回粉丝：别不承认，信“南天门计划”约等于脑中有蝉

最近这几天，说“南天门计划”无异于往裤裆里塞黄瓜的文章又火了。

大家讨论的很积极嘛，首先得说一点，对于科幻IP类的东西W君往往就是瞥一眼，不可能去溯源或者正经的去分析其中的任何问题。可以从直觉上就告诉你大多数科幻作品不如一个屁的意义大。

既然大家热议，那么W君也去了解一下，起初W君还以为“鸾鸟”是一个近地轨道空天母舰，没想到数据是这样的：

全长：242米、翼展：682米、空重：47200吨、标准任务重量：112800吨、满载重量：122900吨、入轨高度42000公里。

那么咱们来说说鸾鸟造好了在哪里：

这是一个完全比例的空间图，鸾鸟就会运行在图上红箭头所指的位置上。大约占用这张图0.00258个像素，虽然不可见，但是大家可以比较清晰的知道鸾你所在的位置了吧？

那么咱们就来说一个“小学生可以回答的应用题”：假设在鸾鸟空天母舰上有一架白帝战机，需要到地球执行一次飞行任务，例如把关岛基地炸一遍，执行任务后再返回鸾鸟。它要消耗多少燃料呢？执行这个任务的周期大约是多久呢？

至今没有数据说明白帝战机的空重是多少，咱们就按照歼-20的空重把白帝战机的空重也设定为17吨。

任务分为三个阶段，下来-作战-返回。

简单的说，下去就是白帝战机脱离鸾鸟空天母舰从42000公里的轨道高度下降到大气层进行作战

作战的过程中白帝战机需要携带着能够返回空天母舰的燃料完成所有的作战任务，

返回是指白帝战机完成既定作战任务后安全的回到42000公里轨道高度上的鸾鸟空天母舰，可以再次补给执行下一次作战任务。

逻辑上是不是这样的？如果你同意这一点，那么咱们就可以继续聊了：

首先，第二阶段的作战过程中的所有事情咱们都可以忽略不计，咱们从第三阶段白帝战机返回42000公里高度上的鸾鸟空天母舰入手来看。

这是这个三个阶段中最简单的一个环节，几乎等同于我们从地面上发射一枚火箭将一颗人造卫星送入轨道的过程。回到航天领域，为什么我们现在依旧要用液体火箭发动机进行发射呢？这里面主要的原因就是在于液体火箭发动机在提供了足够大的推力之余还提供了足够的比冲。

就目前而言，液体火箭发动机的比冲咱们可以维持在450s上下，相对于固体火箭发动机的250s要高了不少，当然了，和可变比冲等离子脉冲火箭发动机（VASIMR）这种理论上比冲（Lsp）逆天的30000s比液体火箭发动机的确是个弟弟。

可是从实践中目前最好的成绩是这样的：

最大推力只有6牛顿。所以咱们也就别指望更先进的VASIMR带着白帝飞向鸾鸟。

目前最经济实惠的白帝入轨方案还依旧是氢氧火箭入轨（450s比冲）。

前面说了白帝的空重按照17吨计算，现在我们就得说发射17吨的载荷到42000公里的轨道上需要的燃料了。随手可以拿到的火箭计算器：

是235524千克，大约是235.5吨。

这个重量是什么概念？也就是说在白帝完成了第二阶段对关岛的打击后，还得保证自己有235.5吨的最小燃料储备才能飞回鸾鸟空天母舰。这里面有一个速度变化“Δv”，W君设定的是每秒11.6千米，这是一个相当经济的入轨速度。不是说7.9km/s就可以脱离地球引力吗？为什么是11.6km/s呢？实际上这是走了一个捷径叫做霍夫曼转移轨道，通过把轨道压扁在轨道远端再进行姿态调整就可以用最少的燃料进入最高的轨道的一张航天常用轨道力学的计算方式。

进入霍夫曼转移轨道后，白帝战机的飞行速度就会由地球引力的作用下逐渐在远端降低经过数次乃至数十次的轨道调整，最终可以获得42000公里高度上每秒2.86千米的轨道速度。

这个过程最快也得6个小时左右完成。如果白帝战机的轨道和玄鸟空天母舰的轨道交叠角选择的不好，则需要几天的时间才能完成“返航”的操作。

这就是第三阶段的全部了。

那么参考第三阶段我们知道怎么看返回地球大气层的出击操作了吗？

玄鸟空天母舰在合适的位置上释放白帝战机。白帝战机调整姿态进入到霍夫曼转移轨道，在这个轨道上再进行机动变轨，逐渐的进入大气层。和第三阶段不同的是，这时候白帝战机要更重。因为这个阶段上，白帝战机的燃料载荷是不仅仅包含了白帝战机17吨的自身重量的，还要包含235.5吨的返程燃料重量。但从能量守恒的角度上来说，在这个轨道上的Δv的变化其实是不变的还是可以设置为11.6km/s

