El Proyecto Excalibur fue un programa de investigación de la era de la Guerra Fría del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) para desarrollar un sistema láser de rayos X como defensa contra misiles balísticos (BMD) para los Estados Unidos . El concepto implicaba empacar grandes cantidades de láseres de rayos X desechables alrededor de un dispositivo nuclear , que orbitaría en el espacio. Durante un ataque, el dispositivo sería detonado, y los rayos X liberados por cada láser se enfocarían para destruir múltiples misiles objetivo entrantes. [1] Debido a que el sistema se desplegaría por encima de la atmósfera de la Tierra, los rayos X podrían alcanzar misiles a miles de kilómetros de distancia, brindando protección en un área amplia.
Los sistemas de misiles antibalísticos (ABM) de la época solo atacaban las ojivas nucleares enemigas después de que fueran lanzadas por misiles balísticos intercontinentales . Un solo misil balístico intercontinental podía transportar hasta una docena de ojivas, por lo que se necesitaban docenas de misiles de defensa por cada misil atacante. Un solo dispositivo Excalibur contenía hasta cincuenta láseres y podía destruir potencialmente una cantidad correspondiente de misiles, con todas las ojivas aún a bordo. [a] Por lo tanto, un solo Excalibur podía destruir docenas de misiles balísticos intercontinentales y cientos de ojivas por el costo de una sola bomba nuclear, revirtiendo drásticamente la relación costo-intercambio que anteriormente había condenado al fracaso a los sistemas ABM.
El concepto básico detrás de Excalibur fue concebido en la década de 1970 por George Chapline Jr. y desarrollado posteriormente por Peter L. Hagelstein , ambos parte del "Grupo O" de Edward Teller en LLNL. Después de una prueba exitosa en 1980, en 1981 Teller y Lowell Wood comenzaron a hablar con el presidente estadounidense Ronald Reagan sobre el concepto. Estas conversaciones, combinadas con un fuerte apoyo de The Heritage Foundation , ayudaron a Reagan a anunciar finalmente la Iniciativa de Defensa Estratégica (SDI) en 1983. [2] Otras pruebas nucleares subterráneas a principios de la década de 1980 sugirieron que se estaban logrando avances, y esto influyó en la Cumbre de Reykjavík de 1986 , donde Reagan se negó a renunciar a la posibilidad de probar la tecnología SDI con pruebas nucleares en el espacio. [3]
Los investigadores de Livermore y Los Álamos comenzaron a manifestar su preocupación por los resultados de las pruebas. Teller y Wood siguieron afirmando que el programa iba bien, incluso después de que una prueba crítica en 1985 demostrara que no funcionaba como se esperaba. Esto provocó importantes críticas en los laboratorios de armas de Estados Unidos . En 1987, las luchas internas se hicieron públicas, lo que dio lugar a una investigación sobre si LLNL había engañado al gobierno sobre el concepto de Excalibur. En una entrevista de 60 Minutes en 1988, Teller intentó marcharse en lugar de responder a las preguntas sobre el trato que el laboratorio dio a un compañero de trabajo que cuestionó los resultados. [4] Otras pruebas revelaron problemas adicionales y en 1988 el presupuesto se redujo drásticamente. El proyecto continuó oficialmente hasta 1992, cuando se canceló su última prueba planificada, Greenwater de la Operación Julin . [5]
La base conceptual de los láseres de longitud de onda corta, que utilizan rayos X y rayos gamma , es la misma que la de sus homólogos de luz visible. Ya en 1960, año en que se demostró el primer láser de rubí, se habló de estos dispositivos. [6]
El primer anuncio de un láser de rayos X exitoso fue hecho en 1972 por la Universidad de Utah . Los investigadores extendieron capas delgadas de átomos de cobre en portaobjetos de microscopio y luego los calentaron con pulsos de un láser de vidrio de neodimio . Esto hizo que aparecieran manchas en la película de rayos X en la dirección de las capas y ninguna en otras direcciones. El anuncio causó gran entusiasmo, pero pronto se vio eclipsado por el hecho de que ningún otro laboratorio pudo reproducir los resultados, y el anuncio pronto fue olvidado. [6] En 1974, la Universidad de París-Sud anunció el láser en un plasma de aluminio creado por un pulso de luz láser, pero, una vez más, los resultados fueron vistos con escepticismo por otros laboratorios. [7]
La DARPA había estado financiando investigaciones de bajo nivel sobre láseres de alta frecuencia desde la década de 1960. A fines de 1976, prácticamente habían renunciado a ellos. Encargaron un informe a Physical Dynamics, que describía los posibles usos de un láser de este tipo, incluidas las armas espaciales. Ninguno de estos parecía prometedor, y la DARPA abandonó la financiación de la investigación sobre láseres de rayos X en favor del láser de electrones libres , que era más prometedor . [8]
En junio de 1977, dos investigadores soviéticos muy conocidos, Igor Sobel'man y Vladilen Letokhov, mostraron una película expuesta a la salida de plasmas de cloro , calcio y titanio , similar a los resultados de Utah. Fueron cuidadosos al señalar que los resultados eran muy preliminares y que se requerían estudios adicionales. Durante los siguientes años, se presentaron una pequeña cantidad de artículos adicionales sobre el tema. El más directo de ellos fue las declaraciones de Sobel'man en una conferencia de 1979 en Novosibirsk , cuando dijo que estaba observando láser en un plasma de calcio. Al igual que con los anuncios anteriores, estos resultados fueron recibidos con escepticismo. [8]
George Chapline había estado estudiando el concepto de láser de rayos X durante la década de 1970. Chapline era miembro del proyecto especulativo "O-Group" de Teller y comenzó a discutir el concepto con su compañero Lowell Wood, protegido de Teller. [9] Los dos colaboraron en una importante revisión del campo del láser de rayos X en 1975. Sugirieron que un dispositivo de este tipo sería una herramienta poderosa en la ciencia de los materiales , para hacer hologramas de virus donde la longitud de onda más larga de un láser convencional no proporcionaba la resolución óptica requerida , y como una especie de flash para tomar imágenes del proceso de fusión nuclear en sus dispositivos de fusión por confinamiento inercial . Esta revisión contenía los cálculos que demostraban tanto los rápidos tiempos de reacción necesarios en un dispositivo de este tipo como las energías extremadamente altas requeridas para el bombeo. [10]
"Inmediatamente junté las ideas que había obtenido de la charla de Sobelman con los resultados del experimento, y en cinco minutos se me ocurrió la idea general de algo que probablemente funcionaría para fabricar un láser de rayos X con un dispositivo nuclear".
—George Chapline [10]
Chapline asistió a una reunión en la que se presentó el trabajo de Sobel'man sobre láseres de rayos X. Había oído hablar de las pruebas nucleares subterráneas únicas realizadas en nombre de la Agencia Nuclear de Defensa (DNA), donde se permitió que la ráfaga de rayos X producida por las reacciones nucleares viajara por un largo túnel mientras que la explosión en sí era interrumpida por grandes puertas que se cerraban de golpe cuando la explosión se acercaba. Estas pruebas se utilizaron para investigar los efectos de los rayos X de las explosiones nucleares exoatmosféricas en los vehículos de reentrada . Se dio cuenta de que esta era una forma perfecta de bombear un láser de rayos X. [10]
Después de unas semanas de trabajo, se le ocurrió un concepto que se podía probar. En ese momento, la DNA estaba haciendo planes para otra de sus pruebas de efectos de rayos X, y el dispositivo de Chapline podría probarse fácilmente en la misma "toma". La toma de prueba, Diablo Hawk , se llevó a cabo el 13 de septiembre de 1978 como parte de la serie Operation Cresset . Sin embargo, la instrumentación del dispositivo de Chapline falló y no había forma de saber si el sistema había funcionado. [10]
El Congreso ordenó que se otorgaran 10 millones de dólares tanto al Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) como al Laboratorio Nacional Los Alamos (LANL) para pruebas de armas con conceptos completamente nuevos. Chapline recibió el visto bueno para planificar una nueva prueba dedicada al concepto de láser de rayos X. En las pruebas de ADN, el vehículo de reentrada tuvo que ser recuperado para su estudio después de la prueba, lo que exigió el complejo sistema de puertas protectoras y otras técnicas que hicieron que estas pruebas fueran muy caras. Para la prueba del láser de rayos X, todo esto se pudo ignorar, ya que el láser estaba diseñado para destruirse en la explosión. Esto permitió colocar el láser en la parte superior del pozo de acceso vertical, lo que redujo en gran medida el costo de la prueba de los típicos 40 millones de dólares necesarios para una inyección de ADN. [11] Dado el cronograma en el sitio de pruebas de Nevada , su prueba tendría que esperar hasta 1980. [12]
Peter Hagelstein estaba en un programa de física de grado en el MIT en 1974 cuando solicitó una beca de la Fundación Hertz . Teller estaba en la junta directiva de Hertz y Hagelstein pronto tuvo una entrevista con Lowell Wood. Hagelstein ganó la beca y Wood luego le ofreció un puesto de verano en el LLNL. Nunca había oído hablar del laboratorio y Wood le explicó que estaban trabajando en láseres, fusión y conceptos similares. Hagelstein llegó en mayo de 1975, pero casi se fue cuando encontró el área "repugnante" e inmediatamente supuso que estaban trabajando en investigación de armas cuando vio el alambre de púas y los guardias armados. Se quedó solo porque conoció a gente interesante. [13]
Hagelstein recibió la tarea de simular el proceso del láser de rayos X en las supercomputadoras del LLNL . Su programa, conocido como XRASER (por sus siglas en inglés, «láser de rayos X»), llegó a tener unas 40.000 líneas de código. [14] Obtuvo su maestría en 1976 y aceptó un trabajo de tiempo completo en el laboratorio, con la intención de liderar el desarrollo de un láser funcional. La idea era utilizar los potentes láseres de fusión del laboratorio como fuente de energía, como habían sugerido Hagelstein y Wood en su artículo de revisión. Hagelstein utilizó XRASER para simular unos 45 conceptos de este tipo antes de encontrar uno que pareciera funcionar. [10] En estos experimentos se utilizaban los láseres para calentar láminas de metal y emitir rayos X, pero a finales de los años 1970, ninguno de estos experimentos había tenido éxito. [14]
