El sistema de caracterización de ataques con radar de adquisición perimetral AN/FPQ-16 ( PARCS o EPARCS ) [1] [2] es un potente sistema de radar pasivo de matriz escaneada electrónicamente de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos ubicado en Dakota del Norte . Es el segundo sistema de radar de matriz en fase más potente de la flota de sistemas de alerta de misiles y vigilancia espacial de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos, detrás del radar de matriz en fase más moderno PAVE PAWS .
PARCS fue construido por General Electric como el Perimeter Acquisition Radar ( PAR ), parte del sistema de misiles antibalísticos Safeguard Program del Ejército de los EE. UU . PAR proporcionaba una alerta temprana de misiles balísticos intercontinentales entrantes a distancias de hasta 2000 millas (3200 km), alimentando datos a la estación interceptora, equipada con un radar de menor alcance. [3] El PAR y otros sistemas se conocieron colectivamente como el Complejo de Salvaguardia Stanley R. Mickelsen . Con la firma del Tratado ABM en 1972, EE. UU. se limitó a una sola base ABM que protegía los campos de misiles, y un segundo PAR parcialmente completado en Montana fue abandonado en el lugar. En 1975, el Comité de Asignaciones de la Cámara de Representantes votó por cerrar Mickelsen y cerrar Safeguard, lo que ocurrió en julio de 1976.
Después de que Mickelsen fuera clausurado, el Comando de Defensa Aeroespacial de la Fuerza Aérea se hizo cargo del sitio PAR y lo reactivó en 1977 en la función de alerta temprana. Más tarde fue transferido al Comando Aéreo Estratégico . El sitio era conocido como el Sistema de Alerta Temprana de Misiles de Concreto (CMEWS) en honor a la cercana ciudad de Concreto, pero cuando la oficina de correos de esa ciudad cerró en 1983, se convirtió en la Estación de la Fuerza Aérea Cavalier , rebautizada como Estación de la Fuerza Espacial Cavalier en 2021. Posteriormente se agregó la función de seguimiento por satélite , y en esa misión PARCS monitorea y rastrea más de la mitad de todos los objetos en órbita terrestre. PARCS estaba inicialmente programado para cerrar en 1992, pero en su lugar se actualizó con electrónica más nueva para convertirse en EPARC.
El EPARCS es operado por el 10.º Escuadrón de Alerta Espacial, Space Delta 4 , y mantenido por Summit Technical Solutions, LLC. Además de los contratistas, NORAD tiene militares estadounidenses y canadienses asignados a la instalación.
El PAR originalmente podía adquirir un objeto del tamaño de una pelota de baloncesto de 24 cm (9,4 pulgadas) a 3.300 km (2.100 millas), por ejemplo, una ojiva de un misil balístico lanzado desde un submarino en la Bahía de Hudson ; y la resolución a una distancia similar se podía mejorar a menos de 9 cm (3,5 pulgadas). [4] El equipo PAR original incluía:
Además del PAR, el sistema incluye un sistema eléctrico de 14 megavatios con cinco motores diésel/gas natural Cooper Bessemer de 16 cilindros para cinco generadores GE. [9] En la parte superior del edificio había un pequeño "radar de medición de antena" con radomo [10] que luego fue reemplazado por una antena de comunicaciones por satélite. [11] EPARCS también incluye una subestación eléctrica y un disipador de calor. [12]
El procesador de datos PAR , con lógica y control central que incluyen unidades redundantes de procesador, almacenamiento de programas y almacenamiento de variables [13], proporcionó datos de seguimiento de misiles/satélites para que los equipos de comunicaciones los transfirieran a NORAD, etc., y fue incluido como un elemento de adquisición separado del radar de adquisición de perímetro por el Registro del Congreso . [14] Para el procedimiento de control avanzado de comunicación de datos, el procesador de comunicación ADCCP inventado en la década de 1980 por Lynn O Kesler "traduce mensajes entre" el controlador de transmisión de datos PARCS y el procesador de comunicación ADCCP del complejo Cheyenne Mountain .
