Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA)
Technology research and development agency of the U.S. Department of Defense
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa ( DARPA ) es una agencia de investigación y desarrollo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos responsable del desarrollo de tecnologías emergentes para uso militar. [3] [4] Originalmente conocida como la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada ( ARPA ), la agencia fue creada el 7 de febrero de 1958 por el presidente Dwight D. Eisenhower en respuesta al lanzamiento soviético del Sputnik 1 en 1957. Al colaborar con el mundo académico, la industria y socios gubernamentales, DARPA formula y ejecuta proyectos de investigación y desarrollo para expandir las fronteras de la tecnología y la ciencia, a menudo más allá de los requisitos militares estadounidenses inmediatos . [5] El nombre de la organización cambió por primera vez de su nombre fundacional, ARPA, a DARPA, en marzo de 1972, cambiando nuevamente a ARPA en febrero de 1993, luego volvió a DARPA en marzo de 1996. [6]
La DARPA es independiente de otras investigaciones y desarrollos militares y reporta directamente a la alta gerencia del Departamento de Defensa. La DARPA está compuesta por aproximadamente 220 empleados gubernamentales en seis oficinas técnicas, incluidos casi 100 gerentes de programas, quienes en conjunto supervisan alrededor de 250 programas de investigación y desarrollo. [8] La directora actual de la agencia, designada en marzo de 2021, es Stefanie Tompkins . [9]
Misión
A partir de 2021 [update], su declaración de misión es "realizar inversiones fundamentales en tecnologías innovadoras para la seguridad nacional". [10]
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) fue sugerida por el Comité Asesor Científico del Presidente al Presidente Dwight D. Eisenhower en una reunión convocada después del lanzamiento del Sputnik. [11] La ARPA fue autorizada formalmente por el Presidente Eisenhower en 1958 con el propósito de formar y ejecutar proyectos de investigación y desarrollo para expandir las fronteras de la tecnología y la ciencia, y capaz de llegar mucho más allá de los requisitos militares inmediatos. [5] Las dos leyes relevantes son la Autorización Suplementaria de Construcción Militar ( Fuerza Aérea ) [12] (Ley Pública 85-325) y la Directiva del Departamento de Defensa 5105.15, en febrero de 1958. Se colocó dentro de la Oficina del Secretario de Defensa (OSD) y contaba con aproximadamente 150 personas. [13] Su creación se atribuyó directamente al lanzamiento del Sputnik y a la comprensión de Estados Unidos de que la Unión Soviética había desarrollado la capacidad de explotar rápidamente la tecnología militar. La financiación inicial de la ARPA fue de 520 millones de dólares. [14] El primer director de ARPA, Roy Johnson, dejó un trabajo de gestión de 160.000 dólares en General Electric para un trabajo de 18.000 dólares en ARPA. [15] Herbert York del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore fue contratado como su asistente científico. [16]
Tanto Johnson como York estaban muy interesados en los proyectos espaciales, pero cuando se creó la NASA en 1958, todos los proyectos espaciales y la mayor parte de la financiación de la ARPA se transfirieron a la NASA. Johnson dimitió y la ARPA se reorientó para realizar investigaciones básicas de "alto riesgo", "alta ganancia" y "muy lejanas", una postura que fue adoptada con entusiasmo por los científicos y las universidades de investigación del país. [17] El segundo director de la ARPA fue el general de brigada Austin W. Betts, que dimitió a principios de 1961 y fue sucedido por Jack Ruina , que sirvió hasta 1963. [18] Ruina, el primer científico que administró la ARPA, consiguió elevar su presupuesto a 250 millones de dólares. [19] Fue Ruina quien contrató a JCR Licklider como el primer administrador de la Oficina de Técnicas de Procesamiento de la Información , que desempeñó un papel vital en la creación de ARPANET , la base de la futura Internet. [20]
Además, las comunidades políticas y de defensa reconocieron la necesidad de una organización de alto nivel en el Departamento de Defensa para formular y ejecutar proyectos de investigación y desarrollo que ampliarían las fronteras de la tecnología más allá de los requisitos inmediatos y específicos de las Fuerzas Armadas y sus laboratorios. En pos de esta misión, DARPA ha desarrollado y transferido programas de tecnología que abarcan una amplia gama de disciplinas científicas que abordan todo el espectro de necesidades de seguridad nacional.
Esto permitió a ARPA concentrar sus esfuerzos en los programas Project Defender (defensa contra misiles balísticos), Project Vela (detección de pruebas nucleares) y Project AGILE ( I+D de contrainsurgencia ), y comenzar a trabajar en procesamiento informático, ciencias del comportamiento y ciencias de los materiales. Los programas DEFENDER y AGILE formaron la base de la I+D de DARPA en materia de sensores, vigilancia y energía dirigida, particularmente en el estudio del radar , la detección infrarroja y la detección de rayos X / gamma .
En ese momento (1959), ARPA desempeñó un papel temprano en Transit (también llamado NavSat), un predecesor del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). [23] "Avancemos hasta 1959, cuando un esfuerzo conjunto entre DARPA y el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins comenzó a afinar los descubrimientos de los primeros exploradores. TRANSIT, patrocinado por la Marina y desarrollado bajo el liderazgo de Richard Kirschner en Johns Hopkins, fue el primer sistema de posicionamiento por satélite". [24] [25]
A finales de los años 1960, con la transferencia de estos programas maduros a las Fuerzas Armadas, la ARPA redefinió su papel y se concentró en un conjunto diverso de programas de investigación relativamente pequeños, esencialmente exploratorios. La agencia pasó a llamarse Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) en 1972, y a principios de los años 1970, enfatizó los programas de energía directa, procesamiento de información y tecnologías tácticas. [ cita requerida ]
DARPA apoyó la evolución de ARPANET (la primera red de conmutación de paquetes de área amplia), Packet Radio Network, Packet Satellite Network y, en última instancia, Internet y la investigación en los campos de inteligencia artificial de reconocimiento de voz y procesamiento de señales, incluidas partes del robot Shakey . [27] DARPA también apoyó el desarrollo temprano tanto del hipertexto como de la hipermedia . DARPA financió uno de los dos primeros sistemas de hipertexto, el sistema informático NLS de Douglas Engelbart , así como The Mother of All Demos . DARPA más tarde financió el desarrollo del Aspen Movie Map , que generalmente se considera el primer sistema hipermedia y un precursor importante de la realidad virtual .
