作者：白海军 等编
出版社：化学工业出版社
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月战时代：未来战场的新领地试读：
丛书序
冷战结束后，美国成为唯一的超级大国，在世界范围内没有了绝对对手，不但攫取了苏联解体后的巨大利益，而且也有了更为广阔的发展空间。美国军事力量在冷战结束后发展十分迅速，自“星球大战”计划开始，美国进行了近50年的研究，现在已经研制出一大批新概念武器，从而也使得美军在未来30年里将发生革命性的变化，成为真正的21世纪作战部队。
美国国防部先进研究项目局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）称：“保持美国的技术领先地位，防止潜在对手意想不到的超越”。超越性的地位，就需要超越性的武器——在天空，以“先发制人”战略思想为基础，美军未来将装备X-51A“破浪者”超音速冲压巡航导弹、远程高超音速巡航轰炸机、HTV-2“猎鹰”、X-37B、X-43A、“黑燕”等高超音速导弹和飞行器；在太空及月球，美国将部署天基激光武器、粒子束武器、动能武器、反物质武器、神经控制武器等，在世界上高悬一把“达摩克利斯之剑”；在陆地，美国单兵将成为名副其实的“超级战士”，因为每一个士兵都好似“钢铁侠”；同时，无论是陆地、海洋还是天空，美军还会部署大量的智能作战机器人，如“阿特拉斯”机器人、X－47B、“幽灵游泳者”机器人等，以及数量众多的仿生微型机器人。总之，未来30年内，美军将部署大量新概念武器，从而继续保持美军时代性的优势，具备更强的作战能力，如西方军事理论家克劳塞维茨所言：“为了实现不变的战争目标——迫使敌人屈从于我们的意志，军队要尽可能获取所有先进武器。”
美军新概念武器的研制是系统性的，不但包括海陆空三军，而且涉及陆地、天空、太空、月球、海洋等诸多领域，是全方位、全领域的发展。本系列书计划从多维度全面展示美军的未来武器和未来作战系统，具体包括《钢铁侠再现：未来单兵作战》、《月战时代：未来战场的新领地》、《战场无人：机器人的较量》、《先发制人：环球1小时打击》四本，详细讲解、阐述美军新概念武器和作战技术分析。
本系列书在编写过程中得到白文义、海风兰、沈张、海洋、李斌、张立芹、刘涛、张向龙、李志勇、王君、宋卫华、王耀强、杨颖、张艳艳等人的帮助，在此表示诚挚的感谢！
由于编写时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。白海军2015年4月第1章太空中的美洲大陆1.1 能源星球
月球目前是地球唯一的卫星，也是未来世界的另一个“美洲大陆”。
月球直径3476千米，距离地球只有38万千米（平均距离为384401千米），大约只相当于一秒钟的光速距离，是离我们最近的星体。月球绕地球公转一周的时间是27天（平均公转周期为27天7小时43分11.559秒）。
如同美洲大陆对世界来说，其意义首先是巨大的资源，月球对于缺乏能源的地球而言，就是一个未来的能源星球。在月球的可利用资源中，最吸引人的就是月球上有大量的氦-3。月球上的氦-3来自太阳，是被太阳风没有大气层和磁场保护，这些氦-3元素就毫无阻拦地降逐渐融合在月球上的尘埃和矿石之中。氦-3是很好的核提供巨大的能量，而且很干净。由于月球裸露在太阳风就积累了大量的储备——月球上的氦-3储量异常丰富，地球上仅有几百千克，而且还多是生产核武器时的副产价值。从太空看月球与地球月球与地球月球伪彩图片
