Realistisch gesehen, welche Art von Waffe ist die beste, um eine bestimmte Strahlung im Weltraumkampf abzugeben?

Es ist 20 Jahre in die Zukunft, und die Menschheit (versucht) nach den Sternen zu greifen. Und herzlichen Glückwunsch, wir haben viele skurrile Alien-Zivilisationen getroffen, wie es die SF-Tradition vorschreibt. Leider ist dies nicht Star Trek, daher kommt es zu Konflikten. Zum Glück sind das auch keine 40.000, also wird hier keine der Sternenfliegen-Nationen den totalen Krieg führen. Solange sich menschliche Schiffe als fähig erweisen können, in einem Gefecht zu kämpfen, werden die Medien (Menschen und Außerirdische gleichermaßen) es bis zu dem Punkt in die Luft sprengen, an dem jeder glaubt, dass wir einen Weltraumkrieg bewältigen können, und ironischerweise ist dies kein umfassender Krieg es wird passieren.

Das Problem ist natürlich, dass die meisten außerirdischen Schiffe durch Energieschilde geschützt sind, die jedoch viele Arten von Waffen ineffizient machen. Soweit dieses zukünftige wissenschaftliche Verständnis reicht, besteht der beste Weg, sie zu besiegen, darin, eine große Dosis Neutronenstrahlung zu durchdringen und den darunter liegenden Schildmechanismus zu zerstören. Welche Waffen wären dafür am besten geeignet?

Wir gehen davon aus, dass mit zukunftsweisenden Technologien jede moderne Technologie auf der Erde zuverlässig und mit Rekordleistung im Weltraum in Serie produziert werden kann. Die Neutronenquelle ist standardisiert, die gleiche Menge an Reaktionsmaterial erzeugt den gleichen Strahlungsimpuls, unabhängig von der Waffe. Kosten, Gewicht und andere Faktoren werden berücksichtigt, aber nur als zweitrangig, nach 2 Hauptkriterien:

  1. Schaden: Die dem Ziel zugeführte Strahlungsmenge
  2. Nutzbarkeit im Kampf: Wie gut dieses Strahlungsbündel ein sich bewegendes (wenn auch immer noch auf Luftkampfgeschwindigkeit beschränktes) Ziel im Weltraum erreicht

Die 2 Ideen, die ich im Sinn habe, sind Raketen und Strahlwaffen. Von den 2 scheinen Raketen mit Neutronenbombensprengköpfen mehr Schaden anrichten zu müssen (es ist immerhin eine moderne Waffe), aber auch ein bisschen zu leicht zu kontern (Geschwindigkeit, Punktverteidigungswaffe usw.). Während es unmöglich ist, einem Neutronenstrahl auszuweichen, aber die Leute halten ihn aus einem bestimmten Grund in Labors und nicht auf Schlachtfeldern, richtig? Gibt es eine andere Möglichkeit, Strahlung genau an einen entfernten Punkt im Vakuum zu liefern?

