La teoría Prim-Read , o defensa Prim-Read , fue un avance importante en la teoría de juegos que llevó a cambios radicales en las opiniones de los Estados Unidos sobre el valor de los sistemas de misiles antibalísticos (ABM). La teoría asigna un cierto costo al despliegue de misiles defensivos y sugiere una forma de maximizar su valor en términos de la cantidad de daño que podrían reducir. Al comparar el costo de varios despliegues, se puede determinar la cantidad relativa de dinero necesaria para proporcionar una defensa contra una cierta cantidad de misiles balísticos intercontinentales .
La teoría se introdujo por primera vez a fines de la década de 1950 y podría haberse perdido en la historia si no hubiera sido retomada durante el debate sobre el ABM Nike-X . Nike-X exigía el despliegue de un sistema defensivo pesado alrededor de las principales ciudades estadounidenses con la intención de mitigar seriamente el efecto de cualquier ataque soviético. Varios investigadores de operaciones , en particular el general de la Fuerza Aérea estadounidense Glenn Kent, utilizaron Prim-Read para demostrar de manera concluyente que el costo de reducir el daño a un nivel dado siempre era mayor que el costo de causar daño adicional mediante la construcción de más ICBM.
El resultado de estos estudios sugería que cualquier despliegue estadounidense de un sistema ABM daría como resultado que la URSS construyera una pequeña cantidad de misiles adicionales para derrotarlo. Suponiendo que los soviéticos llegarían a la misma conclusión, Robert McNamara se volvió muy crítico de cualquier sistema ABM a gran escala y comenzó los esfuerzos que finalmente conducirían al tratado ABM en 1972. El concepto subyacente se conoció como la relación costo-intercambio .
El ejército de los Estados Unidos comenzó a estudiar seriamente el misil antibalístico en 1955. En colaboración con Bell Labs , que había fabricado los exitosos misiles tierra-aire (SAM) Nike y Nike B , comenzaron a considerar lo que era esencialmente una actualización directa de los conceptos de Nike para la misión ABM. Bell envió un informe en el que sugería que pequeñas mejoras en el misil Hércules, junto con radares y computadoras mucho más potentes, serían suficientes. Inicialmente se lo conoció como Nike II, pero en 1956 se lo rebautizó como Nike Zeus . [1]
Al principio, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos intentó descarrilar el proyecto señalando que si el Zeus costaba lo mismo que un misil balístico intercontinental y los soviéticos los estaban construyendo tan rápido como afirmaba Nikita Khrushchev , entonces simplemente podían construir unos cuantos más para "absorber" cualquier Zeus que desplegara el Ejército. Pero, de hecho, parecía que los misiles balísticos intercontinentales eran en realidad más baratos que el Zeus, tal vez significativamente, lo que significaba que los Estados Unidos perderían la carrera armamentista resultante . Este concepto básico se conoció como la relación costo-intercambio . [2]
El secretario de Defensa del presidente Eisenhower, Neil McElroy, identificó las quejas de la Fuerza Aérea como un ejemplo de envidia , tras haber perdido la financiación para sus propios esfuerzos de ABM, el Proyecto Wizard , en favor de Zeus. Pero los cálculos parecían ser correctos, por lo que pidió una segunda opinión al Comité Asesor Científico del Presidente (PSAC). En gran medida estuvieron de acuerdo con la opinión de la Fuerza Aérea, y luego agregaron varias preocupaciones adicionales propias. [2]
A finales de los años 50, se hicieron evidentes varios problemas nuevos. Uno de ellos era que el recién descubierto efecto de apagón nuclear permitiría a un enemigo cubrir un área de cientos de kilómetros de ancho con una capa opaca al radar por el coste de una ojiva. Esto dejaría a Zeus ciego a todo lo que estuviera por encima de la capa; las ojivas que le siguieran no se harían visibles hasta que estuvieran demasiado cerca de la base para atacar. Otro problema era la adición de señuelos a los ICBM, que presentaban objetivos de radar que parecían iguales a la ojiva. Estos se alejaban debido a la resistencia al entrar en la atmósfera, pero una vez más, esto ocurría a una altitud demasiado baja para atacar. [3]
