空天飛機耗資巨大，而且是首先為了軍事目的開(kāi)發(fā)的，“太空電梯”則連材料問(wèn)題都還沒(méi)有完全解決，其它如模仿飛碟之類(lèi)根本連原理都不清楚的設想就更沒(méi)希望了，難道在現有技術(shù)框架內真的找不到廉價(jià)的太空發(fā)射手段嗎？答案是否定的。其實(shí)多年前人們就已能在實(shí)驗室里把宏觀(guān)物體加速到第一宇宙速度以上，他們靠的是大炮，但不是儒勒·凡爾納的“巴爾的摩大炮”，而是另外一種新式武器——電磁炮。

　　電磁炮的原理非常簡(jiǎn)單，19世紀，英國科學(xué)家法拉第發(fā)現，位于磁場(chǎng)中的導線(xiàn)在通電時(shí)會(huì )受到一個(gè)力的推動(dòng)，同時(shí)，如果讓導線(xiàn)在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)的運動(dòng)，導線(xiàn)上也會(huì )產(chǎn)生電流。這就是著(zhù)名的法拉第電磁感應定律。正是根據這一定律人們發(fā)明了現在廣泛應用的發(fā)電機和電動(dòng)機，它也是電磁炮的基本原理，或者說(shuō)，電磁炮不過(guò)是一種比較特殊的電動(dòng)機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線(xiàn)加速運動(dòng)的炮彈。

　　那么如何產(chǎn)生驅動(dòng)炮彈的磁場(chǎng)，并讓電流經(jīng)過(guò)炮彈，使它獲得前進(jìn)的動(dòng)力呢？一個(gè)最簡(jiǎn)單的電磁炮設計如下：用兩根導體制成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過(guò)三者建立回路。把這個(gè)裝置放在磁場(chǎng)中，并給炮彈通電，炮彈就會(huì )加速向前飛出。在1980年，美國西屋公司為“星球大戰”建造的實(shí)驗電磁炮基本就是這樣的結構。它把質(zhì)量為300克的炮彈加速到了每秒約4千米。如果是在真空中，這個(gè)速度還可提高到每秒8~10千米，這已經(jīng)超過(guò)了第一宇宙速度，具備了作為一種新型航天發(fā)射裝置的理論資格。

　　將這一理論上的可能變?yōu)閷?shí)際，還需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，那臺實(shí)驗電磁炮的加速度太大，人無(wú)法承受。這個(gè)問(wèn)題只有一個(gè)解決方法，那就是延長(cháng)加速時(shí)間。然而這必須以采用更長(cháng)的軌道為代價(jià)。由于人體只能承受大約3 倍重力加速度的長(cháng)時(shí)間加速，滿(mǎn)足人體耐受能力的電磁炮所需的軌道長(cháng)度(經(jīng)計算，為達到第一宇宙速度，約需1000千米！)在技術(shù)上難以實(shí)現，看來(lái)我們暫時(shí)只能考慮專(zhuān)作貨運發(fā)射的了，這樣在加速度方面的要求就可大大放寬。

　　第二，如果把電磁炮水平安裝在地面上，飛出炮口后的炮彈仍然會(huì )在大氣阻力下很快減速，難以順利達到環(huán)繞地球軌道，為此，用于航天發(fā)射的電磁炮必須將出口設置在空氣稀薄的高山之巔，海拔8848米的珠穆朗瑪峰自然是首選地點(diǎn)，當然旅游業(yè)和環(huán)保組織肯定會(huì )反對，如何同他們交涉，就看宇航局的實(shí)力和有關(guān)人員的口才了。

　　第三，目前電磁炮能夠發(fā)射的炮彈質(zhì)量仍然不大，這是加速能力不足造成的。加速炮彈的力與磁場(chǎng)和電流之積成正比，要獲得足夠強的加速磁場(chǎng)一般靠超導磁體。用超導線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)已是相對成熟的技術(shù)，但超導磁體需要冷卻到很低溫度(如液氦溫度，約-269°C)才能發(fā)揮作用，這對于軍事應用是個(gè)問(wèn)題，因為會(huì )大大降低發(fā)射裝置的靈活性，但作為固定使用的航天發(fā)射裝置，基本上可以不必考慮這些，而且如果高溫超導強磁體能夠研制成功，對低溫條件的要求也可放寬。

　　關(guān)于電磁炮的第四個(gè)技術(shù)問(wèn)題和第三個(gè)相關(guān)，因為在磁場(chǎng)不夠強的情況下，要想提高加速能力就只能讓炮彈通過(guò)足夠大的電流。于是就產(chǎn)生了大電流發(fā)熱和炮身燒蝕等麻煩。幸好這些麻煩對于航天發(fā)射不太重要，因為作為武器的電磁炮得嚴格限制長(cháng)度，而作為發(fā)射工具，幾千米甚至十幾千米的炮身并不算問(wèn)題，只是對建設施工時(shí)的作業(yè)精度要求較高罷了。

設想中的月球航天基地

　　此外，延長(cháng)軌道也可使炮彈承受的加速度降低。經(jīng)過(guò)計算，用5 千米長(cháng)的軌道使炮彈由靜止加速到第一宇宙速度，加速度是重力加速度的600倍，這已經(jīng)比普通迫擊炮發(fā)射時(shí)的加速度還小了，可人顯然還是無(wú)法忍受，而長(cháng)1000千米的加速軌道在地球上幾乎無(wú)法建造，因此用電磁炮發(fā)射人的想法還是放棄算了。

　　最后，有人覺(jué)得建造公里級長(cháng)度，配備強磁場(chǎng)的加速軌道可能會(huì )有技術(shù)困難，但這只是不了解人類(lèi)現有技術(shù)水平的臆測，實(shí)際上為數眾多的粒子加速器、對撞機等多半具有幾千米，甚至幾十千米長(cháng)的加速和聚能環(huán)。而且它們除了對環(huán)道施工的精度要求極高外，各轉彎和控制點(diǎn)等處也均需要設置強磁場(chǎng)。換句話(huà)說(shuō)，在建造宇宙電磁炮的基本技術(shù)方面，人們早已充分掌握了，僅僅是所用領(lǐng)域不同而已。真正的困難倒是，從來(lái)沒(méi)誰(shuí)把超級加速器放在高寒山區，而且青藏高原的交通條件目前也不大好，但這個(gè)投資大可從別處募集，無(wú)須開(kāi)在宇航局的賬上。

　　至于電磁炮的發(fā)射成本，如果不考慮產(chǎn)生強磁場(chǎng)的低溫液體費用，僅僅是電和不可回收的炮彈殼體而已，日常維護成本也大概和同長(cháng)度的高速地鐵相仿，最多開(kāi)口處一小段需要要配備專(zhuān)職掃雪人員，要么加個(gè)活動(dòng)蓋子，也就都解決了。