Historia posterior (1970-1980)
La Enmienda Mansfield de 1973 limitó expresamente las asignaciones para investigación de defensa (a través de ARPA/DARPA) sólo a proyectos con aplicación militar directa.
Se cree que la " fuga de cerebros " resultante impulsó el desarrollo de la incipiente industria de los ordenadores personales. Algunos jóvenes informáticos abandonaron las universidades para trabajar en empresas emergentes y laboratorios de investigación privados como Xerox PARC .
Entre 1976 y 1981, los principales proyectos de DARPA estuvieron dominados por la tecnología aérea, terrestre, marítima y espacial, los programas de blindaje táctico y antiblindaje, la detección infrarroja para la vigilancia espacial, la tecnología láser de alta energía para la defensa de misiles espaciales, la guerra antisubmarina, los misiles de crucero avanzados, las aeronaves avanzadas y las aplicaciones de defensa de la informática avanzada.
Durante la década de 1980, la atención de la Agencia se centró en programas relacionados con el procesamiento de información y las aeronaves, incluido el National Aerospace Plane (NASP) o el Hypersonic Research Program. El Strategic Computing Program permitió a DARPA explotar tecnologías avanzadas de procesamiento y redes y reconstruir y fortalecer relaciones con las universidades después de la guerra de Vietnam . Además, DARPA comenzó a perseguir nuevos conceptos para satélites pequeños y livianos (LIGHTSAT) y dirigió nuevos programas relacionados con la fabricación de defensa, la tecnología submarina y el blindaje/antiblindaje.
En 1981, dos ingenieros, Robert McGhee y Kenneth Waldron, comenzaron a desarrollar el vehículo de suspensión adaptativa (ASV) apodado "Walker" en la Universidad Estatal de Ohio , bajo un contrato de investigación de DARPA. [28] El vehículo tenía 17 pies de largo, 8 pies de ancho y 10,5 pies de alto, y tenía seis patas para sostener su carrocería de aluminio de tres toneladas, en la que fue diseñado para transportar carga sobre terrenos difíciles. Sin embargo, DARPA perdió interés en el ASV, después de problemas con las pruebas en clima frío. [29]
El 4 de febrero de 2004, la agencia dio por finalizado el denominado "Proyecto LifeLog", cuyo objetivo era "recoger en un único lugar prácticamente todo lo que un individuo dice, ve o hace". [30]
En el otoño de 2011, DARPA organizó el Simposio de los 100 años de Starship con el objetivo de lograr que el público comenzara a pensar seriamente en los viajes interestelares. [32]
Entre 2014 y 2016, DARPA dirigió la primera competencia de seguridad informática de máquina a máquina , el Cyber Grand Challenge (CGC), que reunió a un grupo de expertos en seguridad informática de primer nivel para buscar vulnerabilidades de seguridad , explotarlas y crear soluciones que parchen esas vulnerabilidades de manera totalmente automatizada. [34] [35] Es una de las competencias de premios de DARPA para estimular las innovaciones.
En junio de 2018, los líderes de DARPA mostraron una serie de nuevas tecnologías desarrolladas en el marco del programa GXV-T . El objetivo de este programa es crear un vehículo de combate ligeramente blindado de dimensiones no muy grandes, que, gracias a su maniobrabilidad y otras características, pueda resistir con éxito los sistemas de armas antitanque modernos . [36]
Victoria Coleman se convirtió en directora de DARPA en noviembre de 2020. [38]
En los últimos años, los funcionarios de DARPA han subcontratado funciones básicas a corporaciones. Por ejemplo, durante el año fiscal 2020, Chenega dirigió la seguridad física en las instalaciones de DARPA, [39] System High Corp. llevó a cabo la seguridad del programa, [40] y Agile Defense dirigió los servicios de TI no clasificados. [41] General Dynamics dirige los servicios de TI clasificados. [42] Strategic Analysis Inc. proporcionó servicios de apoyo en materia de ingeniería, ciencia, matemáticas y trabajo administrativo y de recepción. [43]
Historia de DARPA
Los años de formación (1958-1975)
La era de la Guerra Fría (1975-1989)
Los años postsoviéticos (1989-actualidad)
Organización
Oficinas del programa actual
DARPA tiene seis oficinas técnicas que gestionan la cartera de investigación de la agencia y dos oficinas adicionales que gestionan proyectos especiales. [44] [45] Todas las oficinas reportan al director de DARPA, incluyendo:
La Oficina de Ciencias de la Defensa (DSO) : La DSO identifica y lleva adelante iniciativas de investigación de alto riesgo y alto rendimiento en un amplio espectro de disciplinas científicas y de ingeniería y las transforma en tecnologías nuevas e importantes que cambian las reglas del juego para la seguridad nacional de los EE. UU. Los temas actuales de la DSO incluyen materiales y estructuras novedosos, detección y medición, computación y procesamiento, operaciones de habilitación, inteligencia colectiva y cambio global. [46] [47]
La Oficina de Innovación en Información (I2O) tiene como objetivo garantizar la superioridad tecnológica de EE. UU. en todas las áreas donde la información puede proporcionar una ventaja militar decisiva.
