在我们太阳系的边缘，已经发现了一个外星人入侵舰队，目的是终结我们所知的全人类！ 这听起来像是科幻小说中的前途，但是德雷克方程式表明，我们银河系中丰富的太空生命可能并不像我们所相信的那样罕见。 谁曾说过他们会友好的？ 甚至著名的物理学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）都警告我们与先进的外来种族（无论是否仁慈）进行首次接触，并将这种相互作用与15世纪西方定居者向美国原住民的介绍进行比较。 对于那些不记得他们的高中历史课的人来说，这样的介绍对土著人来说效果不佳。
太空战将与我们在好莱坞科幻巨著中所描绘的完全不同。 电视节目和电影，例如《星际迷航》，《星球大战》，《太空堡垒卡拉狄加》和巴比伦5，展示了数百艘近在咫尺的星际战舰，彼此机动，并向敌人发射发光的能量束和射弹。 这些CGI太空战斗虽然很漂亮，却激发了一代科幻小说爱好者的灵感，但与您在对立的太空舰队之间进行的战斗中所看到的却相去甚远。
如果要进行一次真正的太空战斗，就必须按照物理定律和轨道力学定律进行。 航天器的设计可能不像JJ Abrams的电影中那样圆滑，而且这些船的武器可能不如浮华或明亮。 在引力场中，需要安排仔细的回旋图，以使与敌方飞船的会合甚至发生。 在战斗中，轨道动力学不仅会驱动航天器的轨迹，而且还会驱动其弹丸。 太空战中没有任何事情是直截了当的。
船
好的，尖顶上有三个灯笼。 外星人是由太空来的，他们全力以赴歼灭。 为了捍卫自己，我们需要设计一些战舰！ 在太空中，您希望使用尽可能少的材料来保持低质量，从而使加速度和增量v（基本上是范围）较高。 从体积上讲，最有效的形状是球体，但要抓住死星爱好者，有一个陷阱。 我们处于战争之中，一个球体（四面八方的圆形横截面）实际上是最容易击中的目标。 为了在低质量和小横截面之间取得平衡，需要使用细长的圆柱体。 该圆柱体是您的装甲，应由具有高熔点的非常坚固的金属组成，以避免刺穿或烧蚀。
我们想在缸内放什么？ 在引入智能AI之前，最重要的子系统可能是机组人员的生活模块。 我们最终可能会编写出足够智能的AI来制定太空作战计划的程序，但是由于行星之间的通信延迟了几分钟，我们仍然需要依靠人员来进行这场战斗。
太空战舰将需要具有高delta-v和高加速度的推进系统。 常规火箭具有可观的加速度，但排气速度不足以使其delta-v很高，从而限制了射程。 现代离子发动机和霍尔推力器具有值得注意的δ-v势，但它们的加速非常慢，因此在战斗中非常脆弱。 某种形式的未来派推进系统，例如裂变动力火箭，将最适合太空作战。
我们的船也将需要强大的电源，远大于太阳能电池板或RTG的输出。 为了给战舰提供足够的动力来支持所有这些先进子系统，可能需要一个由先进热控制系统和散热器冷却的裂变反应堆。 现在，我们的舰船拥有防御技术，可以保护自己并进行机动以免受敌人的袭击，但是它缺乏进攻性的力量。 我们将需要一些精美的太空武器！
武器装备
加载相位器，光子鱼雷和反物质弹头！ 好的，不是，但是我们将需要快速调出一些武器，因为外星人舰队已经到达土星并正在挖走她的指环！ 火药太重，无法与您一起带入太空，但是我们还有其他选择可以将弹丸推进太空。 理想的解决方案是使用强大的磁场从大炮中发射出大型金属弹丸的电磁轨道炮。 尽管在太空战中使用实心弹丸似乎不合时宜，但重要的是要考虑到，以5 km / s的速度发射1千克的弹丸所释放的能量要比13丰田凯美瑞以高速公路速度击中坚固的墙壁要多。 如果那没有在敌人的航天器上造成任何凹痕，那么它可能太沉重，无法移动。
太空武器的另一种选择是激光。 如果您将足够的能量泵入激光器，并调整该光的波长以使其与对手的船体材料的吸收波长匹配，则理论上您可以在他们的飞船上熔化一个洞。 它不会像相位器那样光荣，因为观察者在穿过真空空间时会看不见激光发出的光，但是如果对手无法躲避激光爆炸，这可能会更有效（因为激光是光，所以没有办法看到它的来临。 太空船可能会使用诸如核武器和动能导弹之类的其他蛮力武器，但后果自负。
集合点