El diseño del PAR tiene su origen en el programa ABM Nike-X de principios de los años 1960. Nike-X fue un intento de solucionar los problemas del anterior sistema ABM Nike Zeus , que sólo podía atacar tres o cuatro misiles a la vez debido al uso de radares dirigidos mecánicamente. [15] El Grupo de Evaluación de Sistemas de Armas predijo que el sistema Zeus podría ser penetrado con una probabilidad del 90% simplemente disparándole cuatro ojivas, un pequeño coste para destruir una base que podría albergar hasta cien misiles. [16]
En 1960, Bell Labs propuso reemplazar los radares Zeus por un sistema de matriz en fase y recibió el visto bueno para su desarrollo en junio de 1961. El resultado fue el radar de matriz multifunción Zeus (ZMAR), un ejemplo temprano de un sistema de radar de matriz activo dirigido electrónicamente . [17] El MAR estaba formado por una gran cantidad de pequeñas antenas, cada una conectada a un transmisor o receptor independiente controlado por computadora. Mediante una variedad de pasos de formación de haces y procesamiento de señales , un solo MAR podía realizar detección a larga distancia, generación de seguimiento, discriminación de ojivas de señuelos y seguimiento de los misiles interceptores salientes. [18]
El MAR permitió controlar toda la batalla en un amplio espacio desde un único sitio. Cada MAR, y su centro de batalla asociado, procesaría los rastros de cientos de objetivos. El sistema seleccionaría entonces la batería más apropiada para cada uno y les entregaría objetivos particulares para que los atacaran. Normalmente, una batería estaría asociada con el MAR, mientras que otras se distribuirían a su alrededor. Las baterías remotas estaban equipadas con un radar mucho más simple cuyo propósito principal era rastrear los misiles Sprint salientes antes de que se volvieran visibles para el MAR potencialmente distante. Estos radares de sitio de misiles (MSR) más pequeños se escaneaban pasivamente, formando solo un haz único en lugar de los múltiples haces del MAR. [18]
El coste del sistema MAR era tan elevado que sólo podía utilizarse de forma realista en lugares de gran valor, como las grandes ciudades. Las ciudades más pequeñas quedarían sin defensa en el concepto original del Nike-X. A partir de 1965, se puso cierto empeño en el concepto de una base Sprint autónoma utilizando un MAR reducido, el TACMAR. El trabajo posterior condujo, en cambio, a un MSR mejorado, el TACMSR. El MSR no tenía el alcance necesario para alertar a la base a tiempo para responder, lo que llevó a la idea, en la primavera de 1965, de un radar de alerta temprana de muy largo alcance cuyo objetivo principal era alertar a las bases de todo el país. El sistema sólo tenía capacidades de seguimiento rudimentarias y no tenía un sistema de desclasificación; estas tareas se delegarían en los radares que alertaba el PAR. Esto permitió que el radar tuviera una resolución relativamente baja, lo que a su vez permitió que se construyera utilizando electrónica VHF convencional y económica . Como el radar se utilizaría sólo durante las fases iniciales del ataque, no estaba reforzado contra explosiones, lo que redujo enormemente los costes de construcción. [19]
A medida que el costo de despliegue del Nike-X comenzó a aumentar con el aumento del número de misiles balísticos intercontinentales soviéticos, el Ejército y Bell comenzaron a explorar despliegues más pequeños con misiones más limitadas. Entre ellas estaba la idea de un sistema Nike-X mucho más ligero que consistiera únicamente en misiles balísticos de largo alcance autónomos y misiles balísticos de largo alcance de alerta temprana. Esto llevó a estudios de contratistas para el sistema PAR. Bell Labs completó un documento de especificaciones en octubre de 1966, y General Electric ganó el siguiente contrato de desarrollo en diciembre. [20] Bajo este modelo, el PAR no solo se usaría para la detección inicial, sino que también ayudaría a generar pistas precisas para que los misiles balísticos de largo alcance supieran exactamente dónde buscar sus objetivos asignados. Esto exigía una resolución mayor que el diseño VHF original, aunque no tan alta como las frecuencias de microondas del MAR. [21]