Después del fracaso del Diablo Hawk, Hagelstein revisó la idea de Chapline y se le ocurrió un nuevo concepto que debería ser mucho más eficiente. Chapline había usado un material liviano, una fibra extraída de una maleza local, pero Hagelstein sugirió usar una varilla de metal en su lugar. Aunque inicialmente se mostró escéptico, Wood terminó apoyando la idea y argumentó con éxito que ambos conceptos se probaran en el disparo de Chapline. [10] La prueba crítica se llevó a cabo el 14 de noviembre de 1980 como Dauphin , parte de la Operación Guardian . Ambos láseres funcionaron, pero el diseño de Hagelstein era mucho más poderoso. [10] El laboratorio pronto decidió seguir adelante con la versión de Hagelstein, formando el "Programa R", dirigido por otro miembro del Grupo O, Tom Weaver. [15]
Hagelstein publicó su tesis doctoral en enero de 1981 sobre la «Física del diseño de láseres de longitud de onda corta». [16] A diferencia del trabajo anterior de Chapline y Wood, que se centraba en aplicaciones civiles, la introducción de la tesis menciona varios usos potenciales, incluso armas sacadas de obras de ciencia ficción. [17]
Hagelstein pronto volvió al lado civil del desarrollo del láser de rayos X, desarrollando inicialmente un concepto en el que los láseres de fusión del laboratorio producirían un plasma cuyos fotones bombearían otro material. Esto se basaba inicialmente en gas flúor confinado dentro de una película de cromo. Esto resultó ser demasiado difícil de fabricar, por lo que se desarrolló un sistema más parecido a los conceptos soviéticos anteriores. El láser depositaría suficiente energía en un cable de selenio para hacer que 24 de los electrones se ionizaran, dejando atrás 10 electrones que serían bombeados por colisiones con los electrones libres en el plasma. [10]
Después de varios intentos utilizando el láser Novette como fuente de energía, el 13 de julio de 1984 el sistema funcionó por primera vez. El equipo calculó que el sistema producía una amplificación láser de aproximadamente 700, lo que consideraron una prueba sólida de la acción del láser. Dennis Matthews presentó el éxito en la reunión de física del plasma de la American Physical Society de octubre de 1984 en Boston, donde Szymon Suckewer , de la Universidad de Princeton, presentó su evidencia de la acción del láser en el carbono utilizando un láser mucho más pequeño y confinó el plasma utilizando imanes. [10]
El éxito de la prueba Dauphin presentó una posible nueva solución al problema de la DMB. El láser de rayos X ofrecía la posibilidad de que se pudieran generar muchos rayos láser a partir de una sola arma nuclear en órbita, lo que significa que una sola arma destruiría muchos ICBM. Esto atenuaría el ataque hasta tal punto que cualquier respuesta estadounidense sería abrumadora en comparación. Incluso si los soviéticos lanzaran un ataque a gran escala, limitaría las bajas estadounidenses a 30 millones. [18] En febrero de 1981, Teller y Wood viajaron a Washington para presentar la tecnología a los responsables políticos y solicitar un mayor apoyo financiero para continuar con el desarrollo. [19]
Esto planteó un problema. Como dijo su colega físico del LLNL, Hugh DeWitt, "hace tiempo que se sabe que Teller y Wood son optimistas tecnológicos extremos y grandes vendedores de nuevos sistemas de armas hipotéticos" [20] o como dice Robert Park , "cualquiera que conozca el historial de Teller reconoce que es invariablemente optimista incluso respecto de los esquemas tecnológicos más improbables". [21] Aunque esta estrategia de venta tuvo poco efecto en los círculos militares estadounidenses, resultó ser una molestia constante en el Congreso, y tuvo un efecto negativo en la credibilidad del laboratorio cuando estos conceptos no se materializaron. Para evitarlo, Roy Woodruff, el director asociado de la sección de armas, los acompañó para asegurarse de que no exageraran la idea. En reuniones con varios grupos del Congreso, Teller y Wood explicaron la tecnología, pero se negaron a dar fechas sobre cuándo podría estar disponible. [22]
Sólo unos días después, la edición del 23 de febrero de 1981 de Aviation Week and Space Technology publicó un artículo sobre el trabajo en curso. [23] Describía el disparo del Dauphin con cierto detalle, mencionando a continuación la prueba anterior de 1978, pero atribuyéndola incorrectamente a un láser de fluoruro de criptón (KrF). [b] Continuó describiendo el concepto de estación de batalla en la que una sola bomba estaría rodeada de barras láser que podrían destruir hasta cincuenta misiles, y afirmó que "los láseres de rayos X basados en la exitosa prueba del Dauphin son tan pequeños que una sola bahía de carga útil en el transbordador espacial podría llevar a la órbita un número suficiente para detener un ataque con armas nucleares soviéticas". [22] Este fue el primero de una serie de artículos de este tipo en esta y otras fuentes basados en una "filtración constante de información de alto secreto". [25]
En ese momento, LLNL no era el único grupo que presionaba al gobierno en favor de las armas espaciales. En 1979, Ronald Reagan le había pedido a Daniel O. Graham que comenzara a explorar la idea de la defensa antimisiles, y en los años siguientes se había convertido en un firme defensor de lo que antes se conocía como Proyecto BAMBI (Ballistic Missile Boost Intercept), [26] pero ahora actualizado como " Smart Rocks ". Esto requería docenas de grandes satélites que transportaran muchos misiles pequeños y relativamente simples que se lanzarían hacia los ICBM y los rastrearían como un misil termodinámico convencional . [27]
Ese mismo año, Malcolm Wallop y su ayudante Angelo Codevilla escribieron un artículo sobre "Oportunidades e imperativos en la defensa contra misiles balísticos", que se publicaría más tarde ese mismo año en Strategic Review. Su concepto, conocido simplemente como láser basado en el espacio, utilizaba grandes láseres químicos colocados en órbita. Más tarde se les unieron Harrison Schmidt y Teller para formar lo que se conocería como el "lobby del láser", que abogaba por la construcción de sistemas de defensa antimisiles basados en láser. [28]
Graham logró despertar el interés de otros partidarios republicanos y formó un grupo que ayudaría a defender su concepto. El grupo estaba presidido por Karl Bendetsen y se le proporcionó un espacio en The Heritage Foundation . [27] El grupo invitó al lobby del láser a unirse a ellos para planificar una estrategia para presentar estos conceptos al presidente entrante. [27]
En una de las reuniones de la Heritage Foundation, Graham dijo que el concepto de Excalibur planteaba un serio problema, y señaló que si los soviéticos lanzaban un misil contra el satélite, Estados Unidos sólo tenía dos opciones: podía permitir que el misil impactara contra Excalibur y lo destruyera, o podía defenderse derribando el misil, lo que también destruiría Excalibur. En cualquier caso, un solo misil destruiría la estación, lo que invalidaba todo el concepto del sistema en términos de tener una sola arma que destruiría una gran parte de la flota soviética. [29]
En ese momento, Teller no sabía qué hacer. En la siguiente reunión, él y Wood tenían una respuesta, aparentemente la idea del propio Teller. En lugar de estar basada en satélites, Excalibur se colocaría en submarinos y "surgiría" cuando los soviéticos lanzaran sus misiles. Esto también evitaría otra preocupación seria, que las armas nucleares en el espacio estaban prohibidas y era poco probable que el gobierno o el público las permitieran. [29]
El grupo se reunió por primera vez con el presidente el 8 de enero de 1982. La reunión, que estaba prevista para durar quince minutos, duró una hora. Estuvieron presentes Teller, Bendetsen, William Wilson y Joseph Coors , del " Kitchen Cabinet ". Graham y Wallop no estuvieron representados y el grupo aparentemente desestimó sus ideas. [30] El mismo grupo se reunió con el presidente otras tres veces. [30] [31]
Mientras tanto, Teller siguió atacando el concepto de Graham basado en interceptores, al igual que otros miembros del grupo. Se habían realizado estudios exhaustivos sobre BAMBI en la década de 1960 y cada pocos años desde entonces. Invariablemente, estos informaron que el concepto era simplemente demasiado grandioso para funcionar. Graham, al ver que los demás lo superaban en maniobrabilidad después de las primeras reuniones, abandonó el grupo y formó "High Frontier Inc.", publicando un libro brillante sobre el tema en marzo de 1982. Antes de la publicación, había enviado una copia a la Fuerza Aérea de los EE. UU. para que comentara. Respondieron con otro informe que afirmaba que el concepto "no tenía mérito técnico y debía ser rechazado". [32] A pesar de esta revisión, el libro High Frontier se distribuyó ampliamente y rápidamente encontró seguidores. Esto condujo a una situación curiosa a principios de 1982, más tarde conocida como las "guerras del láser", con la Cámara apoyando a Teller y el Senado apoyando al grupo de Wallop. [30]
Más tarde ese verano, Teller se quejó a William F. Buckley en Firing Line de que no tenía acceso al presidente. [33] Esto llevó a una reunión el 4 de septiembre con el presidente sin el resto del grupo High Frontier. [27] Teller dijo que los recientes avances en las armas soviéticas pronto los pondrían en una posición de amenazar a los EE. UU. y que necesitaban construir Excalibur sin demora. [30] Sin Woodruff para moderar sus comentarios, Teller le dijo al presidente que el sistema estaría listo para su despliegue en cinco años y que era hora de hablar de "supervivencia asegurada" en lugar de "destrucción asegurada". Aviation Week informó que Teller había pedido $ 200 millones al año "durante los próximos años" para desarrollarlo. [34] [35]
George A. Keyworth II había sido designado para el puesto de asesor científico de Reagan por sugerencia de Teller. [36] Estuvo presente en la primera reunión con el grupo Heritage y unos días después, en una reunión del personal de la Casa Blanca, se le citó expresando su preocupación por el hecho de que los conceptos tenían "aspectos técnicos muy difíciles". [35]
Poco después, Edwin Meese sugirió a Keyworth que formara un grupo independiente para estudiar la viabilidad de un sistema de este tipo. El trabajo pasó a manos de Victor H. Reis , exmiembro del Laboratorio Lincoln y actual director adjunto de la Oficina de Política Científica y Tecnológica . Formó un panel que incluía a Charles Townes , ganador del Nobel como co-inventor del máser y el láser, Harold Agnew , exdirector del LANL, y presidido por Edward Frieman , vicepresidente del contratista de ciencia militar Science Applications International Corporation (SAIC). Keyworth les dio un año para estudiar las cuestiones y no interfirió en su proceso. [35]
La formación de este panel aparentemente preocupó a Teller, quien sospechaba que no estarían de acuerdo con sus evaluaciones sobre la viabilidad de Excalibur. En respuesta, intensificó sus esfuerzos de recaudación de fondos, pasando un tiempo considerable en 1982 en Washington presionando para un esfuerzo al nivel del Proyecto Manhattan para llevar el sistema a producción lo antes posible. Si bien no formó parte del panel Frieman, sí formó parte del Consejo Científico de la Casa Blanca y apareció en sus reuniones para seguir presionando para un mayor desarrollo. [37]
