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美研制最新纳米武器
作者:曹应龙 责任编辑:魏冉 来源:《铁军》 日期:2015-09-18 浏览次数:6909
2008年初,美国五角大楼先进武器研发局与位于亚特兰大市的乔治亚技术研究所签订了一项合作协议,五角大楼要求该研究所加速研制纳米武器,争取在五年内装备美军。
什么是纳米武器?五角大楼为什么对纳米武器如此感兴趣?
纳米是一个长度单位。1纳米相当于5个原子排列起来的长度,一根头发丝的直径大约为6万纳米。研究纳米级物质在纳米空间内的运动规律、特点,并利用这些特点制造特定功能产品的高、精、尖技术,就是纳米技术。
纳米技术的研究与开发时间虽然很短,但其在军事应用上具有巨大潜力,因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。
研发灵感来自孙悟空
说起来很有意思,乔治亚技术研究所的纳米武器专家贾森·纳德勒,在谈起自己为什么与纳米武器结缘时说:“我读了中国的一部神话小说《西游记》,孙悟空变成小虫子钻进铁扇公主肚子里,迫使她乖乖就范。这改变了我日后的生活和工作方向……”
1996年,纳德勒在美国东北大学完成了机械工程专业的本科学业。随后,他一边工作一边攻读乔治亚技术研究所的材料与工程学博士学位。其间,他获得过两项专利,因而名声大振。2003年,他顺利通过博士论文答辩,众多科研机构的聘用合同蜂拥而来,其中乔治亚技术研究所的邀请函最让他感兴趣,对方想让他研究纳米技术在军事上的应用。“这是一个学非所用的工作”,刚开始他还有点犹豫,“关键时刻,《西游记》里的‘纳米武器’对我产生了神奇的影响”。纳德勒坦言,是孙悟空的故事把他“推”进了乔治亚。
如今,纳德勒已是世界顶尖的纳米技术专家。但他的一些朋友却对此知之甚少。因此,他不得不经常向朋友们做解释:“什么是纳米?它是个长度单位。1纳米有多长?相当于一根头发丝直径的6万分之一!”朋友们每每听到这话,无不大呼“奇妙”!接下来,他们会问纳德勒:“那么,你制造的纳米武器会是什么样?”纳德勒告诉朋友们,用纳米技术制造的武器很小,现在美国最先进战斗机上的全部电子系统,若采用纳米技术,可以集成在一块很小的芯片上。因为体积小,纳米武器的隐蔽性很高,可“潜伏”在敌方关键设备中几十年而不被发现。纳米器件的运行速度比半导体器件快1000倍,因此其攻击速度和威力相当惊人……
正在组建纳米微型军队
相比之下,向五角大楼决策者们解释纳米武器的威力就困难多了——他们要看到实际效果。
2008年1月初,在五角大楼的要求下,纳德勒主持了一次电脑模拟的纳米武器作战演习:
“战争”发生在2010年,美国与“敌方”的飞机、坦克、大炮在战场上频繁调动。在双方剑拔弩张时,天空中出现了许多“苍蝇”、“黄蜂”等小昆虫,地面上也有数以万计的“蚂蚁”。这些小动物有的在战场上空盘旋,有的则直接进入敌方的指挥机关、雷达站、弹药库等。突然间,随着“轰”地一声巨响,“敌方”弹药库率先爆炸。紧接着,敌方指挥通信系统也莫名其妙地开了花,在前线待命的飞机、坦克和航母,因接不到指令、失去弹药和能源补给,全都成了废铁……那些“苍蝇”、“黄蜂”和“蚂蚁”,就是纳德勒正在研制的纳米武器。
虽然纳米武器的体积很小,但却有“十八般武艺”。如同“苍蝇”大小的飞行器,可以秘密部署到敌方信息系统和武器系统的内部或附近,敌方雷达根本无法发现;它可以携带各种探测设备,具有信息处理、导航和通信能力;它可在夜间拍摄红外照片,把最新情报传回上千公里外的基地……