En abril de 1967 se tomó la decisión de pasar a frecuencias UHF . [21] Esto no sólo permitiría que un radar de tamaño razonable ofreciera la resolución requerida, sino que también ayudaría con un problema grave conocido como apagón nuclear , que haría que grandes áreas del cielo fueran opacas al radar. Esto era aceptable para la alerta temprana; para cuando las ojivas explotaran, el PAR ya habría cumplido su propósito, pero esto no sería aceptable bajo el modelo MSR reducido. Se sabía que el efecto duraba períodos más cortos a frecuencias más altas, por lo que al pasar a UHF, el PAR tendría una visión clara más rápidamente, sin el gasto del MAR de frecuencia de microondas. Los experimentos en el Laboratorio de Radar Prince Albert sugirieron que esto también mejoraría el rendimiento en presencia de auroras . Sin embargo, debido a una serie de factores técnicos, esto también significaba que se necesitaría cuatro veces más potencia para alcanzar el mismo rendimiento de detección. Parte de este costo se compensó con el cambio de los conjuntos de transmisión/recepción separados utilizados en el MAR y los primeros PAR a un solo conjunto, una posibilidad debido a las frecuencias que se utilizaban. [22]
A medida que se estudiaban los datos de las pruebas nucleares a gran altitud realizadas en 1962, se desarrolló un nuevo tipo de ataque contra ojivas. Fuera de la atmósfera, la enorme cantidad de rayos X generados por la explosión de una ojiva puede viajar largas distancias, mientras que a baja altitud interactúan rápidamente con las moléculas del aire a unas pocas decenas de metros. Cuando estos rayos X golpean el metal, lo calientan rápidamente, lo que provoca la formación de una onda de choque que puede hacer que se rompa el escudo térmico de un vehículo de reentrada . La ventaja de este enfoque es que el efecto funciona en un área del orden de varios kilómetros, lo que permite que un solo misil ataque una ojiva entrante a pesar de estar protegida por una nube de señuelos. En cambio, el Sprint y el incluso anterior Nike Zeus tenían que explotar a unos cien metros del objetivo para ser efectivos, lo que era extremadamente difícil de organizar a larga distancia, incluso sin señuelos. [21]
Esto condujo a nuevos estudios sobre sistemas que utilizaban una versión mejorada de Zeus, originalmente conocida como Zeus EX pero luego rebautizada como Spartan , con un alcance del orden de 400 millas (640 km). Estos podrían ofrecer protección en todo Estados Unidos desde un número mucho menor de bases que una defensa basada solo en Sprint. Este concepto surgió como el programa Sentinel , que era efectivamente una versión de largo alcance, menos densa y menos costosa del Nike-X. [21] En este sistema, el PAR no solo se usaba para la detección temprana y la generación de seguimiento, sino que ahora era responsable de la guía de largo alcance del Spartan cuando salía del alcance de los MSR, lo que requería más actualizaciones y los hacía aún más importantes en la batalla en general. El sistema en su conjunto también tenía que tener comunicaciones de datos muy mejoradas, ya que los objetivos se transferirían de un radar a otro. [23]
Al final, el PAR se parecía mucho a una versión menos capaz del MAR original al que pretendía sustituir. En septiembre de 1967, General Electric recibió el visto bueno para empezar a desarrollar un sistema PAR de producción. [21]
Como el equilibrio estratégico y los problemas presupuestarios seguían pesando en la decisión de desplegar un ABM, el Sentinel fue cancelado. El 14 de marzo de 1969, el presidente Richard Nixon anunció que sería reemplazado por el Programa Safeguard , que desplegaría un pequeño número de sitios con gran cantidad de misiles Sprint alrededor de las bases de misiles Minuteman de la Fuerza Aérea . La idea ahora era brindar protección a las bases contra cualquier intento de ataque furtivo, asegurando que los misiles Minuteman sobrevivieran y, por lo tanto, presentaran una fuerza de disuasión creíble. [21] La decisión de desplegar los primeros dos de los doce sitios potenciales fue aprobada en el Senado en agosto de 1969 por un solo voto, el del vicepresidente Spiro Agnew . [24]
Se seleccionaron sitios para las dos primeras fases de implementación de Safeguard, la Fase I en Malmstrom AFB en Montana y Grand Forks AFB en Dakota del Norte, y la Fase II en Whiteman AFB Missouri y Warren AFB Wyoming. Solo los sitios de la Fase I requerían PAR, los sitios de la Fase II utilizarían los PAR de la Fase I para su alerta temprana. GE lanzó el diseño del PAR para su fabricación a principios de 1970, y el sitio de Dakota del Norte fue seleccionado para actuar como el sitio de I+D para PAR. [23]