En junio de 1982, el grupo de expertos de Frieman pidió al LLNL que revisara sus propios avances. El grupo, dirigido por Woodruff, presentó una evaluación bastante conservadora. Sugirió que si se les proporcionaban entre 150 y 200 millones de dólares al año durante seis años podrían decidir si el concepto era viable. Dijeron que no era posible que un arma estuviera lista antes de mediados de los años 90, como muy pronto. [37] En su informe final, el grupo de expertos concluyó que el sistema simplemente no podía considerarse una tecnología militar. [37]
Teller se puso furioso y amenazó con dimitir del Consejo Científico. [37] Finalmente accedió a una segunda revisión por parte del LLNL. Esta revisión fue incluso más crítica con el concepto, afirmando que, debido a los límites de energía, el sistema sería útil sólo contra misiles de corto alcance y que lo limitaría a aquellos misiles lanzados desde lugares cercanos a los Estados Unidos, como los misiles balísticos lanzados desde submarinos . [38]
Mientras tanto, Keyworth siguió apoyando públicamente los conceptos, pero tuvo cuidado de no hacer declaraciones que parecieran un apoyo absoluto. Habló de la promesa de los sistemas y de su potencial, pero cuando le preguntaron por Excalibur después de recibir el informe de Frieman, fue mucho más directo y dijo a los periodistas que el concepto probablemente era inutilizable. [35] En 1985, dejó el puesto y regresó a la industria privada. [39]
La presencia continua de Teller en Washington pronto llamó la atención de su antiguo amigo Hans Bethe . Bethe había trabajado con Teller en la bomba H , pero desde entonces se había convertido en un importante crítico de la industria de las bombas, y especialmente de los sistemas ABM. Escribió varios artículos fundamentales en la década de 1960 en los que criticaba duramente los esfuerzos del ejército estadounidense por construir un sistema ABM, demostrando que cualquier sistema de ese tipo era relativamente barato de derrotar y simplemente incitaría a los soviéticos a construir más misiles balísticos intercontinentales. [40]
Bethe siguió siendo un oponente de los sistemas ABM, y cuando se enteró del proyecto Excalibur organizó un viaje al LLNL para interrogarlos sobre el concepto. En una serie de reuniones de dos días en febrero de 1983, Hagelstein logró convencer a Bethe de que la física era sólida. Bethe siguió convencido de que era poco probable que la idea pudiera detener un ataque soviético, especialmente si diseñaban sus sistemas sabiendo que tal sistema existía. [41] Pronto fue coautor de un informe de la Unión de Científicos Preocupados en el que se exponían las objeciones al concepto, siendo la más simple que los soviéticos simplemente podrían abrumarlo. [42]
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Reagan había sido durante mucho tiempo muy crítico de la doctrina nuclear actual, que él y sus ayudantes ridiculizaban como un "pacto suicida mutuo". [43] Estaba sumamente interesado en las propuestas del grupo Heritage. Si bien no hizo ningún movimiento manifiesto en ese momento, dedicó una cantidad significativa de tiempo en 1982 a recopilar información de varias fuentes sobre si el sistema era posible o no. Los informes tanto del Departamento de Defensa como del propio Consejo Científico de la Casa Blanca alimentarían este proceso. [44]
A principios de 1983, antes de que muchos de estos informes hubieran sido devueltos, Reagan decidió anunciar lo que se convertiría en la SDI. Pocas personas fueron informadas de esta decisión e incluso Keyworth se enteró de ella sólo unas semanas antes de que fuera anunciada. Cuando le mostró un borrador del discurso a Reis, Reis dijo que era " Laetrile ", refiriéndose a la cura de curanderos para el cáncer . Sugirió que Keyworth exigiera una revisión por parte del Estado Mayor Conjunto o dimitiera. [44] Keyworth no hizo ninguna de las dos cosas, lo que provocó que Reis dimitiera poco tiempo después y aceptara un puesto en SAIC . [45]
Tras un año de presentaciones de la Heritage Foundation y otros, el 23 de marzo de 1983 Reagan apareció en televisión y anunció que estaba haciendo un llamamiento "a la comunidad científica que nos dio armas nucleares para que volcara sus grandes talentos en favor de la causa de la humanidad y de la paz mundial: para que nos dieran los medios de hacer que esas armas nucleares fueran impotentes y obsoletas". Muchas reseñas históricas atribuyen gran parte del impulso para este discurso directamente a las presentaciones de Teller y Wood, y por tanto indirectamente al trabajo de Hagelstein. [46]
El mismo día en que el presidente pronunciaba su discurso, el Departamento de Defensa presentaba su informe al Senado sobre el progreso de la investigación en curso de la DARPA sobre armas de rayos. El director del Programa de Energía Dirigida dijo que, si bien eran prometedoras, su "relativa inmadurez" hacía difícil saber si alguna vez se utilizarían y, en cualquier caso, sería poco probable que tuvieran algún efecto hasta "los años 1990 o más allá". El subsecretario de Defensa, Richard DeLauer, dijo más tarde que estas armas estaban al menos a dos décadas de distancia y que su desarrollo tendría costos "asombrosos". [44]
En abril de 1984, el secretario de Defensa, Caspar Weinberger, creó la Oficina de Iniciativa de Defensa Estratégica, y nombró al general James Abrahamson como director de la misma. Las primeras estimaciones apuntaban a un presupuesto de 26.000 millones de dólares para los primeros cinco años. [47]
Sólo unos días después del discurso de Reagan, el 26 de marzo de 1983, se llevó a cabo la segunda prueba del diseño de Hagelstein como parte del disparo Cabra en la serie de pruebas de la Operación Phalanx . La instrumentación volvió a resultar un problema y no se obtuvieron buenos resultados. El mismo experimento se llevó a cabo el 16 de diciembre de 1983 en el disparo Romano de la siguiente serie de pruebas de la Operación Fusileer . Esta prueba mostró la ganancia y el efecto láser. [48]
El 22 de diciembre de 1983, Teller escribió una carta con membrete del LLNL a Keyworth diciendo que el sistema había concluido su fase científica y que ahora estaba "entrando en la fase de ingeniería". [49] Cuando Woodruff se enteró de la carta, irrumpió en la oficina de Teller y exigió una retractación. Teller se negó, por lo que Woodruff escribió la suya propia, solo para que Roger Batzel , el director del laboratorio, le ordenara que no la enviara. [50] Batzel rechazó las quejas de Woodruff, diciendo que Teller se reunía con el presidente como ciudadano privado, no en nombre de Livermore. [51]
Poco después, el científico del LLNL George Maenchen hizo circular un memorando en el que señalaba que el instrumento utilizado para medir la salida del láser estaba sujeto a interacciones con la explosión. El sistema funcionaba midiendo el brillo de una serie de reflectores de berilio cuando eran iluminados por los láseres. Maenchen señaló que los propios reflectores podían emitir sus propias señales cuando eran calentados por la bomba y, a menos que estuvieran calibrados por separado, no había forma de saber si la señal provenía del láser o de la bomba. [38] Esta calibración no se había llevado a cabo, lo que hacía que los resultados de todas estas pruebas fueran prácticamente inútiles. [52] [53]
En ese momento, Los Alamos había comenzado a desarrollar sus propias armas antimisiles nucleares, versiones actualizadas de los conceptos Casaba/Howitzer de la década de 1960. Dado el flujo constante de noticias sobre Excalibur, agregaron un láser a una de sus propias pruebas subterráneas, dispararon Correo , también parte de la serie Fusileer. La prueba del 2 de agosto de 1984 utilizó diferentes métodos para medir la salida del láser, y estos sugirieron que se estaba produciendo poco o ningún láser. George Miller recibió una carta "cáustica" de Paul Robinson de Los Alamos, que decía que "dudaban de que se hubiera demostrado la existencia del láser de rayos X y que los gerentes de Livermore estaban perdiendo su credibilidad debido a su incapacidad para enfrentarse a Teller y Wood". [54]
La Unión de Científicos Preocupados presentó una crítica a Excalibur en 1984 como parte de un importante informe sobre todo el concepto de SDI. Señalaron que un problema clave para todas las armas de energía dirigida es que funcionan solo en el espacio, ya que la atmósfera dispersa rápidamente los rayos. Esto significaba que los sistemas tenían que interceptar los misiles cuando estaban por encima de la mayor parte de la atmósfera. Además, todos los sistemas dependían del uso de seguimiento infrarrojo de los misiles, ya que el seguimiento por radar podía volverse poco fiable fácilmente utilizando una amplia variedad de contramedidas. Por lo tanto, la interceptación tenía que tener lugar en el período en el que el motor del misil todavía estaba en funcionamiento. Esto dejaba solo un breve período en el que se podían utilizar las armas de energía dirigida. [55]
El informe decía que esto podría contrarrestarse simplemente aumentando el empuje del misil. Los misiles existentes disparaban durante unos tres o cuatro minutos, [56] y al menos la mitad de ese tiempo se desarrollaba fuera de la atmósfera. [c] Demostraron que era posible reducir este tiempo a aproximadamente un minuto, cronometrando las cosas de modo que el motor se apagara justo cuando el misil alcanzara la atmósfera superior. Si las ojivas se separaban rápidamente en ese punto, la defensa tendría que disparar a las ojivas individuales, enfrentándose así a las mismas malas relaciones costo-intercambio que habían hecho que los sistemas ABM anteriores fueran prácticamente inútiles. Y una vez que el cohete hubiera dejado de disparar, el seguimiento sería mucho más difícil. [55]
Una de las principales premisas del concepto Excalibur era que bastaría con un pequeño número de armas para contrarrestar una gran flota soviética, mientras que los demás sistemas espaciales requerirían enormes flotas de satélites. El informe señalaba que Excalibur era especialmente vulnerable al problema de los misiles de disparo rápido, porque la única forma de solucionarlo sería construir muchas más armas para que hubiera más disponibles en el breve lapso de tiempo restante. En ese momento, ya no tenía ninguna ventaja sobre los demás sistemas, aunque seguía teniendo todos los riesgos técnicos. El informe concluía que el láser de rayos X "no ofrecería ninguna perspectiva de ser un componente útil" de un sistema de defensa antimisiles. [55]