La misión principal de la Oficina de Tecnología de Microsistemas (MTO) es el desarrollo de microsistemas inteligentes de alto rendimiento y componentes de última generación para asegurar el dominio de los EE. UU. en Comando, Control, Comunicaciones, Computación, Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento (C4ISR), Guerra Electrónica (EW) y Energía Dirigida (DE). La efectividad, capacidad de supervivencia y letalidad de los sistemas relacionados con estas aplicaciones dependen críticamente de los microsistemas y componentes. [48]
La misión de la Oficina de Tecnología Estratégica (STO) es centrarse en tecnologías que tienen un impacto en todo el teatro de operaciones global y que involucran a múltiples Servicios. [49]
La Oficina de Tecnología Táctica (TTO) se dedica a la investigación militar avanzada de alto riesgo y alta rentabilidad, haciendo hincapié en el enfoque de "sistema" y "subsistema" para el desarrollo de sistemas aeronáuticos, espaciales y terrestres, así como procesadores integrados y sistemas de control.
La Oficina de Tecnologías Biológicas (BTO) fomenta, demuestra y realiza la transición de investigaciones fundamentales, descubrimientos y aplicaciones innovadoras que integran la biología, la ingeniería y la informática para la seguridad nacional. Fue creada en abril de 2014 por el entonces director Arati Prabhakar , y se hizo cargo de programas de las oficinas de MTO y DSO. [50]
Antiguas oficinas
La Oficina de Ejecución Adaptativa (AEO, por sus siglas en inglés) fue creada en 2009 por la directora de DARPA, Regina Dugan . Las cuatro áreas de proyecto de la oficina incluían transición tecnológica, evaluación, productividad rápida y sistemas adaptativos . La AEO proporcionó a la agencia conexiones sólidas con la comunidad de combatientes y ayudó a la agencia con la planificación y ejecución de demostraciones tecnológicas y pruebas de campo para promover la adopción por parte de los combatientes, acelerando la transición de nuevas tecnologías a las capacidades del Departamento de Defensa.
La Oficina de Tecnología Avanzada (ATO) investigó, demostró y desarrolló proyectos de alto rendimiento en áreas de misiones marítimas, de comunicaciones, de operaciones especiales, de comando y control, y de garantía de la información y capacidad de supervivencia. [51]
La Oficina de Proyectos Especiales (SPO) investigó, desarrolló, demostró y realizó la transición de tecnologías enfocadas en abordar los desafíos nacionales actuales y emergentes. Las inversiones de la SPO abarcaron desde el desarrollo de tecnologías facilitadoras hasta la demostración de grandes sistemas prototipo. La SPO desarrolló tecnologías para contrarrestar la amenaza emergente de las instalaciones subterráneas utilizadas para fines que van desde el comando y control hasta el almacenamiento y preparación de armas y la fabricación de armas de destrucción masiva. La SPO desarrolló formas significativamente más rentables de contrarrestar la proliferación de misiles de crucero económicos, vehículos aéreos no tripulados y otras plataformas utilizadas para el lanzamiento de armas, interferencias y vigilancia. La SPO invirtió en nuevas tecnologías espaciales en todo el espectro de aplicaciones de control espacial, incluido el acceso rápido, el conocimiento de la situación espacial, el contraespacio y los enfoques de detección de grado táctico persistente, incluidas las aberturas y estructuras espaciales extremadamente grandes.
En la década de 1960, la Oficina de Desarrollo Especial (OSD) desarrolló un sistema de detección remota , monitoreo y predicción de actividad en tiempo real en las rutas utilizadas por los insurgentes en Laos, Camboya y la República de Vietnam. Esto se hizo desde una oficina en Bangkok, Tailandia, que aparentemente se estableció para catalogar y apoyar a la flota pesquera tailandesa, de la que se publicaron dos volúmenes. Este es un recuerdo personal sin una cita publicada. Un informe sobre el grupo ARPA bajo el cual operaba la OSD se encuentra aquí. [52]
Una reorganización de 1991 creó varias oficinas que existieron durante todo el comienzo de la década de 1990: [53]
La Oficina de Tecnología de Sistemas Electrónicos fusionó áreas de la Oficina de Ciencias de Defensa y la Oficina de Manufactura de Defensa. Esta nueva oficina se centrará en la frontera entre las computadoras de uso general y el mundo físico, como sensores, pantallas y las primeras capas de procesamiento de señales especializadas que acoplan estos módulos a las interfaces de computadora estándar.
La Oficina de Tecnología de Software y Sistemas Inteligentes y la Oficina de Sistemas Informáticos tendrán la responsabilidad asociada con la Iniciativa Presidencial de Computación de Alto Rendimiento. La Oficina de Software también será responsable de la "tecnología de sistemas de software, inteligencia de máquinas e ingeniería de software".
La Oficina de Sistemas Terrestres fue creada para desarrollar vehículos terrestres avanzados y sistemas antiblindaje, que alguna vez fueron dominio de la Oficina de Tecnología Táctica.
La Oficina de Guerra Submarina combinó áreas de las oficinas de Sistemas de Vehículos Avanzados y Tecnología Táctica para desarrollar y demostrar el sigilo y contra-sigilo submarino y la automatización.
