超级工程 一旦中国全面建成 中国军队将在世界之巅

众所周知,自进入工业时代以来,人类一直依靠石油、煤炭等化石能源发电,并将其作为工业制造的原材料,从而为人类社会的进步和科技的发展提供了取之不尽的动力。

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然而,这种化石能源在短时间内是不可再生的。石油和煤是由很久以前在高温高压环境下死去的动植物尸体不断转化而来的。

制造这种化石能源的门槛非常苛刻,具有很强的不确定性,人类需要很长的时间来控制。因此,它们也被称为不可再生能源。

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近年来,生活在地球上的总人口不断增加,对能源的渴求不断增加,导致地下化石能源被掏空。能源短缺和枯竭已经成为最紧迫和最重要的全球性问题。

对此,人类已经给出了相关的解决方案:一个解决方案是移民到另一个星球。

人类可以找到适合自己居住的新星球,把它们全部搬到过去,重新开发那个星球上的能源。

但这显然不现实。到目前为止,我们还没有找到一颗宜居的行星,也没有找到快速到达太阳系外行星的方法。

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另一个解决办法是开发新能源。这个方案目前还是比较现实的。

人们对新能源的关注由来已久,尤其是风能、光能、水能、地能在西方国家的应用已经有一段时间了。

尽管这些清洁能源可以从自然界获得,并且收集技术相对成熟,但是它们有两个缺点:

一方面,这些能源是在特定的地形区域获得的,因此不太可能大范围推广。毕竟自然的门槛是人类无法改变的。

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但如果为了平衡能量获取的比例而选择长距离的能量输送,不仅会浪费大量的工业材料,还会因为衰减而浪费大量的能量;

另一方面,这些能源的利用效率不高,这些能源产生的能量无法与现有的石油和煤炭相比。

当然,基于新材料技术开发的新能源,比如石墨烯电池,正在引起世界各国的广泛关注,甚至有人认为它是引发人类第四次工业革命的重要领域之一。

但是,新材料本身的优缺点还没有得到各国研究者的广泛认可,还达不到统一的标准。而且在技术实现上也有一定的难度。

于是,人们把目光投向了另一个新能源领域,——核能。

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众所周知,世界上发达国家和一些发展中国家都建过核电站,西方一些国家的核电站已经稳定运行了几十年。

此外,各国在核电站建设、核能利用、核废料收集和处置等方面形成了相对稳定、成熟、高效的技术标准。

核能也是一种清洁能源。因此,如果人类能够进一步提高核能的发电效率和使用效率,未来人类的能源危机可能会大大缓解。

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但由于该领域的相关技术在一定门槛下可以转化为军事技术,所以西方国家非常重视,他们采用

取行政等各种壁垒手段,对相关材料、技术进行了封锁,禁止向发展中国家出售。

虽然建设、运营一座核电站的相关技术已经相对成熟,但是核电站发电用的是低浓度的浓缩铀,即便是在氢弹这样的大杀器上,人类也仅仅能够实现核裂变,即由于原子核中质子数不断减少、排列方式不断变化,令原子释放出大量的能量所产生的连锁反应。

这种过程虽然可以人为控制,但是所释放的能量相对有限,而且不可持续。

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所谓不可持续是指,该连锁反应会在某一个时间点,随着原子结构稳定、质子数不再衰减而最终停止下来,想要再次释放能量,就必须要重新发生高等级的核裂变。

显然,这种方式不仅浪费资源,而且效率不高。

因此,多年来,科学家都在试图找出一种方法,让原子能够自动发生反应,且这种反应不会因为质子数量变化而停止下来,这就是笔者要说的核聚变。

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说到核聚变,大家可能并不熟悉,但我们的太阳每时每刻都在进行核聚变。

大家可以想象一下,地球距离太阳那么遥远,且我们对于太阳能收集和利用效率如此之低,在这种情况下,光伏发电都可以满足我们的一部分生活和生产需要。

可见,如果我们能够自己造一个“太阳”,并能够利用其聚变反应释放出的全部能量的话,人类未来的能源问题就可以彻底迎刃而解了。

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不过,想要实现这一目标,摆在人类面前的第一个困难就是如何引发并约束住核聚变反应。

太阳上之所以有源源不断的核聚变反应发生,是因为太阳本身是一个高温、高压的炽热球体,且其具有很强的引力,所以能够在不断点燃核聚变反应的同时,还能够束缚住这些想要逃逸的原子、质子。