Ante el doble problema de que los experimentos originales aparentemente fracasaran y de que se publicara un informe que demostraba que podría ser fácilmente derrotado incluso si funcionara, Teller y Wood respondieron anunciando el concepto Excalibur Plus, que sería mil veces más potente que la Excalibur original. Poco después, añadieron Super-Excalibur, que era mil veces más potente que la Excalibur Plus, lo que la hacía un billón de veces más brillante que la propia bomba. [38] [58] [d]
La Super-Excalibur sería tan poderosa que podría atravesar la atmósfera, contrarrestando así las preocupaciones sobre los misiles de disparo rápido. La potencia adicional también significaba que podría dividirse en más haces, lo que hace que una sola arma pueda dirigirse a hasta cien mil haces. En lugar de docenas de armas Excalibur en lanzadores desplegables, Teller sugirió que una sola arma en órbita geoestacionaria "del tamaño de un escritorio ejecutivo que aplicara esta tecnología podría potencialmente derribar toda la fuerza de misiles terrestres soviética si se lanzara al campo de visión del módulo". [38] [59] [e]
En ese momento no se había llevado a cabo ningún trabajo teórico detallado sobre los conceptos, y mucho menos pruebas prácticas. A pesar de ello, Teller volvió a utilizar el membrete de LLNL para escribir a varios políticos contándoles del gran avance. Esta vez Teller copió a Batzel, pero no a Woodruff. Una vez más, Woodruff le pidió que le enviara una carta de contrapunto, pero Batzel se negó a permitírselo. [38]
El Super-Excalibur fue probado el 23 de marzo de 1985 en el Cottage Shot de la Operación Grenadier , exactamente dos años después del discurso de Reagan. Una vez más, la prueba pareció ser exitosa, y se informó que investigadores anónimos del laboratorio dijeron que el brillo del haz había aumentado seis órdenes de magnitud (es decir, entre uno y diez millones de veces), un avance enorme que allanaría el camino para un arma. [61] [62]
Teller escribió inmediatamente otra carta promocionando el éxito del concepto. Esta vez le escribió a Paul Nitze , el negociador principal de START, y a Robert McFarlane , jefe del Consejo de Seguridad Nacional de los Estados Unidos . Nitze estaba a punto de iniciar las negociaciones sobre las limitaciones de armamento de START . Teller dijo que el Super-Excalibur sería tan poderoso que los Estados Unidos no deberían negociar seriamente en igualdad de condiciones y que las conversaciones deberían retrasarse porque incluían límites o prohibiciones absolutas a las pruebas subterráneas, lo que haría que el trabajo posterior sobre el Super-Excalibur fuera casi imposible. [49]
Al comentar los resultados, Wood se mostró optimista al decir: "No puedo decirles dónde nos encontramos entre el inicio y la producción ... [pero] soy mucho más optimista ahora sobre la utilidad de los láseres de rayos X en la defensa estratégica que cuando empezamos". Por el contrario, George H. Miller , el nuevo subdirector asociado del LLNL, se mostró mucho más cauteloso al afirmar que, si bien se había demostrado la acción del láser, "lo que no hemos demostrado es si se puede fabricar un láser de rayos X útil para el ámbito militar. Es un programa de investigación en el que todavía se están examinando muchos de los problemas de física e ingeniería ..." [62]
Varios meses después, los físicos de Los Álamos revisaron los resultados de Cottage y notaron el mismo problema que Maenchen había mencionado antes. Agregaron esa calibración a una prueba que ya estaban realizando y descubrieron que los resultados eran tan malos como Maenchen había sugerido. Los objetivos contenían oxígeno que brillaba cuando se calentaba y producía resultados falsos. [38] Además de esto, los científicos de Livermore que estudiaban los resultados notaron que la explosión creó ondas sonoras en la varilla antes de que se completara el láser, arruinando el foco del láser. Se necesitaría un nuevo medio láser. [62]
Livermore ordenó una revisión independiente del programa por parte de Joseph Nilsen, quien el 27 de junio de 1985 emitió un informe en el que concordaba en que el sistema no estaba funcionando. [53] Dada la gravedad de la situación, los JASON llevaron a cabo otra revisión el 26 y 27 de septiembre y llegaron a la misma conclusión. Ahora parecía que no había evidencia concluyente de que se hubiera visto algún láser en ninguna de las pruebas, y si lo había hecho, simplemente no era lo suficientemente potente. [53]
En julio, Miller viajó a Washington para informar a la Oficina de Investigación de la Defensa (SDIO) sobre los avances logrados. Si bien las preocupaciones relacionadas con la instrumentación ya se habían informado públicamente en múltiples ocasiones hasta ese momento, Miller no mencionó estos problemas. Varias fuentes lo señalaron, y una de ellas dijo que "estaban furiosos porque Miller utilizó los gráficos de vista antiguos en el experimento, que no tenían en cuenta los nuevos y perturbadores hallazgos". [53]
Poco después de la prueba de Cottage, Teller se reunió nuevamente con Reagan y le pidió al presidente 100 millones de dólares adicionales para realizar más pruebas subterráneas el año siguiente, lo que duplicaría aproximadamente el presupuesto de Excalibur para 1986. Dijo que esto era necesario porque los soviéticos estaban intensificando su propia investigación. [63] [f]
Más tarde ese año, Abrahamson, director de la SDIO, convocó una reunión el 6 de septiembre de 1985 para revisar el estado de los programas. Roy Woodruff estaba allí para presentar el estado de LLNL. [49] Teller llegó en medio de la reunión y dijo que Reagan había acordado que 100 millones de dólares debían ser entregados a Excalibur. [63] Sin cuestionarlo, Abrahamson le asignó entonces 100 millones de dólares, [49] tomándolos de otros programas. Como señaló un funcionario: "¿De verdad quieres desafiar a alguien que dice haber hablado con el presidente? ¿De verdad quieres arriesgar tu estatus preguntándole a Reagan si eso es lo que realmente dijo?" [63]
En ese momento, Woodruff, que había intentado frenar la exageración constante de Teller y Wood sobre el proyecto, finalmente se hartó. Presentó una queja ante la gerencia de LLNL, quejándose de que Teller y Wood "socavaban mi responsabilidad de gestión del programa de láser de rayos X" y habían hecho repetidamente "declaraciones optimistas y técnicamente incorrectas sobre esta investigación a los principales responsables de las políticas del país". [50] [64]
Cuando se enteró de que Teller y Wood habían hecho otra presentación a Abrahamson, el 19 de octubre de 1985 renunció a su puesto y pidió que lo trasladaran. [65] En ese momento dijo poco al respecto, aunque hubo una especulación generalizada en la prensa sobre por qué había abandonado el programa. El laboratorio desestimó la especulación de la prensa de que se trataba de un castigo debido a una reseña crítica en la influyente revista Science que apareció el mismo día. Teller se negó a hablar sobre el asunto, mientras que Woodruff simplemente señaló a los periodistas una declaración publicada por el laboratorio. [63]
Woodruff se encontró desterrado a una habitación sin ventanas a la que llamó "Gorky West", en referencia a la ciudad rusa de Gorky , donde los disidentes soviéticos eran enviados al exilio interno . Miller lo reemplazó como director asociado. [50] Unos meses más tarde, Woodruff comenzó a recibir condolencias de otros miembros del laboratorio. Cuando preguntó por qué, le dijeron que Batzel había dicho que renunció a su puesto debido al estrés y a una crisis de la mediana edad . [65]
Woodruff fue a ver a Harold Weaver, jefe del comité de supervisión del laboratorio con sede en Berkeley, para contarle su versión de los hechos. Se enteró de que el grupo ya había investigado, enviando un enlace para reunirse con Batzel, pero no se había molestado en hablar con Woodruff. Intentó explicarle sus preocupaciones sobre la sobreventa de la tecnología, pero como Weaver dijo más tarde, "el laboratorio nos engañó". [65]
A partir de finales de 1985 y durante 1986, una serie de acontecimientos hicieron que la opinión se volviera contraria a Excalibur. Uno de los muchos argumentos utilizados para apoyar a Excalibur, y a la SDI en su conjunto, fue la sugerencia de que los soviéticos estaban trabajando en las mismas ideas. En particular, dijeron que los soviéticos publicaron numerosos artículos sobre láseres de rayos X hasta 1977, cuando de repente dejaron de hacerlo. Argumentaron que esto se debía a que también habían comenzado un programa militar de láseres de rayos X y ahora estaban clasificando sus informes. [66] [g]
Wood utilizó esta línea de argumentación durante las reuniones del Congreso sobre la Iniciativa de Defensa Estratégica como argumento para seguir financiando a Excalibur. Luego se le pidió que ampliara la posibilidad de una versión soviética de Excalibur y cuál podría ser la respuesta de EE. UU. Wood dijo que los láseres de rayos X podrían usarse contra cualquier objeto en el espacio, incluidas las Excalibur soviéticas, y se refirió a este uso como una función "contradefensiva". [64]
Esta declaración se volvió rápidamente en su contra; si Excalibur podía destruir un sistema SDI soviético, entonces un Excalibur soviético podría hacer lo mismo con el de ellos. En lugar de terminar con la amenaza de las armas nucleares, Excalibur pareció terminar con la amenaza de SDI. Más preocupante aún, cuando uno consideraba tales escenarios, parecía que el mejor uso de un sistema de este tipo sería lanzar un primer ataque ; los Excalibur soviéticos destruirían las defensas estadounidenses mientras sus ICBM atacaban la flota de misiles estadounidense en sus silos de misiles , los Excalibur soviéticos restantes frenarían entonces la respuesta debilitada. [66] Miller envió inmediatamente una carta refutando las declaraciones de Wood, pero el daño ya estaba hecho. [64]
Poco después, Hugh DeWitt escribió una carta al New York Times sobre Excalibur. Explicó el estado actual del programa, diciendo que estaba "todavía en su infancia" y que desarrollarlo por completo "podría requerir de 100 a 1200 pruebas nucleares más y fácilmente podría requerir diez a veinte años más". DeWitt y Ray Kidder escribieron entonces a Edward Kennedy y Ed Markey para quejarse de que la objeción del LLNL a las conversaciones en curso sobre una prohibición de las pruebas nucleares se basaba únicamente en el programa de rayos X. [71]
Mientras esto ocurría en la prensa, LLNL se preparaba para otro disparo de prueba, Goldstone , parte de la Operación Charioteer programada para diciembre de 1985. Después de que se notaran los problemas con las pruebas anteriores, Los Alamos había sugerido que LLNL diseñara un nuevo sensor para este disparo. LLNL se negó, diciendo que esto retrasaría la prueba unos seis meses y tendría "repercusiones políticas desfavorables para el programa". [10] En cambio, Goldstone utilizó un nuevo reflector compuesto de gas hidrógeno que abordaría los problemas de calibración. Los nuevos instrumentos demostraron que la salida de los láseres era, en el mejor de los casos, el diez por ciento de lo que requerían las predicciones teóricas, [10] y, en el peor, no había producido ninguna salida láser. [72] [73]