La misión de TCTO era desarrollar nuevas capacidades transversales a partir de una amplia gama de tendencias tecnológicas y sociales emergentes, particularmente en áreas relacionadas con la informática y subáreas dependientes de la informática de las ciencias de la vida, las ciencias sociales, la manufactura y el comercio. [49] [54]
La IPTO se centró en inventar las tecnologías de detección, redes, computación y software vitales para garantizar la superioridad militar del Departamento de Defensa. [55]
Proyectos
En el sitio web de la DARPA se puede consultar una lista de los proyectos activos y archivados de la agencia. Debido al ritmo acelerado de trabajo de la agencia, los programas se inician y se detienen constantemente en función de las necesidades del gobierno de los EE. UU. La información estructurada sobre algunos de los contratos y proyectos de la DARPA está disponible públicamente. [56]
Proyectos activos
Infraestructura avanzada para aviones: lanzamiento y recuperación sin costo (ANCILLARY) (2022): el programa tiene como objetivo desarrollar y demostrar un avión de despegue y aterrizaje vertical ( VTOL ) que pueda despegar sin la infraestructura de apoyo, con capacidades de bajo peso, alta carga útil y larga resistencia. [57] En junio de 2023, DARPA seleccionó nueve empresas para producir diseños conceptuales iniciales del sistema operativo y del sistema de demostración para un sistema aéreo no tripulado (UAS). [58]
AI Cyber Challenge (AIxCC) (2023): es una competencia de dos años para identificar y corregir vulnerabilidades de software utilizando IA en asociación con Anthropic, Google, Microsoft y OpenAI, que brindarán su experiencia y sus plataformas para esta competencia. [59] [60] Habrá una fase semifinal y una fase final. Ambas competencias se llevarán a cabo en DEF CON en Las Vegas en 2024 y 2025, respectivamente. [61]
Air Combat Evolution (ACE) (2019): el objetivo de ACE es automatizar el combate aire-aire, lo que permite tiempos de reacción a velocidades de máquina. [62] Al utilizar el combate aéreo colaborativo entre humanos y máquinas como su problema de desafío, ACE busca aumentar la confianza en la autonomía del combate. [63] [64] En octubre de 2019 se seleccionaron ocho equipos del mundo académico y la industria . [62] En abril de 2024, DARPA y la Fuerza Aérea de EE. UU. anunciaron que ACE realizó las primeras pruebas de combate aéreo de algoritmos de IA que volaban de forma autónoma un F-16 contra un F-16 pilotado por humanos. [65] [66]
Conciencia total del espacio aéreo para una ejecución táctica rápida (ASTARTE) (2020): el programa se lleva a cabo en asociación con el Ejército y la Fuerza Aérea en sensores, algoritmos de inteligencia artificial y entornos de prueba virtuales para crear una imagen operativa común comprensible cuando las tropas se distribuyen en los campos de batalla [67] [68]
Programa de Extracción de Agua Atmosférica (AWE) [69]
Biofabricación: supervivencia, utilidad y confiabilidad más allá de la Tierra (B-SURE) (2021): este programa tiene como objetivo abordar cuestiones científicas fundamentales para determinar qué tan bien funcionan los microorganismos de biofabricación industrial en condiciones espaciales. [70] La Estación Espacial Internacional (ISS) anunció en abril de 2023 que se lanzó la investigación Rhodium-DARPA Biomanufacturing 01 en SpaceX, y los miembros de la tripulación de la ISS están llevando a cabo este proyecto que examina el efecto de la gravedad en la producción de medicamentos y nutrientes a partir de bacterias y levaduras. [71]
Gran mecanismo : investigación sobre el cáncer. (2015) [72] El programa tiene como objetivo desarrollar tecnología para leer resúmenes y artículos de investigación para extraer fragmentos de mecanismos causales, ensamblar estos fragmentos en modelos causales más completos y razonar sobre estos modelos para producir explicaciones. El dominio del programa es la biología del cáncer con énfasis en las vías de señalización. Tiene un programa sucesor llamado World Modelers. [73] [74] [75]
Sistema de inferencia de estructura binaria: extracción de propiedades de software a partir de código binario para respaldar la ingeniería inversa basada en repositorios para la aplicación de micro parches que minimizan el mantenimiento y los costos del ciclo de vida (2020). [76]
Blackjack (2017): un programa para desarrollar y probar tecnologías de constelaciones de satélites militares con una variedad de "sensores y cargas útiles exclusivos de uso militar [conectados a] buses de satélites comerciales ... como una 'demostración de arquitectura que pretende mostrar la alta utilidad militar de las constelaciones LEO globales y redes en malla de nodos de naves espaciales de menor tamaño, peso y costo'. ... La idea es demostrar que las cargas útiles 'suficientemente buenas' en LEO pueden realizar misiones militares, aumentar los programas existentes y potencialmente funcionar 'a la par o mejor que los exquisitos sistemas espaciales implementados actualmente ' " . [77] Blue Canyon Technologies, [78] Raytheon, [79] y SA Photonics Inc. [80] estaban trabajando en las fases 2 y 3 a partir del año fiscal 2020. El 12 de junio de 2023, DARPA lanzó cuatro satélites para una demostración de tecnología en órbita terrestre baja en el vehículo compartido SpaceX Transporter-8. [81]
Sistema receptor de espectro electromagnético de banda ancha: prototipo y demostración [82]
BlockADE: barrera de rápida construcción. (2014) [83]
Exploración causal de entornos operativos complejos (“Causal Exploration”): ayuda informática para la planificación militar . (2018) [85] [86]
Diseño de borrón y cuenta nueva de hosts resilientes, adaptables y seguros (CRASH), una iniciativa de la Oficina de Tecnología de Convergencia de Transformación (TCTO) de DARPA [87]