La construcción del PAR-1 en Dakota del Norte comenzó en abril de 1970, y la del PAR-2 en Montana en mayo. Durante el año siguiente se llevaron a cabo pruebas exhaustivas en las oficinas de GE en Syracuse, mientras el Cuerpo de Ingenieros del Ejército instalaba el equipo pesado. El trabajo continuó hasta agosto de 1972, cuando se firmaron los acuerdos de las Conversaciones sobre Limitación de Armas Estratégicas (SALT, por sus siglas en inglés). Como parte de las SALT, el Tratado ABM exigía a ambos países limitar el número de sitios de despliegue protegidos por un sistema de misiles antibalísticos (ABM, por sus siglas en inglés) a uno cada uno. El trabajo en el PAR-2 en Montana se detuvo, y el edificio, parcialmente terminado, sigue en pie hasta el día de hoy. [23]
La construcción principal del PAR-1 se completó el 21 de agosto de 1972 y comenzaron las operaciones de prueba. La alineación de la antena se completó en agosto de 1973 y el primer seguimiento exitoso de un satélite y una estrella de radio tuvo lugar ese mes. El período de prueba duró dos años completos antes de que se declarara la fecha oficial de disponibilidad del equipo el 27 de septiembre de 1974. [23] Durante este período, la construcción del MSR y las baterías de misiles continuó y toda la base Mickelsen alcanzó su capacidad operativa inicial (IOC) en abril de 1975. [5] El complejo fue declarado completamente operativo el 1 de octubre de 1975. [24]
Al día siguiente, el Comité de Asignaciones Presupuestarias de la Cámara de Representantes votó a favor de cerrar Mickelsen y poner fin al programa Safeguard. Un proyecto de ley posterior, presentado en noviembre, permitió que se destinaran fondos para continuar las operaciones en PAR-I. El MSR se cerró en febrero de 1976 y se empezó a retirar los misiles. [24]
En septiembre de 1977, PAR fue arrendada a la Fuerza Aérea, [25] que comenzó a operar en octubre de 1977. [26] La USAF designó la base como Concrete Missile Early Warning System (CMEWS) en honor a la comunidad cercana de Concrete. [27] Cuando la oficina de correos en Concrete cerró en 1983, la base pasó a llamarse Cavalier Air Force Station y el radar en sí se convirtió en PARCS. En 1983, el Destacamento 5 de la 1.ª Ala Espacial (1986 10.º Escuadrón de Advertencia de Misiles, 1992 10.º Escuadrón de Advertencia Espacial ) fue asignado para pasar "datos de evaluación de ataque y advertencia táctica" desde el PARCS a Cheyenne Mountain. [ cita requerida ]
El Sistema de Caracterización de Ataques por Radar de Adquisición de Perímetro Mejorado (EPARCS) se estableció en 1989 [1] (el "AN/FPQ-16" se había convertido en un Programa de Adquisición de Defensa Importante) y se planeó cerrarlo en septiembre de 1992. [ 12] En cambio, en 1993, ITT Federal Services se hizo cargo de las operaciones y el mantenimiento de PRC, Inc. [12] Se preparó un Registro Histórico de Ingeniería Estadounidense y se depositó en la Biblioteca del Congreso . [25]
Desde que recibió un contrato de operaciones, mantenimiento y logística por 6,7 millones de dólares en 2003,[1] BAE Systems ha mantenido el radar y otros subsistemas EPARCS [28] (se concedió una extensión en 2012).
El despliegue del sistema de radar de matriz en fase de estado sólido (SSPARS) reemplazó al BMEWS y actualizó el AN/FPS-115 PAVE PAWS con amplificadores de potencia de estado sólido (por ejemplo, con un AN/FPS-120 de 1987 en Thule ); pero para el EPARCS con "tecnología de radar obsoleta" en 1994 y para Cobra Dane en Alaska, [12] se contrató a L-3 Communications para suministrar 2004-9 TWT. [29] A fines de la década de 2000, la USAF comenzó a actualizar el SSPARS para usar radares de alerta temprana mejorados (UEWR) Boeing AN/FPS-132 [30] , por ejemplo, reemplazando al AN/FPS-126 de 1992 en RAF Fylingdales . [31] En 2010, un comité evaluó el estado del EPARCS Making Sense of Ballistic Missile Defense: An Assessment of Concepts and Systems for US Boost-Phase Missile Defense in Comparison to Other Alternatives y para el 1 de febrero de 2012, [32] "la USAF se embarcó en un programa de modernización para su AN/FPQ-16" [2] al igual que con el Clear AFS "la modernización del UEWR [comenzó] en el año fiscal 2012" [33] para reemplazar el AN/FPS-123 de Clear .
Después de recibir un contrato de operaciones, mantenimiento y logística de 35,5 millones de dólares con la Fuerza Aérea de EE. UU. en 2017, Summit Technical Solutions es el contratista actual que mantiene el sistema de radar. [34]
Sistemas utilizados principalmente para alerta temprana... Sistema de caracterización de ataques por radar de adquisición perimetral mejorada (EPARCS)
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