El enfoque fue la principal preocupación de la siguiente prueba, Labquark , realizada el 20 de septiembre de 1986. Esta aparentemente tuvo éxito, lo que sugiere que se habían abordado los principales problemas con el enfoque. Una prueba de enfoque de seguimiento, Delamar , se realizó el 18 de abril de 1987. Esta prueba demostró que el enfoque tanto en esta prueba como en Labquark parecía ser una ilusión; el haz no se había estrechado y no estaba lo suficientemente enfocado para interceptaciones de largo alcance. [38]
Cuando se conoció la noticia, Teller culpó a Woodruff, diciendo que no había sido "un miembro constructivo del equipo". [38] Teller continuó diciendo que las pruebas fueron en realidad un éxito, pero que se le impidió contar la verdadera historia debido al secreto gubernamental. [38]
En 1984, la Sociedad Estadounidense de Física (APS) se acercó a Keyworth con la idea de crear un panel de alto nivel para estudiar los diversos conceptos de armas independientemente de los laboratorios. Keyworth y Abrahamson estuvieron de acuerdo con esta idea, dando al equipo acceso completo a materiales clasificados según fuera necesario. El panel de la APS tardó casi un año en formarse, y fue copresidido por Nicolaas Bloembergen , que ganó el Premio Nobel de Física en 1981 por su trabajo sobre láseres, y Kumar Patel , que había inventado el láser de CO 2 . Los otros dieciséis miembros del panel fueron distinguidos de manera similar. [74]
El informe se completó en dieciocho meses, pero debido a su contenido clasificado, se necesitaron otros siete meses para que la censura pasara antes de que la versión redactada se hiciera pública en junio de 1987. El informe, titulado "La ciencia y la tecnología de las armas de energía dirigida", [75] afirmaba que las tecnologías en cuestión estaban al menos a una década de distancia de la etapa en la que se pudiera afirmar claramente si funcionarían o no. [74]
Algunos de los sistemas parecían ser teóricamente posibles, pero necesitaban más desarrollo. Este fue el caso del láser de electrones libres , por ejemplo, donde el panel pudo ofrecer información específica sobre las mejoras requeridas, exigiendo dos o más órdenes de magnitud en energía (100 veces). [76] En contraste, la sección del informe sobre Excalibur sugería que no estaba claro que pudiera funcionar alguna vez ni siquiera en teoría y se resumía así:
Los láseres de rayos X bombeados por explosión nuclear requieren la validación de muchos de los conceptos físicos antes de que se pueda evaluar su aplicación a la defensa estratégica. [77]
El informe también señaló que los requisitos de energía para un arma de energía dirigida utilizada como un activo de defensa antimisiles eran mucho mayores que la energía necesaria para que la misma arma se utilizara contra esos activos. [78] Esto significaba que, incluso si las armas de energía dirigida pudieran desarrollarse con éxito, podrían ser atacadas por armas similares que serían más fáciles de desarrollar. El movimiento de activos basados en el espacio en trayectorias orbitales bien conocidas también los hacía mucho más fáciles de atacar y expuestos a ataques durante períodos más largos en comparación con los mismos sistemas que se utilizaban para atacar misiles balísticos intercontinentales, cuyas posiciones iniciales eran desconocidas y desaparecían en minutos. [79]
El informe señaló que esto era particularmente cierto en el caso de los láseres de rayos X emergentes. Señalaron que:
La elevada relación energía-peso de los dispositivos explosivos nucleares que impulsan las armas de rayos de energía dirigida permite su uso como dispositivos "pop-up". Por esta razón, el láser de rayos X, si se desarrolla con éxito, constituiría una amenaza particularmente grave contra los activos espaciales de un BMD. [79]
Una preocupación específica, en este caso, era la susceptibilidad de la óptica, y especialmente de sus recubrimientos ópticos , [80] de las diversas armas espaciales. Incluso una luz láser de intensidad relativamente baja podría dañar estos dispositivos, cegando su óptica y haciendo que las armas no puedan rastrear sus objetivos. Dado el peso ligero de las armas tipo Excalibur, los soviéticos podrían desplegar rápidamente un dispositivo de este tipo justo antes de lanzar un ataque y cegar a todos los activos de la SDI en la región incluso con un arma de baja potencia. [79]
Durante la segunda mitad de 1987, Woodruff se dio cuenta de que no le estaban asignando ningún trabajo. Como no tenía mucho que hacer, el laboratorio amenazó con recortarle el salario. El 2 de febrero de 1987, Batzel le entregó un memorando en el que le decía que cualquier problema que tuviera era culpa suya. Su última apelación, al presidente de la universidad, David Gardner, también fue rechazada. [65]
En respuesta, en abril de 1987 Woodruff presentó dos quejas oficiales, lo que provocó una revisión privada por parte de John S. Foster Jr. y George Dacey a instancias del Departamento de Energía. Este informe aparentemente no tuvo ningún efecto. La historia se hizo conocida dentro de los laboratorios, y la forma en que Batzel tomó represalias contra Woodruff se convirtió en un importante punto de preocupación entre los empleados. Varios científicos del laboratorio estaban tan molestos por el trato que recibió que escribieron una carta al respecto a Gardner en abril de 1987. Cuando pidieron que la gente firmara la carta de presentación, fueron "prácticamente atropellados" por voluntarios. [81] Esta fue una de las muchas señales de la creciente agitación en los laboratorios. [82]
En octubre de 1987, alguien envió una copia de la queja de Woodruff a la Federación de Científicos Estadounidenses , que luego la entregó a los periódicos. Woodruff estaba de visita en Los Álamos cuando llegaron las primeras historias a través de la agencia Associated Press , lo que dio lugar a una ovación de pie por parte de los demás científicos. [83] La prensa, que ahora estaba en gran medida en contra de la Iniciativa de Defensa Estratégica, lo convirtió en un asunto importante al que llegaron a denominar el "caso Woodruff". [50]
Los artículos de prensa sobre el tema, que en general se difundieron más en los periódicos de California, [83] llamaron la atención del congresista californiano George Brown Jr. Brown desencadenó una investigación por parte de la Oficina General de Contabilidad (GAO). [84] [85] Brown dijo más tarde que la versión de Teller de los hechos eran "exageraciones motivadas políticamente destinadas a distorsionar las decisiones políticas y de financiación nacionales". [86]
El informe de la GAO afirmó que encontraron una amplia variedad de opiniones sobre el proyecto del láser de rayos X, pero Teller y Wood estaban "básicamente fuera de escala en el lado optimista". [83] Señalaron que los intentos de Woodruff de corregir estas declaraciones fueron bloqueados y que sus quejas sobre el comportamiento del laboratorio dieron como resultado que se convirtiera en lo que el informante del laboratorio llamó una "no persona" en la que los colegas de mucho tiempo dejaron de hablarle. [84] Pero el informe también estuvo de acuerdo en general con el laboratorio en la mayoría de los otros puntos, y luego pasó a acusar a Woodruff de afirmar falsamente que era miembro de Phi Beta Kappa . [87]
Más tarde se reveló que una carta presentada por Ray Kidder para su inclusión en el informe había sido eliminada. Kidder coincidió plenamente con la versión de Woodruff de los hechos y dijo que el intento de Woodruff de enviar cartas "ofrecía una descripción franca, objetiva y equilibrada del Programa tal como existía en ese momento". [88]
Batzel ya había decidido retirarse en ese momento, y su puesto fue ocupado por John Nuckolls . Nuckolls le dio a Woodruff el puesto de director adjunto adjunto para los esfuerzos de verificación de tratados, un puesto de cierta importancia ya que la SDI comenzó a disminuir y al mismo tiempo los nuevos tratados hicieron que tales esfuerzos de verificación fueran importantes. [83] Sin embargo, en 1990 Woodruff se fue para ocupar un puesto en Los Alamos. [87]
Como Woodruff temía, el resultado fue una grave erosión de la reputación del LLNL en el gobierno. John Harvey, director de sistemas estratégicos avanzados del LLNL, descubrió que cuando visitó Washington le preguntaron: "¿cuál es la próxima mentira que va a salir a la luz?" [89] Brown comentó más tarde: "No me inclino a llamarlo un informe trascendental, pero lo que ha sucedido ha creado muchas preguntas sobre la objetividad y fiabilidad del laboratorio". [83]
En 1986, se informó que el SDIO consideraba a Excalibur principalmente como un arma antisatélite, y tal vez útil como herramienta de discriminación para distinguir las ojivas de los señuelos. [61] Esto, junto con los resultados de las pruebas más recientes, dejó en claro que ya no se consideraba útil como arma de defensa antimisiles por sí sola. A fines de la década de 1980, todo el concepto estaba siendo ridiculizado en la prensa y por otros miembros del laboratorio; The New York Times citó a George Maenchen diciendo "Todas estas afirmaciones son totalmente falsas. Se encuentran en el reino de la pura fantasía". [90] Las historias provocaron una entrevista de 60 Minutes con Teller, pero cuando comenzaron a interrogarlo sobre Woodruff, Teller intentó arrancarle el micrófono. [38]
La financiación de Excalibur alcanzó su punto máximo en 1987 con 349 millones de dólares y luego comenzó a revertirse rápidamente. El presupuesto de marzo de 1988 puso fin al desarrollo como sistema de armas y el grupo R original fue clausurado. [74] En el presupuesto de 1990, el Congreso lo eliminó como un elemento separado. [91] La investigación del láser de rayos X continuó en el LLNL, pero como un proyecto puramente científico, no como un programa de armas. [72] Ya se había planeado otra prueba, Greenwater , pero finalmente se canceló. [5] En total, se utilizaron diez pruebas subterráneas en el programa de desarrollo. [92]
Con Excalibur prácticamente muerto, en 1987 Teller y Wood comenzaron a presentar el nuevo concepto de Wood, Brilliant Pebbles . [h] Primero se lo presentaron a Abrahamson en octubre y luego se reunieron con Reagan y sus ayudantes en marzo de 1988. El nuevo concepto utilizaba una flota de unos cien mil cohetes independientes pequeños que pesaban alrededor de 5 libras (2,3 kg) cada uno para destruir los misiles o las ojivas al colisionar con ellos, sin necesidad de explosivos. Debido a que eran independientes, atacarlos requeriría una cantidad igualmente enorme de interceptores. Mejor aún, todo el sistema podría desarrollarse en unos pocos años y costaría 10 mil millones de dólares para una flota completa. [93]