Operaciones colaborativas en entornos denegados (CODE): arquitectura de software modular para que los UAV se pasen información entre sí en entornos disputados para identificar y atacar objetivos con una dirección limitada del operador. (2015) [88] [89]
Control de aeronaves revolucionarias con nuevos efectores (CRANE) (2019): el programa busca demostrar un diseño de aeronave experimental basado en el control de flujo activo (AFC), que se define como la adición de energía a demanda en una capa límite para mantener, recuperar o mejorar el rendimiento aerodinámico. El objetivo es que CRANE mejore en general el rendimiento y la confiabilidad de las aeronaves al tiempo que reduce los costos. [90] [91] En mayo de 2023, DARPA designó a la aeronave experimental no tripulada X-65, que utilizará bancos de boquillas de aire comprimido para ejecutar maniobras sin los controles de vuelo tradicionales que se mueven hacia el exterior. [92]
Óptica computacional de armas (CWO) (2015): mira telescópica computarizada que combina varias funciones en una sola óptica. [93]
Desafío de triaje de la DARPA (DTC) (2023): El DTC utilizará una serie de eventos de desafío para impulsar el desarrollo de nuevas características fisiológicas para el triaje médico. La competencia de tres años se centra en mejorar la respuesta médica de emergencia en incidentes militares y civiles con víctimas masivas. [94] [95]
DARPA XG (2005) : tecnología para el acceso dinámico al espectro para comunicaciones militares seguras. [96]
Sistema de detección que consiste en ensayos basados en repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR) combinados con dispositivos reconfigurables de punto de necesidad y multiplexados masivamente para diagnóstico y vigilancia [98]
Iniciativa de Resurgimiento de la Electrónica (ERI) (2019): Iniciada en 2019, la iniciativa apunta tanto a las capacidades de seguridad nacional como a la competitividad y sostenibilidad económica comercial. Estos programas enfatizan las asociaciones con visión de futuro con la industria estadounidense, la base industrial de defensa y los investigadores universitarios. En 2023, DARPA amplió el enfoque de ERI con el anuncio de ERI 2.0 que busca reinventar la fabricación de microelectrónica nacional. [99] [100]
Avión espacial experimental 1 (anteriormente XS-1): en 2017, Boeing fue seleccionado para las fases 2 y 3 para la fabricación y el vuelo de un transporte espacial no tripulado reutilizable después de completar el diseño inicial en la fase 1 como uno de los tres equipos. [101] En enero de 2020, Boeing finalizó su papel en el programa. [102]
Autonomía ligera y rápida: algoritmos de software que permiten que los UAV pequeños vuelen rápidamente en entornos abarrotados sin GPS ni comunicaciones externas. (2014) [103]
Tarjetas de interfaz de red rápida (FastNIC): desarrollan e integran nuevos subsistemas de red desde cero para acelerar las aplicaciones, como el entrenamiento distribuido de clasificadores de aprendizaje automático, en 100 veces. [104] Perspecta Labs [105] y Raytheon BBN [106] estaban trabajando en FastNIC a partir del año fiscal 2020.
Programa de tecnología de inspección de rayos gamma (GRIT): investigación y desarrollo de producción de rayos gamma de alta intensidad, ajustable y de ancho de banda estrecho en forma compacta y transportable. Esta tecnología se puede utilizar para descubrir material nuclear de contrabando en cargamentos mediante nuevas técnicas de inspección y permitir nuevos diagnósticos y terapias médicas. [109] RadiaBeam Technologies LLC estaba trabajando en una fase 1 del programa, el enfoque Laser-Compton, en el año fiscal 2020. [110]
Programa Glide Breaker: tecnología para un interceptor avanzado capaz de interceptar vehículos hipersónicos o misiles en maniobras en la atmósfera superior. Northrop Grumman [111] y Aerojet Rocketdyne [112] estaban trabajando en este programa en el año fiscal 2020.
Gremlins (2015): vehículos aéreos no tripulados de lanzamiento aéreo y recuperables con capacidades distribuidas para brindar flexibilidad de bajo costo en comparación con plataformas multifunción costosas. [113] En octubre de 2021, se probaron dos vehículos aéreos X-61 Gremlin en el campo de pruebas Dugway del ejército, en Utah. [114]
Tecnología de vehículos terrestres X (GXV-T) (2015): este programa tiene como objetivo mejorar la movilidad, la capacidad de supervivencia, la seguridad y la eficacia de los futuros vehículos de combate sin aumentar el blindaje. [115] [116]
Sensores de alta temperatura operativa (HOTS) (2023): el programa tiene como objetivo desarrollar microelectrónica de sensores que consiste en transductores, microelectrónica de acondicionamiento de señales e integración que operan con un alto ancho de banda (>1 MHz) y rango dinámico (>90 dB) a temperaturas extremas (es decir, al menos 800 °C). [118]
Arquitectura de CPU HIVE (vulnerabilidad de identificación jerárquica) (2017) [119]
Sensor Integrado en Estructura (ISIS): Este fue un programa conjunto de DARPA y la Fuerza Aérea de los EE. UU. para desarrollar un sensor de proporciones sin precedentes que se integrara completamente en un dirigible estratosférico. [125]
Integración Inteligente de Información (I3) en SISTO, 1994-2000 – apoyó la investigación de bases de datos y con ARPA CISTO y la NASA financió el programa de Biblioteca Digital de la NSF , que condujo, entre otros, a Google . [126]
JAWS (Joint All-Domain Warfighting Software): paquete de software que incluye automatización y análisis predictivo para la gestión de batallas y comando y control con coordinación táctica para misiones de captura ("custodia de objetivos") y eliminación. [127] Systems & Technology Research de Woburn, Massachusetts, está trabajando en este proyecto, con una fecha de finalización prevista para marzo de 2022. [128] Raytheon también está trabajando en este proyecto, con una fecha de finalización prevista para abril de 2022. [129]