1986年，科学家发现氦-3是一种非常理想的核燃料，它的能量转化率比铀要高，而且很少产生放射性废物。至今我们依然清晰地记得切尔诺贝利核电站爆炸带来的那场灾难——1986年4月26日，前苏联（现乌克兰境内）的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，多达8吨的强辐射物质迸涌而出，周边5万多平方千米的范围直接受到污染，300多万人遭受到核辐射。事故发生后，4号机组被钢筋混凝土封了起来，电站30千米以内的地区被定为“禁入区”。这是自美国核轰炸广岛和长崎后人类最严重的一次核灾难。核弹爆炸图（一）核弹爆炸图（二）核爆炸
据估算，仅25吨的氦-3就能满足美国一年的电力需求，并且，由于这种物质放射性废料很少，也就不需要笨重厚实的防护层，这不仅使得它有可能被应用在核动力火箭、航天飞机、甚至民航飞机上，而且核潜艇、核动力巡洋舰、航空母舰及未来的星际旅行飞船上都可以使用这种轻便的核动力。这样，氦-3将有可能成为未来普遍使用的一种新能源，它的经济价值也就非常巨大，按照今天的价格计算，估计1吨氦-3的价格应在40亿美元左右。月球氦-3分布图
另外一个从月球上获得能源的办法就是在月球上建设一个巨大的太阳能发电站，然后把电力传回地球。由于月球表面是真空的环境，没有大气云雾遮挡阳光，只要设计得巧妙，利用月球与太阳的移动关系，那么在月球的两极建设移动的太阳能发电站，保持缓慢的速度就能让太阳总是照在头顶上。如果你在月球上，只要你能在月球赤道上保持16千米/小时的匀速运动，那么太阳就会固定在你头顶上，也就可以持久稳定的产生电力。
从太阳上获得比核电站更加安全稳定的电力一直是人类长期的梦想，在地球上这几乎办不到，因为地球自转导致的日夜交替不会让地球上任何一个太阳能发电站得到24小时的充足阳光，即使是在两极也难以做到，因为即使这里有半年的持续阳光，但由于阳光的直射角度很低，所以效率也很低，只有月球非常适合建设太阳能发电站。环月面太阳能发电系统
月球上除了有令人垂涎的氦-3外，还有很多各种矿藏，有些不但在地球上非常稀有，而且是人类大规模开发月球时很重要的能源。如科学家很希望在月球上找到大量的含氧矿，1994年，美国曾让“克莱门汀”号飞行器进入绕月轨道，利用携带的红外线和激光装置对月球的钛铁矿进行过一次探测，但从“克莱门汀”号发回的数据中却难以确定钛铁矿的数量。2005年，美国戈达德航天中心的科学家开始利用“哈勃”望远镜上的紫外分光计来寻找月球上的钛铁矿，“哈勃”望远镜上的紫外分光计的灵敏度和分辨率都很高，能够观测到月球上是否含有钛铁矿。这些含氧矿可以为人类将来居住在月球上提供大量的氧气，而无需再从地球上携带氧气。美国人已经探测到：月球上的阿里斯塔克斯环形山和“阿波罗”17号登陆点附近的土壤中都含有大量富氧的钛铁矿成分。从类似的各种观测和对“阿波罗”登月飞船取回的月球岩石样品分析，发现月球表面岩石含有25%的金属，其中包括12%的铝、4%的铁和3%的锰。这些仅仅是对一些岩石样本的分析，月球真正的矿业储量肯定比这要丰富，它对地球日益枯竭的工业原料无疑是巨大的补充。人类登月舱降落月球想象图宇航员在月球表面想象图月球表面岩石含有大量矿藏1.2 月球新领域
月球及太空是一个庞大的新领域，就像是公元前3000年广阔的欧亚大陆对高加索雅利安人、15世纪无垠的海洋对欧洲人、20世纪的天空对美国人一样，一句话：这是一个新空间，太空和月球是陆地、海洋、天空之外的第四领域。而回顾历史，我们会明白，每一次新领域的出现都会引发新一轮持续数百年的大变革，世界为之沧海桑田。目前世界上已经掀起第二轮登月热潮，但这次不同于20世纪60年代的美苏登月竞赛，那次是政治使命下的登月，而现在是世界技术发展和社会经济需求自然发展到了月球时代。
人类的文明表明，当一个国家开拓了一个新领域后，往往会带动其他诸多领域，如同航海技术大大促进了欧洲科学技术的发展一样，太空技术也将极大地促进新技术的发展。最重要的是，从国际政治的角度来看，月球相当于一个新的“美洲大陆”，谁获得了这个殖民地的主导权谁就有可能主宰世界，国际关系格局也会因此而改变，这正如美洲大陆的独立和崛起改变了传统上一直以欧亚大陆为世界重心的历史一样。宇航员在月球表面，背景是蓝色的地球第2章冷战时代美苏争霸太空2.1 美苏登月竞赛