Brilliant Pebbles era esencialmente una versión actualizada de los conceptos del Proyecto BAMBI que Graham había estado sugiriendo en 1981. En ese momento, Teller había ridiculizado continuamente la idea como "extravagante" y utilizó su influencia para asegurarse de que el concepto no recibiera una atención seria. Ignorando sus preocupaciones anteriores con el concepto, Teller continuó promoviendo Brilliant Pebbles utilizando argumentos que había descartado previamente cuando se plantearon sobre Excalibur; entre ellos, ahora destacó que el sistema no colocaba ni detonaba armas nucleares en el espacio. Cuando los críticos dijeron que la idea era víctima de los problemas planteados por la Unión de Científicos Preocupados, Teller simplemente los ignoró. [93]
A pesar de todas estas cuestiones de alerta y de la serie de informes de la Fuerza Aérea y la DARPA que sugerían durante décadas que el concepto simplemente no funcionaría, Reagan una vez más abrazó con entusiasmo su último concepto. En 1989, el peso de cada piedra había aumentado a 100 libras (45 kg) y el costo de una pequeña flota de 4.600 de ellas se había disparado a 55.000 millones de dólares. Siguió siendo la pieza central de los esfuerzos de EE. UU. en materia de misiles balísticos hasta 1991, cuando las cifras se redujeron aún más a entre 750 y 1.000. El presidente Clinton canceló indirectamente el proyecto el 13 de mayo de 1993, cuando la oficina de la SDI se reorganizó como la Organización de Defensa de Misiles Balísticos (BMDO) [93] y centró sus esfuerzos en los misiles balísticos de teatro . [94]
A lo largo de la historia de la Iniciativa de Defensa Estratégica, el periodista William Broad del New York Times fue muy crítico del programa y del papel de Teller en él. En sus trabajos, en general, se ha atribuido toda la base de la Iniciativa de Defensa Estratégica a la exageración que Teller hizo del concepto de Excalibur, convenciendo a Reagan de que un sistema defensivo creíble estaba a sólo unos años de distancia. Según Broad, "A pesar de las protestas de sus colegas, Teller engañó a los funcionarios de más alto rango del gobierno de los Estados Unidos para que cometieran la locura mortal conocida como Star Wars [el apodo de la Iniciativa de Defensa Estratégica]". [95]
En particular, Broad señala la reunión entre Teller y Reagan en septiembre de 1982 como el momento clave en la creación de la Iniciativa de Defensa Estratégica. Años más tarde, Broad describió la reunión de esta manera: "Durante media hora, Teller desplegó rayos X por todo el Despacho Oval, reduciendo a escombros radiactivos cientos de misiles soviéticos que se acercaban, mientras Reagan, mirando hacia arriba extasiado, vio un escudo de cristal que cubría la Última Esperanza del Hombre". [34]
Esta versión básica de la historia se relata en otras fuentes contemporáneas; en su biografía, Edward Teller: Giant of The Golden Age of Physics , Blumberg y Panos hacen esencialmente la misma afirmación, [96] al igual que Robert Park en su Voodoo Science . [21] Un artículo del Washington Post escrito por Patrick Tyler señaló: "Sólo Ronald Reagan podría decirnos si Edward Teller fue la influencia clave en su decisión de desafiar a los científicos estadounidenses a inventar nuevas defensas que harían que las armas nucleares fueran 'obsoletas', y hasta ahora el presidente no lo ha dicho. Pero no hay duda de que las opiniones de Teller han sido importantes, y sus colegas físicos hablan con creciente certeza sobre el consejo privado que creen que Teller ha estado dando a Reagan sobre una nueva generación de súper armas potencialmente tan significativas como la bomba H". [97]
Otros dan menos crédito a la capacidad de persuasión de Teller; Ray Pollock, que estuvo presente en la reunión, describió en una carta de 1986 que "estuve presente en la reunión que Teller tuvo a mediados de septiembre de 1982 en la Oficina Oval ... Teller recibió una cálida recepción, pero eso fue todo. Tuve la sensación de que confundió al presidente". [98] En particular, señala el comentario inicial de Teller sobre "¡Tercera generación, tercera generación!" [i] como un punto de confusión. Keyworth fue citado más tarde calificando la reunión de "desastre". [100] Otros informan que el hecho de que Teller pasara por alto los canales oficiales para organizar la reunión enfureció a Caspar Weinberger y otros miembros del Departamento de Defensa. [101]
Otros debaten el papel de Excalibur en la Iniciativa de Defensa Estratégica desde el principio. Park sugiere que el "gabinete de cocina" de Reagan ya presionaba para que se tomara alguna medida en relación con la BMD incluso antes de este período. [21] Charles Townes sugirió que el impulso clave para avanzar no fue Teller, sino una presentación del Estado Mayor Conjunto hecha sólo unas semanas antes de su discurso que sugería trasladar parte de la financiación del desarrollo a los sistemas defensivos. Reagan mencionó esto durante el discurso de presentación de la Iniciativa de Defensa Estratégica. Nigel Hey señala a Robert McFarlane y al Consejo de Seguridad Nacional de los Estados Unidos en su conjunto. [98] En una entrevista de 1999 con Hey, el propio Teller sugeriría que tuvo poco que ver con la decisión del presidente de anunciar la Iniciativa de Defensa Estratégica. Tampoco quiso hablar sobre el láser de rayos X y dijo que ni siquiera reconocía el nombre "Excalibur". [95]
Existe un debate considerable sobre si Excalibur tuvo o no un efecto directo en el fracaso de la Cumbre de Reykjavík. Durante la reunión de octubre de 1986, Reagan y Mijail Gorbachov consideraron inicialmente la cuestión del efecto desestabilizador de los misiles de alcance intermedio en Europa. A medida que ambos propusieron diversas ideas para eliminarlos, rápidamente comenzaron a aumentar la cantidad y los tipos de armas que se estaban considerando. Gorbachov comenzó aceptando la "opción doble cero" de Reagan de 1981 para los misiles de alcance intermedio, pero luego respondió con una oferta adicional de eliminar el cincuenta por ciento de todos los misiles con armas nucleares. Reagan respondió entonces con una oferta de eliminar todos esos misiles en un plazo de diez años, siempre y cuando Estados Unidos tuviera libertad para desplegar sistemas defensivos después de ese período. En ese momento, Gorbachov ofreció eliminar todas las armas nucleares de cualquier tipo en ese mismo período de tiempo. [102]
En ese momento, la Iniciativa de Defensa Estratégica entró en las negociaciones. Gorbachov consideraría tal medida sólo si Estados Unidos limitaba sus esfuerzos de la Iniciativa de Defensa Estratégica al laboratorio durante diez años. Excalibur, que la carta de Teller de sólo unos días antes decía una vez más que estaba lista para entrar en el campo de la ingeniería, [25] tendría que ser probada en el espacio antes de ese momento. [92] Reagan se negó a dar marcha atrás en este asunto, al igual que Gorbachov. Reagan intentó una última vez romper el atolladero, preguntando si realmente "rechazaría una oportunidad histórica por una sola palabra" ("laboratorio"). Gorbachov dijo que era una cuestión de principios; si Estados Unidos continuaba con las pruebas en el mundo real mientras los soviéticos aceptaban desmantelar sus armas, él volvería a Moscú para que lo consideraran un tonto. [103]
Los láseres dependen de dos fenómenos físicos para funcionar: la emisión estimulada y la inversión de población . [104] [105]
Un átomo está formado por un núcleo y una serie de electrones que orbitan en capas a su alrededor. Los electrones se pueden encontrar en muchos estados de energía discretos, definidos por la mecánica cuántica . Los niveles de energía dependen de la estructura del núcleo, por lo que varían de un elemento a otro. Los electrones pueden ganar o perder energía al absorber o emitir un fotón con la misma energía que la diferencia entre dos estados de energía permitidos. Esta es la razón por la que los diferentes elementos tienen espectros únicos y da lugar a la ciencia de la espectroscopia . [106]
Los electrones liberarán fotones de forma natural si existe un estado de energía inferior desocupado. Un átomo aislado se encontraría normalmente en el estado fundamental , con todos sus electrones en su estado más bajo posible. Pero debido a que el entorno circundante añade energía, los electrones se encontrarán en un rango de energías en un instante dado. Los electrones que no están en el estado de energía más bajo posible se conocen como "excitados", al igual que los átomos que los contienen. [106]
La emisión estimulada se produce cuando un electrón excitado puede caer en la misma cantidad de energía que un fotón que pasa por él. Esto hace que se emita un segundo fotón, que coincide en gran medida con la energía, el momento y la fase del original. Ahora hay dos fotones, lo que duplica la probabilidad de que provoquen la misma reacción en otros átomos. Mientras haya una gran población de átomos con electrones en el mismo estado de energía, el resultado es una reacción en cadena que libera una ráfaga de luz de frecuencia única y altamente colimada . [104]
El proceso de ganar y perder energía es normalmente aleatorio, por lo que en condiciones típicas, es poco probable que un gran grupo de átomos esté en un estado adecuado para esta reacción. Los láseres dependen de algún tipo de configuración que da como resultado que muchos electrones estén en los estados deseados, una condición conocida como inversión de población. Un ejemplo fácil de entender es el láser rubí , donde hay un estado metaestable donde los electrones permanecerán durante un período ligeramente más largo si primero se excitan a una energía aún mayor. Esto se logra a través del bombeo óptico , utilizando la luz blanca de una lámpara de destello para aumentar la energía de los electrones a una frecuencia azul-verde o ultravioleta. Luego, los electrones pierden energía rápidamente hasta que alcanzan el nivel de energía metaestable en el rojo oscuro. Esto da como resultado un breve período en el que una gran cantidad de electrones se encuentran en este nivel de energía medio, lo que resulta en una inversión de población. En ese punto, cualquiera de los átomos puede emitir un fotón a esa energía, iniciando la reacción en cadena. [107] [105]
