姜一郎二战纳粹太阳炮计划！可瞬间杀死百万人！-知识都学杂了
姜一郎
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，提出一款“黑科技”的威力最强、工程量最大——同时也最不可能实现的计划，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，其原型是纳粹德国太阳炮
太阳炮的狂想，起源于1929年。德国著名的火箭科学家赫尔曼·奥伯特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）
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，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。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！
实际上，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，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，奥伯特把太阳炮计划细节一五一十地交代给了擒获他们的美军审问官。
纳粹德国的V-2弹道导弹，其射程只有320公里，射高仅为88公里
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。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，瞬间消灭几百万生灵！
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，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。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，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，需要大量人员进行维护工作。为此，德国科学家们展开各种设计。
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。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，为了让工作人员能够在近乎失重的状态下相对自如地活动，科学家们设计了特殊的“磁铁太空鞋”，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！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。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，注意工作人员手持的荧光灯
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，二战期间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。
《生活》杂志上设想的轨道太阳反射镜完工后
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。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：战舰是炸不掉了，但是至少能把你的这张大嘴烤焦！
当战争结束之后，奥伯特致力于研究“不明飞行物”现象，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
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。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
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。
“旗帜2号”太阳反射镜，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。
特尼科夫没有放弃，他四处活动，四处物色投资者。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。
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。