Pentagon: Hypersonické zbraně se už neskryjí

Pentagon má technologii, jak je sestřelit

Foto: il. hypersonické střely / DARPA

Pentagon: Hypersonické zbraně se už neskryjí, máme technologie, které je odhalí. Sledování střel je jako vybrat jednu žárovku na pozadí tisíce světel, ale nová technologie má za cíl je vidět jasněji. Čínský zkušební let hypersonického klouzavého letadla s dlouhým dosahem koncem minulého roku byl v médiích popsán jako blízký „ momentu Sputniku “ v závodě o vývoj nových ultrarychlých manévrovacích zbraní. Ale i když se vysocí američtí vojenští představitelé veřejně trápili raketami, které jsou, alespoň v tuto chvíli, prakticky neporazitelné, Pentagon tiše pracoval na zcela novém způsobu, jak pomoci tyto zbraně sestřelit, píše o tom server scientificamerican.com.

Koncem loňského prosince dala Agentura protiraketové obrany (MDA) amerického ministerstva obrany zelenou dvojici dodavatelů, L3Harris Technologies a Northrop Grumman, aby přešli od návrhu k prototypové výrobě systému hypersonického a balistického sledovacího vesmírného senzoru (HBTSS). Tato technologie má vyřešit jednu z nejobtížnějších technických výzev Pentagonu: jak detekovat a sledovat hypersonická klouzavá letadla, která využívají slepá místa v dnešních radarových sítích.

Jak Rusko, tak Čína postavily hypersonická klouzavá letadla v roce 2019 a 2020, ale neočekává se, že USA nasadí srovnatelnou útočnou zbraň dříve než v roce 2023. Na rozdíl od trajektorií užitečného zatížení balistických střel mohou hypersonická klouzavá letadla manévrovat na cestě k cíli. To je extrémně obtížné je sledovat. Tyto zbraně začnou svou cestu, když je velká raketa vynese do výšky blízko okraje vesmíru a uvolní je. Poté se klouzavá letadla odkloní na plošší trajektorii – buď opustí atmosféru, nebo zůstanou těsně v ní. A plují dál bez pohonu. Používají aerodynamický vztlak k přeskočení přes atmosféru ke svým cílům hypersonickou rychlostí. 

Tato blízkovesmírná trajektorie a schopnost posunout kurz umožňují hypersonickým klouzavým letadlům uniknout kombinací vesmírných a pozemských senzorů používaných ke sledování balistických střel. Pentagon může detekovat start, ale hypersonické klouzavé letadlo poté uniklo z dohledu až do pozdního letu zbraně kvůli omezení viditelnosti pozemního radaru. V důsledku toho mají obranné systémy málo času, pokud vůbec nějaký, na zastavení přilétající střely.

Foto: Boris Hamer / Pexels

HBTSS má tento problém vyřešit nepřetržitým sledováním raket dlouhého doletu od startu až po dopad. Bude mít také schopnost předávat kritické informace lodím, letadlům a pozemním silám, což jim umožní odpálit vlastní rakety na přicházející hrozby. Detekční systém se opírá o novou síť senzorů na oběžné dráze, kritické části husté a vícevrstvé konstelace satelitů, které Pentagon již začal umísťovat na nízkou oběžnou dráhu Země. Experimentální a prototypové nálože byly vyslány na oběžnou dráhu loni v červnu a počáteční provozní nálože jsou plánovány ke startu v letech 2022 a 2023. Tyto senzory detekují tepelné podpisy k identifikaci odpalů raket a dají americké armádě možnost sledovat cíle, označované jako kolébkové – vážná cílová vazba.

Některé z klíčových součástí HBTSS jsou algoritmy „signal to clutter“ navržené k rozlišení rychle se pohybující hrozby od teplého a nepravidelného povrchu Země. To je mnohem obtížnější úkol než u pozemního radaru, který sleduje střely, když se pohybují po chladném a nevýrazném pozadí oblohy. „Představte si, že se žárovka pohybuje po pozadí žárovek, a vy musíte tuto žárovku vybrat,“ říká Paul Wloszek, ředitel protiraketové obrany společnosti L3Harris Space & Airborne Systems. „Musíte vědět, kde to je – a jak rychle to jde – abyste to mohli sestřelit.“

Aby se tento problém vyřešil, v říjnu 2019 Pentagon samostatně odposlouchával L3Harris a Northrop Grumman (a dvě další společnosti následně vypadly od konkurence), aby vyvinuly sledovací algoritmy dostatečně citlivé na rozlišení signálu od šumu. Na konci roku 2020 L3Harris a Northrop Grumman spárovaly své příslušné algoritmy s kompaktními, výkonnými počítačovými procesory dostatečně malými na to, aby je bylo možné začlenit do vesmírných letadel. Obě společnosti provedly úspěšnou „demonstraci signálního řetězce“, která prokázala schopnost jejich systémů detekovat a sledovat nejasné cíle na nepřehledném pozadí. Demonstrace signálního řetězce ověřila citlivost nezbytnou pro podporu takzvaného hypersonického řetězce zabíjení – diskrétních akcí vyžadovaných v sekvenci mezi identifikací a zasažením cíle.

