,這就類似于航空母艦上的電磁彈射器一樣。
所以,想要協(xié)調(diào)并管理分散的能量為激光的產(chǎn)生提供集中支持,就需要這樣一套能源系統(tǒng)。
第四,光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)。激光發(fā)射出去后,沿途需要進(jìn)行修正,這不是說要對激光光束本身進(jìn)行修正,而是對發(fā)射器進(jìn)行修正,以讓激光束能夠達(dá)到指定的目標(biāo)點(diǎn)。
為此,就需要一個(gè)光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng),因?yàn)椋斯馐俣瓤欤藶檎{(diào)控根本來不及。
第五,激光參數(shù)測量系統(tǒng)。上文中我們已經(jīng)提到,激光制造、發(fā)射、傳播、打擊各個(gè)過程都有相關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生,這些數(shù)據(jù)對于科研人員事后查找問題、進(jìn)行改進(jìn)提供了重要依據(jù),所以,試驗(yàn)全程,都需要這樣一個(gè)參數(shù)測量系統(tǒng)。
第六,環(huán)境與質(zhì)量保障系統(tǒng)。激光實(shí)驗(yàn)整體對于環(huán)境的影響情況,以及各個(gè)系統(tǒng)本身質(zhì)量情況都需要人為進(jìn)行評估,這就需要環(huán)境與質(zhì)量保障系統(tǒng)的支持。
這個(gè)超級工程,不僅能夠提高清潔能源的價(jià)值,帶動(dòng)相關(guān)材料、加工行業(yè)、化工技術(shù)向前發(fā)展,而且對中國軍隊(duì)實(shí)力提升有著重要意義。
現(xiàn)代化戰(zhàn)爭條件下,武器系統(tǒng)先進(jìn)與否直接決定了戰(zhàn)場的走勢,為此世界各國都在加緊研制具有劃時(shí)代意義的武器裝備。
以美國為標(biāo)桿,我們看到激光炮、高超音速武器、小型核武器、第六代戰(zhàn)斗機(jī)、新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)等都已經(jīng)相繼進(jìn)入到研發(fā),甚至實(shí)驗(yàn)階段。
對此,中國當(dāng)然也不能落手。
此次的“神光”系列工程,對于下一步研發(fā)高能武器、定向武器系統(tǒng)提供了有力支持。
眾所周知,研發(fā)高能武器系統(tǒng)的難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:
無法使能量準(zhǔn)確、快速聚焦于一點(diǎn),且聚焦過程時(shí)間長、破壞性有限;
武器平臺本身機(jī)動(dòng)性能極差,根本無法做到艦載,更不用說空載了;
在攻擊距離方面,受到一定的限制,目前無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離攻擊,更不能實(shí)現(xiàn)超視距打擊。
但是,高能武器系統(tǒng)同樣具有自己的優(yōu)勢:
首先,該系統(tǒng)可以進(jìn)行定向、精準(zhǔn)的毀傷,不會因?yàn)閬硪u目標(biāo)的速度、位置變化過快就無法對其進(jìn)行精準(zhǔn)攻擊;
其次,該系統(tǒng)不會受到任何電磁干擾,且攔截的速度非常快;
再次,該系統(tǒng)既可以用作防御手段,即對來襲的飛機(jī)、導(dǎo)彈進(jìn)行毀傷,又可以當(dāng)作主動(dòng)進(jìn)攻武器使用;
最后,該系統(tǒng)可以摧毀敵方的有生力量,甚至在未來其可以實(shí)現(xiàn)對敵方有生力量實(shí)施大面積的瞬間性的毀傷作戰(zhàn)任務(wù)。
而要做到以上這些,都需要依靠高性能的激光系統(tǒng),這一系統(tǒng)目前正在研發(fā)之中。
其既可以為中國未來核聚變實(shí)驗(yàn)提供重要保障,也可以為中國武器系統(tǒng)的研發(fā)提供技術(shù)和平臺支持,甚至我們可以說,這個(gè)超級工程一旦全面完成,中國軍隊(duì)將會抵達(dá)世界頂峰。