Un láser de rayos X funciona de la misma manera general que un láser de rubí, pero a niveles de energía mucho más altos. El principal problema para producir un dispositivo de este tipo es que la probabilidad de cualquier transición dada entre estados de energía depende del cubo de la energía. Si comparamos un láser de rubí que funciona a 694,3 nm con un hipotético láser de rayos X blandos que podría funcionar a 1 nm, esto significa que la transición de rayos X es 694 3 , o un poco más de 334 millones de veces menos probable. Para proporcionar la misma energía de salida total, se necesita un aumento similar en la energía de entrada. [108]
Otro problema es que los estados excitados tienen una vida extremadamente corta: para una transición de 1 nm, el electrón permanecerá en el estado durante unos 10 -14 segundos. Sin un estado metaestable que prolongue este tiempo, esto significa que solo hay este tiempo fugaz, mucho menor que una sacudida , para llevar a cabo la reacción. [108] No se conoce en la literatura abierta una sustancia adecuada con un estado metaestable en la región de rayos X. [j]
En cambio, los láseres de rayos X dependen de la velocidad de varias reacciones para crear la inversión de población. Cuando se calientan más allá de un cierto nivel de energía, los electrones se disocian de sus átomos por completo, produciendo un gas de núcleos y electrones conocido como plasma . El plasma es un gas, y su energía hace que se expanda adiabáticamente de acuerdo con la ley de los gases ideales . A medida que lo hace, su temperatura cae, llegando finalmente a un punto donde los electrones pueden reconectarse con los núcleos. El proceso de enfriamiento hace que la mayor parte del plasma alcance esta temperatura aproximadamente al mismo tiempo. Una vez reconectados a los núcleos, los electrones pierden energía a través del proceso normal de liberación de fotones. Aunque rápido, este proceso de liberación es más lento que el proceso de reconexión. Esto da como resultado un breve período en el que hay una gran cantidad de átomos con los electrones en el estado de alta energía recién reconectado, lo que causa una inversión de población. [111]
Para producir las condiciones requeridas, se necesita suministrar una enorme cantidad de energía con una rapidez extrema. Se ha demostrado que se necesita algo del orden de 1 vatio por átomo para proporcionar la energía necesaria para producir un láser de rayos X. [111] Suministrar tanta energía al medio láser significa invariablemente que se vaporizará, pero toda la reacción ocurre tan rápidamente que esto no es necesariamente un problema. Implica que dichos sistemas serán inherentemente dispositivos de un solo uso. [111]
Por último, otra complicación es que no existe un espejo eficaz para la luz de frecuencia de rayos X. En un láser común, el medio láser normalmente se coloca entre dos espejos parciales que reflejan parte de la salida de nuevo hacia el medio. Esto aumenta enormemente la cantidad de fotones en el medio y aumenta la posibilidad de que un átomo determinado sea estimulado. Más importante aún, como los espejos reflejan solo los fotones que viajan en una dirección particular, y los fotones estimulados se liberarán en la misma dirección, esto hace que la salida esté muy enfocada. [111]
Al carecer de cualquiera de estos efectos, el láser de rayos X tiene que depender completamente de la estimulación, ya que los fotones viajan a través del medio solo una vez. Para aumentar las probabilidades de que un fotón determinado cause estimulación y para concentrar la salida, los láseres de rayos X están diseñados para ser muy largos y delgados. En esta disposición, la mayoría de los fotones que se liberan naturalmente a través de emisiones convencionales en direcciones aleatorias simplemente saldrán del medio. Solo aquellos fotones que se liberan viajando a lo largo del eje largo del medio tienen una probabilidad razonable de estimular otra liberación. [111] Un medio láser adecuado tendría una relación de aspecto del orden de 10.000. [112] [k]
Aunque la mayoría de los detalles del concepto de Excalibur siguen siendo clasificados, los artículos en Nature y Reviews of Modern Physics , junto con aquellos en revistas relacionadas con la óptica, contienen esquemas generales de los conceptos subyacentes y describen posibles formas de construir un sistema Excalibur. [114] [75]
El concepto básico requeriría una o más barras láser dispuestas en un módulo junto con una cámara de seguimiento. Estas estarían dispuestas en un marco que rodearía el arma nuclear en el centro. La descripción de Nature muestra múltiples barras láser incrustadas en una matriz de plástico que forma un cilindro alrededor de la bomba y el dispositivo de seguimiento, lo que significa que cada dispositivo podría atacar un solo objetivo. El texto que lo acompaña, sin embargo, lo describe como si tuviera varios módulos apuntables, tal vez cuatro. [115] La mayoría de las otras descripciones muestran múltiples módulos dispuestos alrededor de la bomba que pueden apuntarse por separado, lo que se ajusta más a la sugerencia de que hay varias docenas de láseres de este tipo por dispositivo. [116]
Para dañar la estructura de un misil balístico intercontinental, se necesitarían unos 3 kJ/cm2 para impactarlo. El láser es esencialmente un dispositivo de enfoque, que toma la radiación que cae a lo largo de la varilla y convierte una pequeña cantidad de ella en un haz que viaja hacia afuera por el extremo. Se puede considerar que el efecto es un aumento del brillo de los rayos X que caen sobre el objetivo en comparación con los rayos X liberados por la propia bomba. La mejora del brillo en comparación con la salida no enfocada de la bomba es , donde es la eficiencia de conversión de rayos X de bomba a rayos X láser, y es el ángulo de dispersión . [117]
Si un ICBM típico tiene 1 metro (3 pies 3 pulgadas) de diámetro, a una distancia de 1000 kilómetros (620 millas) representa un ángulo sólido de 10 −12 estereorradián (sr). Las estimaciones de los ángulos de dispersión de los láseres Excalibur fueron de 10 −12 a 10 −9 . Las estimaciones de varían de aproximadamente 10 −5 a 10 −2 ; es decir, tienen una ganancia láser menor a uno. En el peor de los casos, con el ángulo de dispersión más amplio y la mejora más baja, el arma de bombeo tendría que ser de aproximadamente 1 Mt para que un solo láser deposite suficiente energía en el propulsor para asegurarse de destruirlo a esa distancia. Usando los mejores escenarios para ambos valores, se requieren alrededor de 10 kt. [117]
No se ha especificado el material exacto del medio láser. La única declaración directa de uno de los investigadores fue la de Chapline, que describió que el medio utilizado en la prueba original del Diablo Hawk era "un material de médula orgánica" de una maleza que crecía en un terreno baldío en Walnut Creek, un pueblo a poca distancia de Livermore. [10] Varias fuentes describen las pruebas posteriores en las que se utilizaron metales; se han mencionado específicamente el selenio, [118] el zinc [115] y el aluminio. [25]
El ejército de los Estados Unidos tenía en marcha un programa de misiles balísticos de largo alcance que databa de la década de 1940. En un principio, el objetivo era derribar objetivos similares a los V-2 , pero un estudio preliminar sobre el tema realizado por Bell Labs sugirió que sus cortos tiempos de vuelo dificultarían la organización de una intercepción. El mismo informe señaló que los tiempos de vuelo más largos de los misiles de largo alcance simplificaban esta tarea, a pesar de varias dificultades técnicas debido a las mayores velocidades y altitudes. [119]
Esto dio lugar a una serie de sistemas, comenzando con Nike Zeus , luego Nike-X , Sentinel y finalmente el Programa Safeguard . Estos sistemas usaban misiles de corto y mediano alcance equipados con ojivas nucleares para atacar las ojivas ICBM enemigas entrantes. Los conceptos en constante cambio reflejan su creación durante un período de cambios rápidos en la fuerza opuesta a medida que se expandía la flota ICBM soviética. Los misiles interceptores tenían un alcance limitado, menos de 500 millas (800 km), [l] por lo que las bases de interceptores tuvieron que estar distribuidas por todo Estados Unidos. Dado que las ojivas soviéticas podían apuntar a cualquier objetivo, agregar un solo ICBM, que se estaban volviendo cada vez más económicos en la década de 1960, requeriría (teóricamente) otro interceptor en cada base para contrarrestarlo. [121]
Esto condujo al concepto de la relación costo-intercambio , la cantidad de dinero que uno tenía que gastar en defensas adicionales para contrarrestar un dólar de nueva capacidad ofensiva. [121] Las primeras estimaciones a fines de la década de 1950 eran de alrededor de 20, lo que significa que cada dólar que los soviéticos gastaran en nuevos ICBM requeriría que Estados Unidos gastara $ 20 para contrarrestarlo. Esto implicaba que los soviéticos podían darse el lujo de abrumar la capacidad de los EE. UU. para construir más interceptores. [121] Con la introducción del MIRV en la década de 1960, la relación costo-intercambio se volvió tan unilateral que no había ninguna defensa efectiva que no pudiera ser abrumada con poco esfuerzo. [40] Esto es precisamente lo que hizo Estados Unidos cuando los soviéticos instalaron su sistema de misiles antibalísticos A-35 alrededor de Moscú ; al agregar MIRV a la flota de misiles Minuteman , podían abrumar al A-35 sin agregar un solo misil nuevo. [122]
Durante las pruebas a gran altitud realizadas a finales de los años 1950 y principios de los 1960, se observó que las explosiones de rayos X de una explosión nuclear podían viajar largas distancias, a diferencia de las explosiones a baja altitud, en las que el aire interactuaba con los rayos X a unas pocas decenas de metros. Esto dio lugar a efectos nuevos e inesperados. También dio lugar a la posibilidad de diseñar una bomba específicamente para aumentar la liberación de rayos X, que podría ser tan potente que el rápido depósito de energía sobre una superficie metálica haría que se vaporizara explosivamente. A distancias del orden de 10 millas (16 km), esto tendría suficiente energía para destruir una ojiva. [40]
Este concepto formó la base del misil Spartan LIM-49 y su ojiva W71 . Debido al gran volumen en el que el sistema era efectivo, podía usarse contra ojivas ocultas entre señuelos de radar . Cuando los señuelos se despliegan junto con la ojiva, forman un tubo de amenaza de aproximadamente 1 milla (1,6 km) de ancho y hasta diez millas de largo. Los misiles anteriores tenían que acercarse a unos pocos cientos de yardas (metros) para ser efectivos, pero con Spartan, uno o dos misiles podían usarse para atacar una ojiva en cualquier lugar dentro de esta nube de material. [40] Esto también redujo en gran medida la precisión necesaria para el sistema de guía del misil; el Zeus anterior tenía un alcance efectivo máximo de aproximadamente 75 millas (121 km) debido a los límites de la resolución de los sistemas de radar , más allá de esto no tenía suficiente precisión para mantenerse dentro de su radio letal. [123]