Láseres para sistemas ópticos universales a microescala (LUMOS): integran materiales heterogéneos para llevar láseres y amplificadores de alto rendimiento a plataformas fotónicas fabricables. [130] A partir del año fiscal 2020, la Fundación de Investigación de la Universidad Estatal de Nueva York (SUNY) estaba trabajando para permitir la "ganancia óptica en chip" para plataformas fotónicas integradas y permitir una funcionalidad fotónica completa "en un solo sustrato para microsistemas ópticos disruptivos". [131]
LongShot (2021): El programa tiene como objetivo demostrar un vehículo aéreo no tripulado (UAV) capaz de emplear armas aire-aire. [132] El trabajo de diseño de la Fase 1 comenzó a principios de 2021. En junio de 2023, DARPA adjudicó un contrato de Fase 3 a General Atomics para la fabricación y una demostración de vuelo en 2025 de un portador de misiles lanzado desde el aire, volador y potencialmente recuperable. [133]
Manta Ray: programa de DARPA de 2020 para desarrollar una serie de vehículos submarinos no tripulados (UUV) autónomos, de gran tamaño y capaces de realizar misiones de larga duración y tener grandes capacidades de carga útil. [134] [135] En diciembre de 2021, DARPA adjudicó contratos de la Fase 2 a Northrop Grumman Systems Corporation y Martin Defense Group para trabajar en pruebas de subsistemas seguidas de la fabricación y demostraciones en el agua de vehículos integrados a escala real. [136]
Para mayo de 2024, Manta Ray no solo era el descriptor del programa de I+D de DARPA, sino que también era el nombre de un prototipo específico de UUV construido por Northrup Grumman , con pruebas iniciales realizadas en el Océano Pacífico durante el primer trimestre de 2024. Manta Ray ha sido diseñado para desmontarse y caber en 5 contenedores de envío estándar , enviarse al lugar donde se desplegará y volver a ensamblarse en el teatro de operaciones donde se utilizará. DARPA está trabajando con la Marina de los EE. UU. para realizar más pruebas y luego realizar la transición de la tecnología. [137]
Media Forensics (MediFor): un proyecto destinado a detectar automáticamente la manipulación digital en imágenes y vídeos, incluidos los Deepfakes . (2018). [138] [139] MediFor finalizó en gran medida en 2020 y DARPA lanzó un programa de seguimiento en 2021 llamado análisis forense semántico o SemaFor. [140]
MEMS Exchange: Entorno de implementación de sistemas microelectromecánicos (MEMS) [141] [142]
Programa de maduración de GaN en ondas milimétricas (MGM): desarrollar nueva tecnología de transistores de GaN para lograr alta velocidad y gran oscilación de voltaje al mismo tiempo. [143] HRL Laboratories LLC, una empresa conjunta entre Boeing y General Motors, está trabajando en la fase 2 a partir del año fiscal 2020. [144]
Programa de bloques de construcción de apertura óptica modular (MOABB) (2015): diseñar componentes ópticos de espacio libre (por ejemplo, telescopios, láseres a granel con dirección mecánica del haz, detectores, electrónica) en un solo dispositivo. Crear un sistema a escala de oblea que sea cien veces más pequeño y liviano que los sistemas existentes y que pueda dirigir el haz óptico mucho más rápido que los componentes mecánicos. Investigar y diseñar celdas unitarias fotónicas electrónicas que se puedan unir para formar aperturas planas a gran escala (de hasta 10 centímetros de diámetro) que puedan funcionar a 100 vatios de potencia óptica. Los objetivos generales de dicha tecnología son (1) escaneo 3D rápido utilizando dispositivos más pequeños que la cámara de un teléfono celular; (2) comunicaciones láser de alta velocidad sin dirección mecánica; (3) detección perimetral que penetre en el follaje, detección remota del viento y mapeo 3D de largo alcance. [145] A partir del año fiscal 2020, Analog Photonics LLC de Boston, Massachusetts, estaba trabajando en la fase 3 del programa y se espera que finalice en mayo de 2022. [146]
Programa del Sistema de Intercepción Rápida de Proyectiles Multi-Azimutales (MAD-FIRES): desarrollar tecnologías que combinen las ventajas de un misil (guía, precisión, exactitud) con las ventajas de una bala (velocidad, disparo rápido, gran capacidad de munición) para ser utilizadas en un proyectil guiado de calibre medio en la defensa de buques. [147] Raytheon está trabajando actualmente en la fase 3 de MAD-FIRES (mejorar el rendimiento del buscador y desarrollar un iluminador de demostración funcional y un administrador de participación para participar y derrotar a un objetivo sustituto representativo) y se espera que esté terminado para noviembre de 2022. [148]
Operaciones de sensores y radiofrecuencia de potencia casi nula (N-ZERO): reducción o eliminación del consumo de energía de reserva de los sensores terrestres no supervisados. (2015) [149]
Interfaz cerebro-computadora novedosa, bidireccional y no quirúrgica, con alta resolución espacio-temporal y baja latencia para posible uso humano. [152]
5G abierto, programable y seguro (OPS-5G) (2020): el programa tiene como objetivo abordar los riesgos de seguridad de las redes 5G mediante la realización de investigaciones que conduzcan al desarrollo de una pila de red portátil que cumpla con los estándares para dispositivos móviles 5G, que sea de código abierto y segura por diseño. OPS-5G busca crear software y sistemas de código abierto que permitan redes 5G seguras y redes móviles posteriores como 6G. [153] [154]
Fuegos operativos ( OpFires ): desarrollo de un nuevo propulsor móvil lanzado desde tierra que ayuda a las armas de planeo con propulsión hipersónica a penetrar las defensas aéreas enemigas. [155] Al 17 de julio de 2020, Lockheed Martin estaba trabajando en la fase 3 del programa (desarrollar componentes de propulsión para la sección de la Etapa 2 del misil) que se completará en enero de 2022. [156] El sistema se probó con éxito en julio de 2022. [157]