Por sugerencia de ARPA , el Ejército respondió rediseñando el sistema como Nike-X . Nike-X utilizó un interceptor de corto alcance pero extremadamente rápido conocido como Sprint que fue optimizado para intercepciones por debajo de los 60 kilómetros (200.000 pies) y lo combinó con un radar y un sistema informático de altísima velocidad. El plan era esperar hasta que la ojiva despejara cualquier apagón y los señuelos disminuyeran su velocidad, lo que permitiría al radar detectar la ojiva y atacarla con el Sprint. Todo el enfrentamiento duraría solo unos segundos. [4]
El ejército elaboró un estudio que consideró un escenario de despliegue real y luego estimó el número de vidas que salvaría. Empezaron por suponer que los soviéticos querrían lanzar dos ojivas a cada objetivo, para asegurarse de que al menos una explotara. Para confundir a la defensa, añadirían nueve señuelos creíbles a cada ICBM. Esto presentaría a cada base con 20 objetivos de radar en total. Por las mismas razones de redundancia, lanzarían dos misiles Sprint a cada uno, por lo que se necesitarían un total de 40 Sprints para proteger cada objetivo. Dados los costos relativos del Sprint y un ICBM, el ejército demostró que el sistema Sprint salvaría una cantidad considerable de vidas civiles por menos del costo de un ICBM. [5]
Cuando se presentó este caso como parte de un estudio del PSAC sobre el sistema Nike-X, un miembro del grupo inmediatamente notó un problema. Al general de brigada de la Fuerza Aérea Glenn Kent se le había enseñado a tener siempre en cuenta quién tenía el último movimiento en cualquier plan y, en este caso, concluyó que los soviéticos tenían esa ventaja. Ante un despliegue de Nike-X, podían cambiar sus objetivos de misiles balísticos intercontinentales sin que Estados Unidos tuviera ni idea de cuáles eran. [6]
Por ejemplo, una respuesta sería ignorar por completo los objetivos defendidos y utilizar los misiles para atacar las siguientes ciudades de su lista de objetivos. Como esos objetivos serían más pequeños, se les podría asignar un misil a cada uno. Aunque esto aumentaría el número de objetivos que no serían destruidos debido a fallas, el número total de objetivos alcanzados sería mayor. [6]
Otra solución sería ignorar los objetivos que se encuentran más abajo en la lista y reasignar esas ojivas a los que se encuentran más arriba en la lista, lo que garantizaría que las defensas de esos objetivos se vieran superadas por su gran número. Aunque los objetivos que se encuentran más abajo en la lista ya no serían atacados, tenían poblaciones más pequeñas, por lo que su valor era menor. [6]
En cualquier caso, el atacante podría volver a causar enormes daños sin gastar un solo dólar más en el ataque . Peor aún, Estados Unidos no tiene idea de qué estrategia eligieron los soviéticos y, por lo tanto, no tiene idea de cómo responder. La pregunta, entonces, era ¿cómo se puede planificar un plan defensivo cuando no hay una respuesta clara sobre cuál será la respuesta del enemigo? [6]
Cuando Kent le señaló este problema al Director de Investigación e Ingeniería de Defensa (DDR&E) Harold Brown , Brown inmediatamente comprendió el problema y llamó al grupo del Ejército para explicar por qué su análisis era esencialmente inútil. [6] Luego encargó a Kent que ideara una forma de analizar el problema que no dependiera de conocer las asignaciones de ataque soviéticas. [7]
Kent se enteró de que dos investigadores de Bell Labs habían considerado exactamente esta cuestión en un artículo de 1957. Robert Prim y Thornton Read resolvieron el problema desarrollando una fórmula matemática simple que maximizaba la reducción de daños en términos de cualquier gasto dado en defensa. Prim visitó a Kent en el Pentágono para explicarle la idea, que era extremadamente simple en términos conceptuales. [8]