Können Sie Kugeln herstellen, die beim Aufprall Neutronenstrahlung mit relativistischer Geschwindigkeit abgeben?
Oder wirklich kleine (~1cm) Neutronenbomben.
Soweit es mich betrifft, ist dies ein Framing-Problem, aber warum Neutronenstrahlung ? Ionisierende Strahlung ist ein großes Problem im Weltraum, daher wäre eine Abschirmung vor Neutronenstrahlung und Gammastrahlung in einem normalen Raumschiff wünschenswert, ganz zu schweigen von einem Kriegsschiff. (Es scheint nur eine seltsame Art von Strahlung zu sein, für die ihre Schiffe anfällig sind.) Letztendlich ist es Ihre Welt, aber es ergibt keinen wirklichen Sinn.
@jdunlop Um fair zu sein, geht es bei der Frage eher darum, wie Strahlung am besten in den Weltraum geworfen werden kann. Ich habe mich hauptsächlich für Neutronen entschieden, weil es sowohl in Bomben- als auch in Strahlform verfügbar ist. Wenn es einen Unterschied macht, sagen Sie einfach, dass der Schild auf EM basiert, was alle geladenen Teilchen stark beeinflusst, aber Neutronen haben keine Ladungen, sodass sie besser eindringen können.
@NamNguyenHoang der Unterschied ist wichtig; Neutronen sind umständlich in Waffen zu verwenden, während Laser und geladene Teilchenstrahlen ziemlich einfach sind. Wenn Sie sie zulassen, wird es eine ganz andere Frage sein, die viel einfacher zu beantworten ist.
@StarfishPrime Ja. Die meisten Formen von SF-Energieschilden, die ich gesehen habe, hängen entweder von magnetischen oder elektromagnetischen Wellen ab, das heißt, wenn sie nicht direkt von Hand geschwenkt werden. Die Alpha- oder Betastrahlung ausschließen und auch Gammastrahlung leicht dämpfen. Neutronenstrahlung dagegen: 1) elektrisch neutral; 2) Mäßig schwach als Hindernisse im Weltraum (Neutronenstrahlung wird im Vakuum schnell abgebaut, sodass die meisten Raumschiffe stattdessen einfach um natürliche Neutronenquellen herumfliegen können; 3) Gut im Durchdringen von Objekten mit hohem Atomgewicht (Panzerung), schädlich für organische Substanzen (Kunststoffkomponenten + Besatzung). )

Antworten (3)

Ich würde die Idee von Neutronenstrahlen leider verwerfen. Während ein funktionierender Neutronenstrahl eine äußerst effektive Waffe wäre, unabhängig davon, ob das Ziel abgeschirmt ist oder nicht, erscheint es etwas unglaubwürdig, so etwas über eine magische Methode zur Beschleunigung von Neutronen zu machen.

Erstens ist die Erzeugung eines solchen Strahls problematisch. Sobald Sie es erzeugt haben, ist es problematisch, es zu fokussieren ... moderne Spallationsquellen sind beispielsweise nicht besonders kollimiert, z. Sie feuern die verdammten Dinger in alle möglichen Richtungen ab, und ausgefallene Spiegel mit streifendem Einfall können nur bei Neutronen wirklich funktionieren, die bereits ungefähr in die richtige Richtung gehen, sodass Sie viele Neutronen verlieren und viel Abwärme erzeugen. Selbst wenn Sie es fokussiert haben, haben Sie aufgrund der thermischen Blüte immer noch eine begrenzte Reichweite (im Grunde stoßen Neutronen im Strahl aneinander und verursachen eine Ausbreitung des Strahls). Kein Handwavium-Neutronenbeschleuniger, kein Neutronenstrahl.

Lassen Sie uns nun über Neutronenbomben sprechen. Eine ausgezeichnete Möglichkeit, im militärischen Kontext eine Menge Neutronen zu erzeugen, ist die Verwendung einer Fusionsexplosion. Die DT-Fusion, eine der am einfachsten zu entfachenden Reaktionen, erzeugt über 15-mal mehr Neutronen für eine bestimmte Brennstoffmasse als U-235, und die von ihr erzeugten Neutronen haben eine viel höhere Energie (wieder etwa 15-mal mehr).

Problem: Fusionsreaktionen lassen sich nur schwer in Gang setzen. Moderne Nuklearwaffen tun dies mit Hilfe eines Spaltprimärs, aber die Größe des Spaltprimärs ist durch die kritische Masse an spaltbarem Material begrenzt, die oft viele Kilo betragen kann. Sie benötigen auch eine sehr sorgfältig kontrollierte Detonation einer Spaltvorrichtung vom Implosionstyp, was den Aufwand nur erhöht.

Wie erzeugt man eine Kernspaltungsexplosion mit einer winzigen unterkritischen Masse? Nun, eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, eine sehr kleine Menge Antimaterie zu verwenden. Werfen Sie einen Blick auf das Design der antimateriekatalysierten Mikrospaltungsrakete ICAN-II . Ein winziger Impuls von Antiprotonen (weniger als ein Femtogramm) wird in ein 3-Gramm-Uran-Pellet geschossen, wodurch es gespalten wird und eine gesunde Anzahl von Gigajoule Energie freisetzt. Dies kann als primäre in einem konventionelleren (aber miniaturisierten) 2-Stufen- Teller-Ulam verwendet werdenthermonukleare Waffe, mit möglichst neutronentransparent gewähltem Strahlungsgehäuse. Jetzt haben Sie die Grundlage für eine winzige Neutronenquelle, vielleicht nur ein Kilo. Sie brauchen keinen Zugang zu riesigen Mengen exotischer Materialien wie Plutonium oder Antimaterie ... ein paar Kilo Uran und ein Nanogramm Antimaterie liefern Tausende von Mikronuklearen. Sie müssen nur das Tritium liefern, um die Party in Gang zu bringen.