白帝自身+返程燃料=17000+235500=252.500吨 这个是白帝离开玄鸟的有效载荷，那么带动这些有效载荷Δv=11.6km/s就好算了

我们就可以沿用之前的计算器了：

大约是3498吨的返回燃料。也就是说，白帝从鸾鸟上离开的时候的重量大约是3750吨的重量。

3750吨这个量就很有意思了，这是051级导弹驱逐舰的最大排水量。W君要告诉大家的一个事情是即便是铁疙瘩的驱逐舰，3750吨也是这么大！

当然了，现在返回式人造卫星落地并不需要携带大量的燃料，这是因为返回式人造卫星本身所需要的返回周期并不受到限制，可以在轨道上连续几周的时候通慢慢的调整轨道姿态在相当长的时间内返回，而如果是作战，则需要在最短的时间内到达。就不得不使用连续的大功率推进方式直接再将白帝战机“打”向地球了。

对于第二阶段，实际的作战，参考一下基本上在天上飞的波音787就是254吨，接近于白帝战机在二阶段作战时候的总体重量。

所以，这玩意：

且不说别的，这货能装235吨燃料？即便是能装253吨燃料，这样的小身子板能带得起来？

这件事咱们还是当真的信，W君认为能造出这样的一架载油量数千吨的宇宙油轮。但还有一个问题咱们得稍稍考虑那么一下下吧？也就是“成本”——白帝战机在出发的时候所携带的燃料可都是在玄鸟空天母舰上的吧？

埃隆·马斯克搞了一个星舰把近地轨道上的发射成本降低到了5000美元一公斤（300-500公里高度轨道）。那么这3700吨的燃料可是在42000公里高度上的玄鸟上，咱们继续砍价砍成白菜价，吧发射成本降低到1000美元一公斤。W君这样够良心了吗？要知道1000美元一公斤的近地轨道发射成本可是一个会让各个国家挤破脑袋的超级白菜价格。即便是这样，光是把白帝一次飞行任务所需要燃料“放到”玄鸟上也得37亿美元。

这样的“白帝”，一个飞行小队四架飞机到地球上执行一次任务，有没有战绩暂且不用说，他们可以霸气的告诉大家——光“油”我们就烧掉了一艘福特级航母。

当然了，还会有人说，我们不能用现在的眼光去看未来的科技发展。大清朝的人根本无法想象登月或者手机。但是，敲黑板，这是对大家科技观相当重要的一句话：科技的发展只能告诉你一个“公式”，真正起到落地作用的是“工程学”。大多数时候科技只可以给大家提供一个可能的发展方向。例如登月、手机等等的事物其实在清朝就有研制的端倪了。

例如咱们在前面提到的火箭方程，是齐奥尔科夫斯基在1903年提出的，按照咱们的纪年来说是光绪二十九年。麦克斯韦方程组的提出是1865年，那个年头是大清同治四年。再早一点，牛顿发表《自然哲学的数学原理》是1687年，是康熙二十六年。《自然哲学的数学原理》讲什么——牛顿三定律。

其实即便是在清朝，我们也只是民众不知道最前沿的科学而已。大多数人不看历史，所以一提清朝的大学士，我们首先想起来的就是纪晓岚和珅之流。

如果真是这样，大清就撑不过顺治帝了。例如梅文鼎、明安图、李善兰这些人其实都是清朝的大学士，在数学、物理、天文学等等领域都有很大的造诣。只不过那时候先进的科学理论大多停留于庙堂，而非民间而已。

在月球上有个坑叫做“Wan-Hoo Crater”其实就是在纪念地球上第一个将登月这件事付诸于实践的人——陶成道，这个人比大清还早，这是一个明朝的万户。这哥们的像现在还在西安卫星发射基地中放着呢。

他的失败在于工程技术跟不上。工程学才是真正让一件事落地的主要途径。清朝不能想象登月或者手机，并不是那个时候没有这些科学理论而是那个时候很难完成工程实践而已。

所以，根本不存在“大清朝的人根本无法想象登月或者手机”这样的说法。但是别乐观，物理学不会限制大家胡思乱想，但绝对会限制你最终可以到达的“程度”，例如有人提出零下300摄氏度这样的说法，W君只能认为这货疯了。或者有人觉得南天门计划可行，W君也只呢认为这个人脑子不正常，里面有“蝉”。还是之前的话——物理学不会告诉你什么事情可为，但一定会告诉你什么事情不可为。而从42000公里的轨道上部署一个空天母舰就明显的属于不可为的范畴。