地球的自然条件显然无法达到核聚变的要求,因此,人们就必须自己兴建一个类似太阳的设备,可以为原子的核聚变最初反应提供点燃级别的能量,然后在反应发生的过程中,利用相关原理来束缚住原子、质子,以保证反应能够自然的永续进行下去。

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对此,欧洲国家普遍采用的是磁性约束的方式,基于此原理,它们建设了卡托马克装置,至今利用该装置,欧洲的科学家还在不停地实验。

而我国科学家所采取的是惯性约束的方式。

这种方式的原理就是利用激光照射方式,点燃核聚变反应,然后利用激光束对反应本身进行范围约束,从而达到实现目的。

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为此,中国科学院联合工程物理学院,在2001年年底的时候,鉴定和验收了名为“神光II”装置。

该装置就是中国自主研发的大型激光实验平台,目的是为未来中国研制的大型核聚变反应装置提供至关重要的激光技术,助力中国实现可控、可变、高效、安全的核聚变反应。

“神光II”属于我国“863”计划自主的国家级大型科研实验项目,该项目能够提供目前中国国内最大的激光通量。

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该项目分为六大子系统,它们各自有不同的应用场景和作用,以下做一个简要的介绍:

第一,激光器系统。该系统是此工程的最主要系统,其包含了激光生成装置,有了该系统,激光就可以在束圈半径、能量大小受控的情况下,被激发出来,并且通过调整口径,发射出去。

第二,靶场系统。激光发射出来后,需要射向指定的位置,由于后期还要对激光传播和打击相关数据进行搜集工作,且激光具有一定的危险性,所以就需要这样一个靶场系统,用以引导激光射向一个固定的目标。

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第三,能源系统。我们都知道,产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、瞬间的能量才能够产生,这就类似于航空母舰上的电磁弹射器一样。

所以,想要协调并管理分散的能量为激光的产生提供集中支持,就需要这样一套能源系统。

第四,光路自动准直系统。激光发射出去后,沿途需要进行修正,这不是说要对激光光束本身进行修正,而是对发射器进行修正,以让激光束能够达到指定的目标点。

为此,就需要一个光路自动准直系统,因为,此光束速度快,人为调控根本来不及。

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第五,激光参数测量系统。上文中我们已经提到,激光制造、发射、传播、打击各个过程都有相关的数据产生,这些数据对于科研人员事后查找问题、进行改进提供了重要依据,所以,试验全程,都需要这样一个参数测量系统。

第六,环境与质量保障系统。激光实验整体对于环境的影响情况,以及各个系统本身质量情况都需要人为进行评估,这就需要环境与质量保障系统的支持。

这个超级工程,不仅能够提高清洁能源的价值,带动相关材料、加工行业、化工技术向前发展,而且对中国军队实力提升有着重要意义。

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现代化战争条件下,武器系统先进与否直接决定了战场的走势,为此世界各国都在加紧研制具有划时代意义的武器装备。

以美国为标杆,我们看到激光炮、高超音速武器、小型核武器、第六代战斗机、新一代战略轰炸机等都已经相继进入到研发,甚至实验阶段。

对此,中国当然也不能落手。

此次的“神光”系列工程,对于下一步研发高能武器、定向武器系统提供了有力支持。

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众所周知,研发高能武器系统的难点主要有以下几个方面:

  • 无法使能量准确、快速聚焦于一点,且聚焦过程时间长、破坏性有限;
  • 武器平台本身机动性能极差,根本无法做到舰载,更不用说空载了;
  • 在攻击距离方面,受到一定的限制,目前无法实现远距离攻击,更不能实现超视距打击。
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    但是,高能武器系统同样具有自己的优势:

    首先,该系统可以进行定向、精准的毁伤,不会因为来袭目标的速度、位置变化过快就无法对其进行精准攻击;

    其次,该系统不会受到任何电磁干扰,且拦截的速度非常快;

    再次,该系统既可以用作防御手段,即对来袭的飞机、导弹进行毁伤,又可以当作主动进攻武器使用;

    最后,该系统可以摧毁敌方的有生力量,甚至在未来其可以实现对敌方有生力量实施大面积的瞬间性的毁伤作战任务。

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    而要做到以上这些,都需要依靠高性能的激光系统,这一系统目前正在研发之中。

    其既可以为中国未来核聚变实验提供重要保障,也可以为中国武器系统的研发提供技术和平台支持,甚至我们可以说,这个超级工程一旦全面完成,中国军队将会抵达世界顶峰。

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