La idea básica era un reflejo de las prioridades de los soviéticos en cuanto a la elección de objetivos. Contra objetivos "blandos" como las ciudades, una sola ojiva bastaría para destruirlas, de modo que lanzar ojivas adicionales al mismo objetivo no duplicaría el daño infligido. Sin embargo, los misiles tienen una cierta probabilidad de alcanzar con éxito el objetivo y detonar, la probabilidad de matar , o P k . Si la P k es del 50%, por ejemplo, los soviéticos querrán lanzar más de un ICBM a un objetivo para aumentar las posibilidades de destruirlo. Dos ojivas mejoran esta probabilidad al 75%, y tres al 87,5%, pero en ese caso, si la primera funciona , las dos siguientes se desperdician. Tienen que equilibrar el deseo de garantizar la destrucción de ciertos objetivos con el conocimiento de que otros objetivos se saltearían por completo. [9]
El concepto Prim-Read utilizaba la misma lógica básica, pero la aplicaba a la probabilidad de destruir con éxito un misil enemigo. Por ejemplo, si se espera que una ciudad sea atacada por dos ojivas, entonces la probabilidad de que sea destruida es del 75%. Asignar un solo interceptor para defender esa ciudad significa que una de las dos ojivas será derribada el 50% de las veces. Esto significa que la probabilidad de no ser alcanzado es ahora del 50%, una mejora del 25%. Fundamentalmente, agregar un segundo interceptor significa un 50% de alcanzar a cualquiera de los dos, un 75% de probabilidad de alcanzar a ambos. La probabilidad de alcanzar al que explotaría es del 50-50, por lo que ahora la probabilidad de que el objetivo no sea alcanzado es del 62,5%. Por lo tanto, agregar el segundo interceptor solo mejora la tasa de supervivencia en un 12,5%. [9]
El punto clave aquí es que en lugar de aplicar el segundo interceptor para mejorar la tasa de supervivencia de ese objetivo en un 12,5%, podría ser mejor poner ese interceptor sobre algún otro objetivo que anteriormente no tenía protección y mejorar su tasa de supervivencia en un 50%. Por supuesto, esto requiere que uno ponga un valor de algún tipo en los objetivos para que uno pueda calcular si el 50% de un objetivo vale más que el 12,5% de otro. [9]
Consideremos un ejemplo del mundo real en el que se considera que Nueva York tiene el doble de "valor" que Los Ángeles. En este caso, una solución ingenua sería asignar el doble de interceptores a Nueva York. Sin embargo, debido a las consideraciones de P k , esto no proporciona el doble de capacidad defensiva, sino una adición fraccional. En el caso de un gran número de interceptores y ojivas enemigas, los misiles adicionales pueden proporcionar sólo un beneficio minúsculo. En cambio, asignar esos misiles a Los Ángeles puede mejorar drásticamente su supervivencia si de otro modo sólo tuviera unos pocos. Mejorar la supervivencia de Los Ángeles en un 25% es probablemente "mejor" que mejorar la de Nueva York en un 12,5%. [8]
El artículo continúa explicando cómo organizar el despliegue general. A cada objetivo se le asigna un valor , W, y el precio de la defensa asignada para protegerlo es P. La relación entre W y P es λ. Si se asignara un único misil a todos los objetivos potenciales, la lista de valores λ resultantes reflejaría los valores W. [8]
Si λ es menor que 1, eso significa que el costo de defensa es mayor que el valor del objetivo. [8] En este caso, el misil de ese objetivo es mucho mejor si se asigna a otro objetivo, el que tiene el λ más alto. Cuando eso sucede, el λ de ese objetivo disminuye porque se gasta más P en él. Como resultado, otro objetivo se convierte en el más alto en la lista de λ. Luego, uno continúa este proceso de reasignación de misiles hasta que la lista resultante de objetivos que están protegidos tenga el mismo λ, o lo más cercano posible a él. λ, en efecto, representa el porcentaje de daño que está dispuesto a aceptar. [8]
Se pueden hacer cálculos reales seleccionando la población del área urbana como proxy de W. En este caso, Nueva York tiene la W y el λ inicial más altos, y naturalmente se le asigna el mayor número de interceptores. Uno podría inclinarse por trasladar un misil de Los Ángeles a Nueva York para ofrecer mayor protección, pero la brillantez de Prim-Read es que demuestra que, si bien hacerlo mejoraría un poco la tasa de supervivencia de Nueva York, reduciría aún más la de Los Ángeles. [8]