1957年苏联将世界上第一颗人造地球卫星送上地球轨道，开启了太空时代。自此美国与苏联展开了全面太空竞赛，不久后“阿波罗载人登月工程”成为主题。世界上第一颗人造卫星
不得不说，“阿波罗载人登月工程”是人类最伟大的计划之一，整个工程是一个大系统，非常复杂，并且许多技术都需要开发；为了保证登月的成功，每一个环节也都需要反复论证、反复试验，包括不计其数的细节也都需要一丝不苟地检验，所以可以说其规模远大于研制原子弹的“曼哈顿计划”。
按照航天理论，“阿波罗计划”采用月球轨道交会法，即首先用推力强大的“土星”5号运载火箭把重达50吨的登月航天器送入月球轨道；然后使用航天器自身的小型火箭发动机在接近月球时进行反向推动，以便航天器能够减速，进入绕行月球的轨道；第三步是航天器上搭载的登月舱载着两名宇航员降落在月球表面；第四步是在结束月球表面的活动后宇航员重新进入登月舱返回在月球轨道上等待他们的“阿波罗”航天器；最后一步是返回地球。按照这一计划，登月工程要从以下几个方面展开。“阿波罗”8号拍摄的地球升起从地球轨道拍摄的地球照片
首先要制订出可行的总体登月方案，包括工程论证、设计飞行方案、选择轨道、宇航器的总体要求和设计、登月舱的设计、如何返回等。由于没有经验可以借鉴，只能边论证边修改，从试验中得出最佳途径。如飞行方案就是从3种方案中最终确定了月球轨道交会这个方案；宇航器也不是单一的飞行器，而是由登月指挥舱、服务舱和登月舱三部分组成。
第二是前期准备的各种配套计划，包括4个方面。首先要发射一些月球探测器，以便了解月球飞行的各种数据和要求，这就是“徘徊者”（Ranger probe）号探测器计划（1961～1965年）。该计划要求在5年时间里共发射9个探测器，在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片多达1.8万张，为登月考察了各个轨道以及确定了具体的登月地点。第二个计划就是“勘测者”（Surveyor probe）号探测器计划（1966～1968年）：这个计划的目的就是在“徘徊者”计划的基础上进行登月舱着陆测试，前后共发射5个自动探测器在月球各种不同的地表上进行软着陆试验，这些探测器发回了8.6万张照片，同时勘测了月球土壤的理化特性数据。第三个计划就是“月球轨道环行器计划”（1966～1967年）：这个计划与第二个计划同期进行，共发射3个绕月飞行的探测器，目的是在40多个预选着陆区中选出适合的10个登陆点。第四个计划就是“双子星座”号飞船计划（1965～1966年）：也是在同期进行，先后发射10艘各载2名宇航员的飞船，目的是研究出一套登月宇航员的生命保障系统和如何操作飞船，以及研究飞船的各种飞行动作，同时也是对登月宇航员的训练。
第三是要研制出新的大推力运载火箭。由于月球距离地球有38～40万千米，所以这不同于以往的地球轨道飞行，对运载火箭的要求很高，尤其是推力上。该工程就是研制出能把登月飞船送到月球轨道上的火箭，即“土星”系列火箭。计划分两步完成，首先是研制“土星”火箭的前期试验火箭，以获得各种数据；第二步是研制登月火箭，即实际用于发射的“土星”5号运载火箭，这是一个三级火箭，运载能力高达127吨，高度接近40层楼。航天飞机在地球轨道飞行想象图