演习结束后,纳德勒对五角大楼官员说,他还能造出“麻雀”卫星——卫星的零部件全部采用纳米材料,其体积仅比麻雀稍大一点。用一枚小火箭,一次就可发射数百颗这样的卫星,从而使美国可以监视全球任何一个角落。他也能造出“蚊子”导弹,其体积只有蚊子那么大,其威力足以摧毁敌方的火炮、坦克、飞机、指挥部和弹药库。
纳德勒甚至还炫耀说,他也可以制造一种“纳米机器战士”,为美国组建一支“纳米微型军队”。形似“蚂蚁”的“特种兵”,虽只有蚂蚁大小,但却具有惊人的破坏能力。它可以通过各种途径钻进敌人的武器系统中,长期潜伏下来,一旦用指令“激活”,就可以大显身手,搅得敌人内部不得安宁:时而电子设备短路,时而油料凝固,甚至使人员神经麻痹,失去战斗力。“机器蚂蚁”的背部装有一个太阳能微电池作动力,可神不知鬼不觉地潜入敌军司令部,或搜集情报,或用炸药炸毁电脑网络和通信线路,“蚂蚁啃大象”将名不虚传。
以昆虫作载体是纳米武器的重要特征。例如将蝴蝶、蜻蜓、蜜蜂、螳螂等昆虫作为微型机器人电子失能系统的载体,将微型机器人电子失能系统植入昆虫的神经系统,既可操纵它们飞向敌方目标搜集情报,也可利用它们使目标丧失功能或杀伤士兵,甚至可以从事排除地雷这样的危险工作。
驱动军事作战领域的变革
用纳米技术制造的微型武器系统,几乎没有用肉眼看得到的硬件连接,省去了大量线路板和接头,因此与其他小型武器相比,其成本低得多,而运用起来却十分方便。用一架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微型机器人空投到敌军可能部署的地域或散布在天空中,十分容易地掌握敌人的动向。而利用纳米技术生产出的纳米卫星重量小于0.1公斤,一枚“飞马座”级的运载火箭一次即可发射数百颗乃至数千颗卫星,将其部署在低轨道上,便能覆盖全球。美国战略研究所的一位科学家说:“如果美国十几艘航空母舰毁了四五艘,可能会重创美国军力。如果用这笔钱来发展袖珍武器,即使是毁了一百艘袖珍舰艇或飞机,也无关痛痒。”
许多未来学家和战略学家认为:纳米技术在军事上的应用,将改变未来战场的面貌,并引发一场真正意义上的军事革命。可以想象,当这些“微型军队”开始广泛应用于战争中时,那些称雄一时、令人望而生畏的重武器装备系统将很可能黯然失色。美国兰德公司和国防研究所认为,纳米技术将是未来驱动军事作战领域革命的关键技术,用纳米技术制造的微型武器,能像士兵一样执行各种军事任务。
纳米技术还可以使武器装备表面变得更“灵巧”。利用纳米材料作武器的“皮肤”,可以灵敏地“感觉”水流、水温、水压等极细微的变化,并及时反馈给中央计算机,最大限度地降低噪声,节约能源;还能根据水波的变化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷,使潜艇及时规避。
可以想象,一艘在大西洋遨游的航空母舰里,可能隐藏着一支“蚂蚁别动队”,这种有着超常攻击力的“蚂蚁机器人”,可能使这艘巨型航母很快变成飘浮在水面上的空壳。
这些无生命的“军人”,没有七情六欲,不需要氧气、水、食物,可以在人类无法生存的环境中执行各种任务。它们是“会思维”、“会听”、“会看”、“会说”的智能武器,可以代替士兵去侦察敌情、排除障碍、搬运弹药、扫除地雷、驾驶飞机、操纵坦克、投放导弹、闯入核生化禁区。
目前,纳米技术的军事应用主要集中在纳米信息系统和纳米攻击系统两大类上。纳德勒预计,在5年内,第一批纳米武器将正式服役,10年内可望进行大规模部署,包括组建一支“纳米微型军队”。他之所以如此自信,是因为在2007年末,他的团队在合适的纳米材料、超精度微加工方法和微机电系统三大关键领域取得了突破。不久的将来,这支微型军队将在硝烟弥漫的战场上纵横驰骋,施展“小鬼擒巨魔”的本领,成为未来战场上的一支特殊军团。