Foto: SpaceX / Unsplash

Další vesmírná zařízení již poskytují USA nadzemní infračervené snímání. Ale klíčovou charakteristikou, která odlišuje HBTSS od ostatních, je požadavek generovat to, co Pentagon nazývá „kvalita řízení palby“ ze sledování. Toto jsou velmi přesné informace, které mohou být použity pozemskými systémy velení a řízení k řízení stíhačů řízených střel proti hypersonickým hrozbám.

„Být schopen vidět dolů z vesmíru teplé stopy procházející teplou Zemí, to je opravdu těžká věda,“ řekl ředitel MDA viceadmirál Jon Hill na slyšení podvýboru pro strategické síly Senátního výboru pro ozbrojené služby koncem loňského jara. „Ale máme to vypracované. Ukázali jsme, že to umíme i na zemi. Tento druh schopnosti nám poskytuje globální pokrytí.“

Dne 27. prosince prezident Joe Biden podepsal zákon o povolení k národní obraně pro fiskální rok 2022, která zahrnuje 256 milionů dolarů za HBTSS. Financování podpoří pokračující vývoj sledovacích algoritmů a také zahájení montáže infračervených senzorů, které mají být spuštěny v roce 2023. L3Harris i Northrop Grumman jsou připraveny dodat dva prototypy HBTSS, každý včetně softwaru a hardwaru. Kongres je však v současné době ve slepé uličce, pokud jde o prostředky na fiskální rok 2022. 

Pokud vláda nemůže dosáhnout dohody, HBTSS by mohla být omezena na úroveň výdajů na projekt v roce 2021: 130 milionů dolarů, což je částka, která by pravděpodobně ohrozila harmonogram projektu. V takovém případě by Pentagon mohl spojit existující systémy a poskytnout něco podobného HBTSS, říká odborník na hypersoniku David Wright, výzkumná pobočka Laboratoře pro jadernou bezpečnost a politiku Massachusetts Institute of Technology.

„HBTSS by bylo hezké mít, ale není mi jasné, že vám dává jedinečné schopnosti,“ říká Wright. Vysvětluje, že schopností slibovaných HBTSS by bylo možné dosáhnout také bez nového vesmírného programu spoléháním se na pozemní senzory umístěné na správných místech. To může zahrnovat pečlivé umístění lodí vybavených výkonným radarem za účelem rozšíření obranných zón. „Myslím, že je to systém, který si dovedu představit, že by armáda chtěla, protože by chtěla mít možnost tyto systémy nepřetržitě sledovat a mohl by to dělat i mimo dosah [pozemního] radaru, ale nejsem přesvědčen, že je to nutné. “ dodává Wright.

Victoria Samson, expertka na vojenský vesmír z Secure World Foundation, souhlasí s tím, že je potřeba sledovat pokročilé hrozby napříč celou jejich letovou dráhou, ale poznamenává, že zastánci HBTSS možná podceňují úkol vypořádat se s touto významnou výzvou. „Myslím, že je to mnohem komplikovanější, než by si zastánci připouštěli, a přidání hypersoniku k [provoznímu] požadavku může být spíše kývnutím na jeho zvýšenou viditelnost mezi lidmi z národní bezpečnosti než cokoli jiného,“ říká Samson.

Spolu se senzory Pentagon nově přemýšlí o řízených střelách potřebných k poražení hypersonických klouzavých letadel. Koncem května 2021 MDA odhalilo, že certifikovalo aktuálně rozmístěnou standardní střelu-6 jako poslední obrannou linii pro úderné skupiny letadlových lodí pro použití proti hypersonickým kluzným letadlům. A v listopadu 2021 MDA požádala tři společnosti, aby vypracovaly návrhy nové zbraně, nazývané Glide Phase Interceptor, která má čelit hypersonickým hrozbám. Tím se spustí třístranná soutěž mezi Lockheed Martin, Raytheon a Northrop Grumman o novou zbraň během jedné dekády.

Zdroj: scientificamerican.com/