第四就是开始进行各种试验飞行。也是分为两步，第一步是在1966～1968年进行了“阿波罗”1～6号的6次不载人飞行试验，即在地球轨道上测试飞船的指挥舱、服务舱和登月舱。第二步是在1968～1969年，发射了“阿波罗”7～9号飞船，这是在地球和月球轨道上进行载人飞行试验，包括进行登月舱与飞船分离、降落、返回、重新对接等各种试验。1969年5月18日发射的“阿波罗”10号飞船是最后的彩排，绕月飞行31圈，两名宇航员乘登月舱下降到离月球表面仅15.2千米的高度，几乎相当于实际登月。“阿波罗工程”准备登月的宇航员在沙漠中训练
第五方面就是研制登月飞船，也就是“阿波罗”号飞船，前面说过，它设计由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。
指挥舱，更确切地说应该是宇航员的生命保障和飞船控制中心。这是一个圆锥形的舱体，高3.2米，重约6吨。内部结构依照功能需要分三部分，即前中后舱三部分，中间的又称宇航员舱。前舱主要用于着陆、回收设备和姿态控制等；宇航员舱是一个密封舱，存有供宇航员生活14天的给养和救生设备；后舱主要用于控制飞船，装有10台姿态控制发动机、各种仪器、贮存箱以及飞船的操作、导航、通信等设备。
服务舱是一个圆筒形的舱体，高6.7米，直径4米，重约25吨，主要功能是为飞船提供动力和完成飞船与火箭的分离，以及各舱的分离、对接任务，还包括完成轨道飞行时的各种姿态调整、变轨飞行等。
登月舱包括两部分，即降落部分和返回部分，重14.7吨，宽4.3米，最大高度约7米。降落部分由软着陆发动机、着陆腿和4个仪器舱组成；返回部分为登月舱主体，主要用于承载宇航员和完成月面活动后轨道上的指挥舱，并完成对接，由航员座舱、返回发动机、仪器舱、通信和控制系统组成。
最后还有研制出各种适合在月球表面活动的科研工具。如适合在月球表面行驶的月球车，以便宇航员能在有限的时间里尽量勘测较大范围而不是仅仅局限在登月舱脚下的一小块月面；宇航员还要钻取月球的岩石标本，阿波罗的宇航员曾经在月球上钻取了3米厚的月球岩芯，发现其有57层，而每一层又代表了一次陨石撞击；还要安置各种探测仪器，有的是探测月球内部的，如测量月球内部的震动和月球内核的热量等，有的则是要利用月球真空的表面测量太阳及观测宇宙；宇航员还要安置巨大的太阳能电池板，以便给各种仪器提供电力，诸如此类等等。“阿波罗计划”从1961年开始，1969年7月20日阿姆斯特朗在月球上留下第一个脚印，整个“阿波罗计划”到1972年结束，历时11年，其中近9年的时间是用来准备的。宇航员在进行测试和训练2.2 美国实现人类登月
1969年7月20日，“阿波罗”11号（Apollo 11）实现了人类一次真正的登月之行。此后，美国又再接再厉成功地进行了5次登月行动，并带回了大量月球标本和数据。其中1970年4月的“阿波罗”13号发生了氧气瓶爆炸事故，不过宇航员最终安全地返回了地球。
整个“阿波罗计划”共耗资255亿美元，在“阿波罗计划”最高峰时期，共有2万家企业、200多所大学和近90家科研机构，总人数超过30万人参与其中，“阿波罗计划”共6次成功登月，至1972年12月进行了最后一次飞行，即“阿波罗”17号登月，然后美国结束了整个“阿波罗计划”。此后至今再无人类登上月球。
实际上，20世纪六七十年代登月科学技术还不是完全成熟，整个登月工程其实是一场政治工程，但美国人证明了自己的实力，取得了辉煌的成果。“徘徊者”号探测器结构图“徘徊者”号探测器在地面进行测试研究人员在对登月舱进行测试“勘探者”号发射升空“勘探者”号拍摄的月球表面照片“阿波罗”11号发射升空“阿波罗”飞船的指令舱、登月舱结合体“阿波罗”11号上的三名宇航员，从左至右分别是阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林由尼尔·阿姆斯特朗拍摄的巴兹·奥尔德林“阿波罗”11号登月舱及月球车
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