Für deinen nächsten Trick benötigst du eine Hochgeschwindigkeitsprojektilwaffe wie eine Railgun, eine Coilgun oder einen leistungsstarken Raketenmotor (obwohl die beiden vorherigen hier wahrscheinlich sparsamer sind). Die Projektile bewegen sich im Gegensatz zu einem Laser- oder Neutronenstrahl nicht mit einer signifikanten Lichtgeschwindigkeit. Gleichen Sie dies aus, indem Sie ziemlich viele von ihnen abfeuern. Die meisten dieser Projektile werden dumme Metallkugeln sein, aber einige, sagen wir, eine von hundert, sind Ihre Mikroatomwaffen. Werfen Sie viele Runden nach unten. Schiffe können nur begrenzt ausweichen, besonders wenn das ankommende Feuer eine große Wolke aus Hypervelocity-Dreck ist. Sie haben eine begrenzte Fähigkeit, diese Waffen mit Punktverteidigungsfeuer abzufangen ... sie sind klein, über jedes Spektrum schwer zu sehen und kommen schnell. Und sie müssen alle erschießenvon ihnen, denn die, die sie durchlassen, könnte die Mikronuke sein.

Nach ein paar Scharmützeln mit deinen neuen Spielzeugen kannst du vielleicht die Waffen sammeln, mit denen die Außerirdischen Schilde bekämpfen, und stattdessen etwas Vernünftiges verwenden ...

Können magnetische Waffen (Railgun, Coilgun ...) sogar auf etwas schießen, dessen Kern von einer externen EM-Quelle isoliert ist, wie zum Beispiel in einem Faraday-Käfig? Denken Sie daran, der Aufprall allein reicht nicht aus, Sie müssen eine Atombombe in einer dieser Kugeln abfeuern. Ich will dort keine vorzeitige Detonation
@NamNguyenHoang natürlich können sie das. Die meisten Dinge sind nicht magnetisch oder leitend, wie Sie sicher wissen. Wenn Sie nur nicht magnetische, nicht leitende Projektile abfeuern wollten, würde buchstäblich alles ausreichen. Du hast aber nach Neutronen gefragt, also hast du sie. Außerdem bin ich mir nicht sicher, ob Sie darüber nachgedacht haben, wie viel Energie ein Hypervelocity-Projektil liefern kann, insbesondere wenn es in großen Mengen abgefeuert wird.
Da seit der letzten Antwort über eine Woche vergangen ist und dies die bisher detaillierteste Antwort ist, werde ich dies akzeptieren

Ein Kernspaltungs- oder Fusionsreaktor oder eine Art Hochleistungszyklotron oder Synchrotron, das auf ein festes (Spallations-) Ziel gerichtet ist, wäre in der Lage, einen großen Neutronenfluss in der Größenordnung von 10 ^ 15 Neutronen / Quadratzentimeter für die Reaktoren und im Gehäuse zu erzeugen der Spallationstargetmethode ist ein Neutronenfluss von über 10^17 n/cm² möglich.

Es ist auch möglich, wenn auch schwierig, einen Neutronenstrahl zu fokussieren . Ein großes Synchrotron, das mit einer speziellen Wolter-Optik zum Fokussieren von Neutronen in ein Spallationsziel projiziert wird, sollte also ausreichen. Allerdings wäre es sehr schwer, sehr groß, sehr energieintensiv im Betrieb und auch sehr teuer.