Apoyo aéreo cercano persistente (PCAS, por sus siglas en inglés): DARPA creó el programa en 2010 para intentar aumentar fundamentalmente la eficacia del apoyo aéreo cercano al permitir que los agentes terrestres desmontados (controladores de ataque terminal conjunto) y las tripulaciones aéreas de combate compartan información situacional y datos de sistemas de armas en tiempo real. [158]
Prevención de amenazas patógenas emergentes (PREEMPT) [159]
QuASAR: detección y lectura asistidas por cuántica [ ¿cuándo? ] [160]
Autonomía robótica en entornos complejos con resiliencia (RACER) (2020): este es un programa de cuatro años y tiene como objetivo asegurarse de que los algoritmos no sean la parte limitante del sistema y que los vehículos de combate autónomos puedan cumplir o superar las capacidades de conducción de los soldados . [174] [175] RACER llevó a cabo su tercer experimento para evaluar el rendimiento de los vehículos no tripulados todoterreno del 12 al 27 de marzo de 2023. [176]
SafeGenes: un proyecto de biología sintética para programar secuencias de "deshacer" en programas de edición genética (2016) [177]
Sea Train (2019): El objetivo del programa es desarrollar y demostrar formas de superar las limitaciones de alcance en buques de superficie no tripulados medianos aprovechando las reducciones de resistencia a la formación de olas. [178] [146] Applied Physical Sciences Corp. de Groton, Connecticut, está llevando a cabo la Fase 1 del programa Sea Train, con una fecha de finalización prevista para marzo de 2022. [146] Sea Train, NOMARS y Manta Ray son los tres programas que podrían tener un impacto significativo en las operaciones navales al ampliar el alcance y las cargas útiles de los buques no tripulados en la superficie y debajo de ella. [179]
Programa de Marco Seguro Avanzado para Simulación y Modelado (SAFE-SiM): crear un entorno de simulación y modelado rápido que permita un análisis rápido en apoyo de la toma de decisiones de alto nivel. En el año fiscal 2020, Radiance Technologies [180] y L3Harris [181] estaban trabajando en partes del programa, cuya finalización está prevista para agosto y septiembre de 2021, respectivamente.
Programa de protección de la información para la verificación y evaluación cifradas (SIEVE): utilizar pruebas de conocimiento cero para permitir la verificación de capacidades para el ejército estadounidense "sin revelar los detalles confidenciales asociados con esas capacidades". [182] Galois Inc. de Portland, Oregón, y Stealth Software Technologies de Los Ángeles, California, están trabajando actualmente en el programa SIEVE, con una fecha de finalización proyectada para mayo de 2024. [183] [184]
Programa de análisis forense semántico (SemaFor): desarrollar tecnologías para detectar, atribuir y caracterizar automáticamente los medios falsificados (por ejemplo, texto, audio, imagen, video) para defenderse contra la desinformación automatizada. SRI International de Menlo Park, California, y Kitware Inc. de Clifton, Nueva York, están trabajando en el programa SemaFor, cuya fecha de finalización se espera para julio de 2024. [185] [186]
Plantas sensoras: DARPA “está trabajando en un plan para utilizar plantas para recopilar información de inteligencia” a través del programa Advanced Plant Technologies (APT) de DARPA, que tiene como objetivo controlar la fisiología de las plantas para detectar amenazas químicas, biológicas, radiológicas y nucleares. (2017) [187]
Tecnologías hemoquímicas sintéticas para localizar y desinfectar (SHIELD) (2023): el programa tiene como objetivo desarrollar profilaxis y prevenir infecciones del torrente sanguíneo (BSI) causadas por agentes bacterianos/fúngicos, una amenaza para las poblaciones militares y civiles. [188]
SIGMA: Una red de dispositivos de detección radiológica del tamaño de un teléfono inteligente que pueden detectar pequeñas cantidades de materiales radiactivos. Los dispositivos están emparejados con dispositivos detectores más grandes a lo largo de las carreteras y puentes principales. (2016) [189]
Programa SIGMA+ (2018): basándose en los conceptos teorizados en el programa SIGMA, desarrollar nuevos sensores y análisis para detectar pequeños rastros de explosivos y armas químicas y biológicas en cualquier área metropolitana grande. [190] En octubre de 2021, el programa SIGMA+, en colaboración con el Departamento de Policía Metropolitana de Indianápolis (IMPD), concluyó un estudio piloto de tres meses de duración con nuevos sensores para apoyar la detección temprana y la interdicción de amenazas de armas de destrucción masiva (ADM). [191]
SoSITE: Sistema de Integración de Sistemas, Tecnología y Experimentación: Combinaciones de aeronaves, armas, sensores y sistemas de misión que distribuyen capacidades de guerra aérea a través de un gran número de plataformas interoperables tripuladas y no tripuladas. (2015) [192]
SSITH: Sistema de seguridad integrado a través de hardware y firmware: plataforma de hardware segura (2017); base para el proyecto de sistema de votación de código abierto a prueba de ataques y contrato de prototipo de sistema de 2019 [193]
SXCT: Tecnologías básicas del escuadrón X: tecnologías digitalizadas e integradas que mejoran la conciencia, la precisión y la influencia de los escuadrones de infantería. (2015) [194]
SyNAPSE : Sistemas de electrónica plástica adaptativa neuromórfica escalable [195]
Nodo de reconocimiento tácticamente explotado (Tern) (2014): el programa busca desarrollar sistemas y tecnologías UAS basados en barcos para permitir un futuro vehículo aéreo que pueda proporcionar ISR persistente y capacidades de ataque más allá del alcance y la resistencia limitados que brindan las plataformas de helicópteros existentes. [199] [200] [201]
TransApps (Transformative Applications), desarrollo rápido y aplicación de aplicaciones móviles seguras en el campo de batalla
ULTRA-Vis (Respuesta táctica, concienciación y visualización de líderes urbanos): pantalla de visualización frontal para soldados individuales. (2014) [202]