好吧，外星人的舰队已经停止向木星加油，我们不希望由于碎片等坠落而在地球上进行战斗。 我们已经建立了自己的重型装甲长圆柱车队，装备了由裂变反应堆提供动力的激光和轨道炮，并且我们计划与火星上方轨道上的外星舰队会合。 如果我们的舰队只是将鼻子对准火星并大喊，“先生。 拉福格 订婚！”我们不会走太远。 这是由于轨道动力学。 空间中没有什么是静止的。 绕地球轨道运行的舰队已经在其轨道方向上具有了速度，而试图向另一个方向发射就好像试图从行驶中的汽车上用球击中某人一样。 你得早点丢球。
同样，飞船通过更早地向轨道添加额外的速度而发射到火星，因此它们的轨道像椭圆形一样拉长。 如果您对轨道施加足够的额外速度，则椭圆将变得如此拉长，以至于实际上会脱离轨道。 一旦飞船脱离地球轨道，它就可以继续增加速度以使它的轨道绕着太阳弯曲，直到椭圆的最远的一面，即阿弗莱恩斯，距火星轨道的距离为止。 该飞船还必须确保火星在进行这种机动时将处于其尾翼，否则其将无任何轨道运行。 与科幻小说不同，在太空进行机动只需要在关键时刻进行几次引擎爆炸就能到达您想要的目的地。 无休止地发射推进器将使您离开太阳系！
到达火星后，我们的机队需要与外星人舰队的轨道相匹配。 与海上军舰会合不同，这比看起来要更具挑战性。 它要求您知道对手的确切轨道特征，并从您当前的轨道绘制一条路线来满足他们的要求，所有这些都需要绕行星飞行。 对于人类而言，这些计算可能几乎不可能及时完成，并且几乎可以肯定是由计算机进行的。
战争
最后，我们绘制了与外星人舰队的轨道相匹配的拦截路线。 它们的射程在一定范围内，我们的轨道炮足够精确，可以合理的速度击中舰船，而我们的激光可以集中到足以消融其船体的程度。 但是，我们再一次不能直接向外星飞船射击，因为轨道动力学会使我们的弹丸偏离航向（激光除外，射击除外！）。 为了将稳定的打击击中目标飞船，所有的轨道炮都将被迫调整到我们的船速，外星船的速度和火星的重力。 由于炮弹击中敌方船只的炮弹是在几秒钟前被发射的，而我们的船在不同的位置，所以发射方式会显得弯曲。 导弹和核武器可能更具通用性，可以使用燃料和先进的跟踪系统为目标划出更复杂的轨道路径。
与您在科幻小说之战中看到的相反，这些船只很可能永远不会看到彼此。 除了您可能不会在正在战斗的太空飞船上放置窗户这一事实之外，对手可能永远不必在距离您100公里的范围内被击败。 对散热器进行几次关键的穿刺可能会使对手的裂变反应堆停工，从而剥夺任何武器或推进系统的所有动力。 同样，在乘员舱中戳几个孔可能是无法弥补的，这会导致乘员窒息而死，飞行器的死壳继续在不受干扰的情况下绕行星轨道飞行。 实际上，很少有情况会真正导致太空船在实际太空战中被彻底摧毁。
对于人员而言，这些战斗很可能会令人恐惧。 除了传感器以外，没有其他可依靠的，机组人员无法评估外部情况。 敌舰，射弹和导弹在进入非常近的距离之前可能太小而看不见。 弹丸会像致命的冰雹一样撞击外层船体，每一个都像下一个一样刺穿船体并标志着战斗的结束。 活动模块的快速减压可能是由于热控制系统中断而导致裂变反应堆崩溃或元凶的罪魁祸首。 无论哪种方式，对于失去的机组人员来说，太空战的结束都不是一件令人愉快的事情。
由于即使在船员被杀死或反应堆失效后，对战舰仍可能存在数百发子弹，因此许多战斗将陷入僵局。 这些子弹将持续影响获胜的船只数秒钟，甚至数分钟，直到子弹流运行为止。 即使战舰上的船员幸免于难，但太空仍然是一个无法饶恕的环境。如果任何主要系统受到任何形式的破坏，在没有地球资源的情况下也无法修复。
结论
当所有的枪支都训练在外星入侵舰队上时，围绕火星进行的致命太空战似乎是不可避免的。 但是，在与外星人交流时，事实证明他们对小天狼星（Sirius）进行了错误的转弯，最终导致了错误的恒星系统。 这也是一件好事，因为与科幻小说所描述的相反，真正的太空战并不是一件有趣的事情。 尽管我不会将无数美丽的好莱坞科幻小说大战换成其他任何关于太空战的描述，但真正的太空战斗并不是任何未来人类都应忍受的事情。 希望我们对恒星的努力本质上保持和平与探索。 哦，如果外星人回来找他们放错了位置的油箱，我们将完全没有它们。