El uso de ataques basados en rayos X en sistemas de defensa antimisiles de generaciones anteriores había llevado a que se trabajara para contrarrestar estos ataques. En los EE. UU., estos se llevaban a cabo colocando una ojiva (o partes de ella) en una caverna conectada por un largo túnel a una segunda caverna donde se colocaba una ojiva activa. Antes de disparar, se bombeaba todo el sitio al vacío. Cuando se disparaba la ojiva activa, los rayos X viajaban por el túnel para alcanzar la ojiva objetivo. Para proteger al objetivo de la explosión en sí, enormes puertas de metal se cerraban de golpe en el túnel en el breve tiempo transcurrido entre la llegada de los rayos X y la onda expansiva detrás de ellos. Tales pruebas se habían llevado a cabo continuamente desde la década de 1970. [124] [125]
Una posible solución al problema del MIRV es atacar los ICBM durante la fase de propulsión, antes de que las ojivas se hayan separado. Esto destruye todas las ojivas con un solo ataque, haciendo que el MIRV sea superfluo. Además, atacar durante esta fase permite a los interceptores rastrear sus objetivos utilizando la gran señal térmica del motor de propulsión. Estos pueden verse a distancias del orden de miles de millas, aunque estarían por debajo del horizonte para un sensor terrestre y, por lo tanto, requerirían sensores ubicados en órbita. [126]
La DARPA había considerado este concepto a fines de la década de 1950 y, a principios de la década de 1960, se había decidido por el concepto de interceptación de misiles balísticos, el Proyecto BAMBI. BAMBI usaba pequeños misiles termoguiados lanzados desde plataformas en órbita para atacar a los misiles balísticos intercontinentales soviéticos en el momento de su lanzamiento. Para mantener suficientes interceptores BAMBI dentro del alcance de los misiles soviéticos mientras las plataformas de lanzamiento de los interceptores continuaban moviéndose en órbita, se necesitaría una enorme cantidad de plataformas y misiles. [126]
El concepto básico siguió estudiándose durante los años 1960 y 1970. Un problema grave era que los misiles interceptores tenían que ser muy rápidos para alcanzar el ICBM antes de que su motor dejara de disparar, lo que requería un motor más grande en el interceptor, lo que significaba un mayor peso para lanzarlo a órbita. A medida que se hicieron evidentes las dificultades de este problema, el concepto evolucionó hacia el ataque de "fase de ascenso", que utilizaba buscadores más sensibles que permitían que el ataque continuara después de que el motor del ICBM hubiera dejado de disparar y el bus de ojivas todavía estuviera ascendiendo. En todos estos estudios, el sistema requeriría una enorme cantidad de peso para ser levantado a órbita, típicamente cientos de millones de libras, mucho más allá de cualquier proyección razonable de la capacidad estadounidense. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos estudió repetidamente estos diversos planes y los rechazó todos por considerarlos esencialmente imposibles. [32]
El concepto Excalibur parecía representar un enorme salto en la capacidad de defensa antimisiles. Al concentrar la salida de rayos X de una explosión nuclear, el alcance y la potencia efectiva de la defensa antimisiles se mejoraron enormemente. Un solo Excalibur podía atacar múltiples objetivos a cientos o incluso miles de kilómetros de distancia. Como el sistema era pequeño y relativamente ligero, el transbordador espacial podía llevar varios Excaliburs a órbita en una sola salida. [22] El Super Excalibur, un diseño posterior, teóricamente podría derribar toda la flota de misiles soviéticos sin ayuda de nadie. [38]
Cuando se propuso por primera vez, el plan era colocar suficientes Excaliburs en órbita para que al menos uno estuviera sobre la Unión Soviética en todo momento. Pero pronto se observó que esto permitía que las plataformas Excalibur fueran atacadas directamente; en esta situación, la Excalibur tendría que permitirse absorber el ataque o sacrificarse para derribar al atacante. En cualquier caso, la plataforma Excalibur probablemente sería destruida, lo que permitiría que se produjera un ataque posterior y más grande sin obstáculos. [29]
Esto llevó a Teller a sugerir un modo "emergente" en el que se colocaría un Excalibur en plataformas SLBM en submarinos que patrullaran la costa soviética. [29] Cuando se detectara un lanzamiento, los misiles se lanzarían hacia arriba y luego se dispararían cuando salieran de la atmósfera. Este plan también adolecía de varios problemas. El más notable era el problema del tiempo; los misiles soviéticos dispararían solo durante unos minutos, tiempo durante el cual los EE. UU. tenían que detectar el lanzamiento, ordenar un contralanzamiento y luego esperar a que los misiles subieran a la altitud. [127] [128]
Por razones prácticas, los submarinos podían lanzar sus misiles sólo durante un período de minutos, lo que significaba que cada uno de ellos podía lanzar sólo uno o dos Excaliburs antes de que los misiles soviéticos ya estuvieran en camino. Además, el lanzamiento revelaría la ubicación del submarino, lo que lo convertiría en un blanco fácil. Estas cuestiones llevaron a la Oficina de Evaluación Tecnológica a concluir que "la viabilidad de un plan global que incluya láseres de rayos X emergentes de este tipo es dudosa". [129]
Otro desafío era de naturaleza geométrica. En el caso de los misiles lanzados cerca de los submarinos, el láser brillaría únicamente a través de la atmósfera superior. En el caso de los misiles balísticos intercontinentales lanzados desde Kazajstán , a unos 3.000 kilómetros (1.900 millas) del océano Ártico, la curvatura de la Tierra implicaba que el rayo láser de un Excalibur tendría una gran longitud de trayectoria a través de la atmósfera. Para obtener una longitud de trayectoria atmosférica más corta, el Excalibur tendría que ascender mucho más alto, durante cuyo tiempo el misil objetivo podría liberar sus ojivas. [130]
Existía la posibilidad de que un láser lo suficientemente potente pudiera llegar más lejos en la atmósfera, tal vez hasta 30 kilómetros (19 millas) de altitud si fuera lo suficientemente brillante. [131] En este caso, habría tantos fotones de rayos X que todo el aire entre la estación de batalla y los misiles objetivo estaría completamente ionizado y aún habría suficientes rayos X restantes para destruir el misil. Este proceso, conocido como "blanqueo", requeriría un láser extremadamente brillante, más de diez mil millones de veces más brillante que el sistema Excalibur original. [132]
Por último, otro problema era apuntar las barras láser antes de disparar. Para obtener el máximo rendimiento, las barras láser debían ser largas y delgadas, pero esto las haría menos robustas mecánicamente. Al moverlas para apuntar a sus objetivos, se doblarían, y se necesitaría algún tiempo para permitir que esta deformación desapareciera. Para complicar el problema, las barras debían ser lo más delgadas posible para enfocar la salida, un concepto conocido como ensanchamiento geométrico , pero al hacerlo, el límite de difracción disminuía, lo que contrarrestaba esta mejora. [130] Nunca se demostró si era posible cumplir con los requisitos de rendimiento dentro de estas limitaciones en competencia. [38]
Excalibur funcionaba durante la fase de propulsión y apuntaba al propio propulsor. Esto significaba que las técnicas de endurecimiento por rayos X desarrolladas para las ojivas no las protegían. Otras armas de la SDI, como el láser basado en el espacio, requerían una cierta cantidad de tiempo de permanencia para depositar suficiente energía en el objetivo para destruirlo, a menudo del orden de varios segundos. Los soviéticos podían hacer que este tiempo fuera mucho más largo mediante medidas simples como pulir el misil hasta dejarlo liso como un espejo o hacer girar el cohete para distribuir la energía. Esto requeriría más tiempo de permanencia y, por lo tanto, el arma tendría menos tiempo para disparar a otros objetivos. El tiempo de permanencia cero de Excalibur hacía que estos tiempos fueran ineficaces. Por lo tanto, la forma principal de derrotar a un arma Excalibur es usar la atmósfera para bloquear el avance de los rayos. Esto se puede lograr usando un misil que se quema mientras aún está en la atmósfera, negando así a Excalibur la información del sistema de seguimiento necesaria para apuntar. [55]
Los soviéticos concibieron una amplia gama de respuestas durante la era de la Iniciativa de Defensa Estratégica. [133] En 1997, Rusia desplegó el ICBM Topol-M , que utilizaba un motor de mayor empuje que se quemaba después del despegue y volaba en una trayectoria balística relativamente plana, ambas características destinadas a complicar la adquisición e intercepción de sensores basados en el espacio. [134] El Topol enciende su motor durante solo 150 segundos, aproximadamente la mitad del tiempo del SS-18 , y no tiene bus, la ojiva se libera segundos después de que el motor se detiene. Esto hace que sea mucho más difícil de atacar. [135]
En 1976, la organización ahora conocida como NPO Energia comenzó a desarrollar dos plataformas espaciales similares a los conceptos de SDI: Skif estaba armado con un láser de CO2, mientras que Kaskad usaba misiles. Estos fueron abandonados, pero con el anuncio de SDI se reutilizaron como armas antisatélite, con Skif siendo utilizado contra objetos de órbita baja y Kaskad contra objetivos de mayor altitud y geoestacionarios. [136]
Algunos de estos sistemas fueron probados en 1987 en la nave espacial Polyus . No está claro qué se montó en esta nave espacial, pero un prototipo de Skif-DF o una maqueta formaban parte del sistema. Según entrevistas realizadas años después, el montaje del láser Skif en el Polyus tenía más fines propagandísticos que como tecnología de defensa eficaz, ya que la frase "láser basado en el espacio" tenía un valor político . [137] Una de las declaraciones es que Polyus sería la base para el despliegue de "minas" nucleares que podrían dispararse desde fuera del alcance de los componentes de la SDI y llegar a los Estados Unidos en seis minutos. [137]
Un arma láser similar, también llamada Excalibur, aparece en los videojuegos Ace Combat Zero: The Belkan War y Ace Combat Infinity . En ambas apariciones, Excalibur se presenta como un gigantesco sistema láser terrestre que utiliza satélites espejo para dirigir su rayo láser; el dispositivo fue diseñado originalmente para contrarrestar misiles balísticos intercontinentales, pero fue reutilizado como arma antiaérea.
El arma Excalibur también aparece en la película de 2019 'Rim of the World', donde cuatro adolescentes usan Excalibur para salvar al mundo de una invasión alienígena.
Medios relacionados con el Proyecto Excalibur en Wikimedia Commons