Red submarina, heterogénea: desarrollar conceptos y arquitectura reconfigurable, aprovechando los avances en comunicaciones submarinas y sistemas oceánicos autónomos, para demostrar su utilidad en el mar. [203] Raytheon BBN está trabajando actualmente en este programa, y se espera que las obras finalicen el 4 de mayo de 2021, aunque si el gobierno ejerce todas las opciones del contrato, las obras continuarán hasta el 4 de febrero de 2024. [203]
Cargas útiles que caen hacia arriba: cargas útiles almacenadas en el fondo del océano que pueden activarse y recuperarse cuando sea necesario. (2014) [204]
Programa de reconocimiento urbano mediante autonomía supervisada (URSA): desarrollar tecnología para su uso en ciudades que permita que los sistemas autónomos que utilizan las fuerzas de infantería y de tierra de los EE. UU. detecten e identifiquen a los enemigos antes de que las tropas estadounidenses los encuentren. El programa tendrá en cuenta algoritmos, sensores múltiples y conocimientos científicos sobre el comportamiento humano para determinar diferencias sutiles entre civiles hostiles e inocentes. [205] Soar Technology Inc. de Ann Arbor, Michigan, está trabajando actualmente en una tecnología pertinente para la autonomía de los vehículos, y se espera que el trabajo esté terminado para marzo de 2022. [206]
Warrior Web: Exoesqueleto blando para aliviar el estrés musculoesquelético de los soldados cuando transportan cargas pesadas. (2014) [207]
Reciclaje de residuos para la defensa (WUD) (2023): convertir desechos de madera, cartón, papel y otros materiales derivados de la celulosa en materiales sostenibles, como materiales de construcción, para su reutilización. [208]
Proyectos pasados o en transición
4MM (milla de 4 minutos): mochila propulsora portátil que permite a los soldados correr a mayor velocidad. [209]
Marca de vehículos adaptables : enfoques revolucionarios para el diseño, la verificación y la fabricación de sistemas y vehículos de defensa complejos.
ALASA : (Airborne Launch Assist Space Access): un cohete capaz de lanzar un satélite de 100 libras a una órbita terrestre baja por menos de un millón de dólares.
Sistema de defensa de área con láser líquido de alta energía (HELLADS) [230] [231] El objetivo del programa HELLADS era desarrollar un sistema de armas láser de 150 kilovatios (kW). En 2015, el contratista de DARPA, General Atomics, demostró con éxito un prototipo. [ cita requerida ] En 2020, General Atomics y Boeing anunciaron el desarrollo de un sistema de láser líquido de 100 kW, con planes de ampliarlo a 250 kW. [232]
MEMEX (2014-2017): una herramienta de búsqueda en línea para combatir los delitos de trata de personas en la red oscura. [234] En 2016, el programa Memex de DARPA recibió el Premio Presidencial 2016 por Esfuerzos Extraordinarios para Combatir la Trata de Personas por el desarrollo de la herramienta tecnológica contra la trata. [235] El programa fue nombrado e inspirado por el dispositivo hipotético de Vannevar Bush descrito en su artículo de 1945. [234]
MeshWorm: un robot parecido a una lombriz de tierra. [236]
Mind's Eye : Un sistema de inteligencia visual capaz de detectar y analizar la actividad de las transmisiones de vídeo. [237]
Visión nocturna portátil táctica de próxima generación: dispositivos de visión nocturna más pequeños y livianos, del tamaño de unas gafas de sol, que pueden cambiar entre diferentes bandas de visión. [238] [239]
NLS/Augment : el origen de la interfaz de usuario informática contemporánea canónica
Northrop Grumman Switchblade : un avión no tripulado de ala oblicua para vuelos de alta velocidad, largo alcance y larga resistencia.
One Shot: Mira telescópica que mide automáticamente el viento cruzado y el alcance para garantizar la precisión en condiciones de campo. [240]
Enrutamiento de cebolla , una técnica desarrollada a mediados de la década de 1990 y luego empleada por Tor para anonimizar las comunicaciones a través de una red informática .
Phoenix: Proyecto de satélites que se desarrolló entre 2012 y principios de 2015 y cuyo objetivo era reciclar partes de satélites retirados para convertirlas en nuevos activos en órbita. El proyecto se inició en julio de 2012 y se prevé que el lanzamiento del sistema no se realice antes de 2016. [241] [242] En ese momento, se proyectaba que las pruebas de satélites en órbita terrestre baja se realizarían ya en 2015. [243] [ necesita actualización ]
Análisis de políticas de mercado , evaluación de la negociación de contratos de futuros de información en función de posibles acontecimientos políticos en varios países de Oriente Medio. Una aplicación de los mercados de predicción . [244] [245] [246]
SIMNET : Red de área amplia con simuladores de vehículos y pantallas para simulación de combate distribuido en tiempo real: tanques, helicópteros y aviones en un campo de batalla virtual.
Sistema F6 : futura nave espacial rápida, flexible y fraccionada de vuelo libre unida por el intercambio de información : demostrador tecnológico: 2006-2012
Láser de apertura sintética para aplicaciones tácticas (SALTI)
XOS : programa de desarrollo tecnológico de 226 millones de dólares para un exoesqueleto militar propulsado por motor. Cancelado en 2013 antes de la fecha de lanzamiento prevista para 2015. [241] [243]
La DARPA es conocida como una agencia gubernamental de alta tecnología y, como tal, aparece muchas veces en la ficción popular. Algunas referencias realistas a la DARPA en la ficción son como "ARPA" en Tom Swift y el Visitante del Planeta X (DARPA consulta sobre una amenaza técnica), [252] en episodios del programa de televisión The West Wing (la distinción ARPA-DARPA), el programa de televisión Numb3rs , [253] y la película de Netflix Spectral . [254]
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External links
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