Una de las consecuencias del despliegue del sistema Prim-Read es que se basa completamente en la cantidad de misiles antimisiles construidos y en el valor total de los objetivos que protegen. No importa cuál sea la respuesta soviética al despliegue: si optan por reducir la cantidad de misiles asignados a un objetivo para asegurarse de que penetren las defensas de otro, eso siempre aumentará la tasa de supervivencia general de los defensores. Es posible que los soviéticos abrumen todo el sistema, pero incluso en ese caso el despliegue del sistema Prim-Read reducirá cualquier daño que se cause en la cantidad máxima posible. [8]
Con Prim-Read, se puede construir una defensa matemáticamente máxima para cualquier gasto dado. Como esa defensa es probabilística, significa que supone algún daño incluso cuando la defensa es abrumadora, y al mismo tiempo significa que habrá alguna reducción en el daño incluso si el ataque es abrumador. La pregunta entonces es si la cantidad de reducción de daño deseada se puede lograr o no con un gasto total razonable, dadas varias estimaciones de la flota soviética. [10]
Kent comenzó a desarrollar despliegues Prim-Read de varias cantidades de ABM para determinar su eficacia contra varias cantidades de ICBM. Los resultados fueron claros. Se podía ofrecer una protección limitada con pequeños gastos incluso si los soviéticos construían una gran cantidad de ICBM; por pura casualidad, algunos de los objetivos no serían alcanzados y los ABM mejorarían esas cifras. Lo opuesto también era cierto: si Estados Unidos construía una enorme flota de ABM, algunas ojivas enemigas igualmente alcanzarían sus objetivos por pura casualidad. [10]
Si se quería salvar al 90% de la población de Estados Unidos, se necesitaban enormes cantidades de misiles balísticos intercontinentales, y el coste relativo de la defensa en comparación con el de la ofensiva era de aproximadamente 1,7 veces. En otras palabras, si los soviéticos gastaron 10.000 millones de dólares en producir misiles balísticos intercontinentales en un año determinado, Estados Unidos tendría que gastar 17.000 millones en misiles balísticos intercontinentales. Sin embargo, cuando descubrieron que el tipo de cambio oficial entre el dólar estadounidense y el rublo era una ficción y que el valor real era muy diferente, la relación se infló hasta llegar a 6 a 1. En ese tipo de régimen, la URSS podía permitirse fácilmente construir suficientes misiles para abrumar cualquier defensa que Estados Unidos pudiera permitirse. [10]
Kent presentó sus resultados a Brown, quien empezó a tener serias dudas sobre cualquier tipo de defensa activa. [11] Aunque esto no tuvo un efecto inmediato en la planificación de Nike-X, todo esto se estaba llevando a cabo mientras se formaba otro grupo para considerar toda la cuestión de la era nuclear bajo la dirección de Frank Trinkl, parte del grupo de Alain Enthoven en RAND . Kent fue incluido en el grupo y notó que de los veinte elementos que se les había encomendado considerar, ocho de ellos eran puramente defensivos y sugirió agruparlos bajo el tema de la limitación de daños. Trinkl no estuvo de acuerdo y, cuando Kent continuó molestándolo al respecto, Trinkl lo despidió del grupo. [11]
Brown encargó entonces a Kent que examinara las ocho cuestiones que figuraban en su propio informe, y esta vez asignó a miembros del Estado Mayor Conjunto para que le ayudaran. El informe, sobre el tema de la "limitación de los daños", llamó inmediatamente la atención de Robert McNamara , que "se lo creyó de cabo a rabo". McNamara expresó su opinión sobre el asunto de forma sucinta, diciéndole a Kent que "con un 70 por ciento de supervivientes, usted dice un 70 por ciento de supervivientes, general, eso suena bastante bien. ¿Sabe lo que dirán nuestros detractores? 'Sólo 60 millones de muertos'". [12]
A partir de ese momento, McNamara se opuso a cualquier tipo de despliegue a gran escala del Nike-X, y el sistema acabó cancelándose. El concepto básico, que se conoció como la relación coste-intercambio , acabó poniendo fin a cualquier despliegue a gran escala de ABM en los Estados Unidos y condujo directamente al Tratado ABM de 1972. [12] Esto no acabó bien para Kent, a quien se culpó de esta situación, y un detractor afirmó: "Ahí está el hombre que fue el génesis del Tratado ABM, el peor de nuestros mayores desastres estratégicos, el Tratado ABM de 1972". [12]