Gut, dass das Tech-Level "jedes moderne Stück Technologie auf der Erde zuverlässig und mit Rekordleistung im Weltraum in Massenproduktion hergestellt werden kann".
Sie können einen Neutronenstrahl nicht besser fokussieren als einen Laserstrahl, und selbst diese verschlechtern sich schnell mit der Entfernung.
@Nam Nguyen Hoang Und noch besser, dass dies sekundäre Überlegungen sind. Am Ende des Tages müsste wie bei vielen Waffen ein Kompromiss zwischen Leistung und Nutzbarkeit eingegangen werden. Ein Zyklotron könnte leicht mit einer Art Fokussierlinse in ein Raumschiff eingebaut werden. Die Frage ist, wie stark muss es sein und in welcher Reichweite? Diese Probleme wurden vom OP nicht angesprochen.
@Slarty Der Kampf ist vor allem für eine Show wichtig, um zu beweisen, dass die Menschheit das Zeug dazu hat, "im Spiel" zu sein. Danach wird die Waffe durch alle außerirdischen Waffen ersetzt, die wir von den feindlichen Schiffen plündern/tauschen/bekommen können. großzügig gespendet" vom Feind unseres Feindes (dh Verschwörung). Die einzigen Überlegungen werden also sein, so viele Neutronen auf einer so kleinen Oberfläche so genau wie möglich abzugeben. Alle anderen sind bestenfalls sekundär.

Es ist Zeit für meine Lieblings-Weltraumwaffe .

Sandwerfer!

Eine Sandcaster-Rakete ist so einfach wie es nur geht. Füllen Sie eine normale Rakete mit Sand, legen Sie einen konventionellen Sprengstoff in die Mitte, damit sich der Sand gut verteilt, schießen Sie ihn mit relativistischer Geschwindigkeit auf sie zu und sprengen Sie ihn außerhalb ihrer Verteidigungsreichweite.

Es muss nicht einmal Sand sein. Es können Bleikugellager sein, für zusätzliche kinetische Energie, oder sogar...

Winzige Neutronenbomben...

Entwerfen Sie eine kleine Neutronenbombe, die beim Aufprall explodiert. Packen Sie sie in Ihre Sandcasters. Befolgen Sie das obige Verfahren.

Du kannst ihnen nicht alle ausweichen. Oder sehen Sie es kommen, da das Licht, das Sie über die Anwesenheit der Rakete informiert, nicht lange vor der Nutzlast erscheint. Schicken Sie normale Sandwerfer nach Ihren Neutronen, wenn Sie tatsächlich etwas in die Luft jagen wollen.

In Bezug auf "Luftkampfgeschwindigkeiten" schießen Sie die Raketen aus sehr großer Entfernung.

Die Frage fragte nach einem Weg, Strahlung zu liefern, nicht kinetischen Schaden.
Sie können eigentlich keine "winzigen Neutronenbomben" herstellen. Eine Neutronenbombe ist eine Atomwaffe mit geringer Sprengkraft, und Atomwaffen haben eine Mindestmasse für die Kritikalität.
Das Problem ist, dass die Frage besagt, dass sie Technologie aus 20 Jahren in der Zukunft verwendet. Ich glaube nicht, dass wir bis dahin in der Lage sein werden, Raketen auf relativistische Geschwindigkeiten zu bringen. Außerdem wäre es leicht auszuweichen. Der Sand ist vielleicht nicht sichtbar, aber der Schub der Rakete wird es sein. Sie werden wissen, in welche Richtung es ging und wie schnell an dem Punkt, an dem der Schub stoppt. Sie könnten die Nutzlast früh abladen und weiter stoßen, aber das tauscht Geschwindigkeit gegen Täuschung ein.
@ShadoCat Ihre Annahmen sind richtig, noch keine relativistische Rakete, aber denken Sie daran, dass die Feinde auch nicht relativistisch werden und immer noch versuchen, ihren eigenen Schuss einzufangen. Trotzdem ist der vorhergesagte Raketenpfad korrekt.
@SIGSTACKFAULT also im Grunde eine neutronenförmige Ladung?
Es ist wahrscheinlich am besten, die Wörter „ einfach “ neben „relativistisch“ zu verwenden , wenn eine Rakete oder Projektilwaffe beschrieben wird, außer in Kombination mit Sätzen wie „ überhaupt nicht “.