时隔多年，为何美国重新唤醒粒子束武器？

　　出品：科普中国

　　作者：兰顺正

　　策划：宋雅娟

　　监制：光明网科普事业部

　　2019年3月，美国导弹防御局提供了关于开发一种太空中性粒子束武器计划的新细节，以防御或摧毁来袭的弹道导弹，其目标是在2023年之前准备好一个原型系统，以便在太空轨道上进行测试。无疑，该则消息让人感觉沉寂已久的粒子束武器将重新被“唤醒”。

　　1科幻片中的重要角色

　　粒子束和激光一样，属于“科幻级”技术，在一些描述未来战争的场景中屡次出现。不过和激光通过光子作为高能载体不同，粒子束武器是利用加速器把质子和中子等粒子加速到近光速，并通过电极或磁集束形成非常细的粒子束流发射出去，用于轰击目标。粒子束武器的破坏机理一方面是粒子束直接穿入目标深处产生的动能杀伤，另一方面也会在目标周围产生γ、X射线，造成第二种伤害和破坏。

　　按粒子是否带电可分为带电粒子束武器和中性粒子束武器，带电粒子束武器通常在大气层内使用。中性粒子束武器适合在大气层外使用。和激光相比，粒子束不受云、雾、烟等自然环境和目标反射的影响，也不会因目标被遮蔽或受到干扰而失效，其全天候和抗干扰性能较好。而且粒子束还有识别真假弹头的绝技，用中性粒子束武器发射的中性粒子束流攻击目标，则被攻击的目标会发射中子、γ射线和 X 射线，由于产生的中子数目和射线的强度与目标质量成正比，而真假弹头的质量差别较大，所以可以根据目标产生的中子数及相应射线的强度将真弹头从诱饵中识别出来。

　　粒子束武器反导拦截作战想象图

　　（图片来自网络）

　　2曾经大国争霸的宠儿

　　在冷战时期，对方拥有的大量弹道导弹让美苏两国夜不能寐，而将粒子束武器用于导弹防御自然而然成为了双方研究的重要方向。

　　从上世纪 70 年代末开始，前苏联在萨罗瓦和塞米巴拉金斯试验基地，成功地进行了多次利用粒子束破坏铝合金和高能炸药的试验。另外苏联在电离层和大气层外的宇宙系列卫星、载人飞船和礼炮号空间站上进行了8次带电粒子束传导方法试验。

　　而作为20世纪80年代美国罗纳德•里根总统领导的战略防御计划（SDI）的一部分，美国军方试验了中性粒子束计划（NPB），并聘请了马丁-玛丽埃塔、麦克唐纳道格拉斯、TRW、通用电气和洛克希德的团队为其设计一种基于太空系统的粒子束武器。美国战略防御计划局(SDIO)于1989年7月13日从白沙导弹靶场用白羊座(Aries)探空火箭发射了中性粒子束试验件，使美国成为第一个在空间试验中性粒子束的国家。

　　但是粒子束武器实用化的难度也不小，首先带电粒子在大气层中传输时，会受到地球磁场的影响，产生散焦和偏转，同时带电粒子与空气分子的不断碰撞，使粒子束的能量快速衰减，这些都使粒子束武器在大气层内作用距离有限。中性粒子束虽然适合在外空使用，但在传输时也会有扩散。而且粒子束武器需要巨大的能量支撑，以当时的技术难以满足需求，更不要说安置在寸土寸金的太空平台了，另外加上冷战的结束，因此后来一段时间粒子束武器受到了冷落。

　　粒子束武器大气层内作战想象图

　　（图片来自网络）

　　3向着实用化门槛迈进

　　据悉，此次美国军方对2020财年的预算要求为中性粒子束计划（NPB）提供3400万美元的资金。美国导弹防御局（MDA）希望通过2023财政周期共计3.8亿美元用于定向能武器的开发，并制定了到2022年测试至少一个太空导弹防御系统原型的目标。不难想象，距离这么多年美国再次提起粒子束武器计划，显然是在某些关键技术上已经取得了突破，相信粒子束武器距离实用化已经为期不远了。

　　划重点：粒子束武器是利用加速器把质子和中子等粒子加速到近光速，并通过电极或磁集束形成非常细的粒子束流发射出去轰击目标的新概念武器，曾经一度是“星球大战”中的宠儿，现在美国旧事重提，预示着该技术距离实用化已经不远。