Prosjekt Excalibur - Project Excalibur

Dette tidlige kunstverket viser en Excalibur som skyter mot tre mål i nærheten. I de fleste beskrivelser kan hver skyte mot dusinvis av mål, som ville være hundrevis eller tusenvis av kilometer unna.

Project Excalibur var et Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) kaldt krig -et forskningsprogram for å utvikle et røntgenlasersystem som et ballistisk missilforsvar (BMD) for USA . Konseptet er involvert pakking av et stort antall forbruksrøntgen lasere rundt en kjerneanordning , som ville bane på plass. Under et angrep ville enheten bli detonert, med røntgenstråler frigitt fokusert av hver laser for å ødelegge flere innkommende målmissiler. Fordi systemet ville bli distribuert over jordens atmosfære, kan røntgenstrålene nå missiler tusenvis av kilometer unna, og gir beskyttelse over et stort område.

Datidens anti-ballistiske missilsystemer (ABM) angrep bare fiendens atomstridshoder etter at de ble løslatt av ICBM . Siden en enkelt ICBM kunne bære så mange som et dusin stridshoder, var det nødvendig med dusinvis av forsvarsmissiler per angripende missil. En enkelt Excalibur -enhet inneholdt opptil femti lasere og kan potensielt skyte ned et tilsvarende antall missiler, med alle stridshodene fremdeles ombord. En enkelt Excalibur ville kreve dusinvis av ICBM-er for å ta ned, og reversere kostnadsvekslingsforholdet som tidligere hadde dømt ABM-systemer dramatisk .

Grunnkonseptet bak Excalibur ble unnfanget på 1970-tallet av George Chapline Jr. og videreutviklet av Peter L. Hagelstein , begge en del av Edward Tellers "O-Group" i LLNL. Etter en vellykket test i 1980 begynte Teller og Lowell Wood i 1981 samtaler med USAs president Ronald Reagan om konseptet. Disse samtalene, kombinert med sterk støtte fra lobbyister ved Heritage Foundation , hjalp Reagan til slutt med å kunngjøre Strategic Defense Initiative (SDI) i 1983. Ytterligere underjordiske kjernefysiske tester gjennom begynnelsen av 1980 -tallet antydet fremskritt, og dette påvirket 1986 -toppmøtet i Reykjavík 1986 , der Reagan nektet å gi opp muligheten for å teste SDI-teknologi med atomprøving i verdensrommet.

Forskere ved Livermore og Los Alamos begynte å reise bekymringer om testresultatene. Teller og Wood fortsatte å si at programmet gikk bra, selv etter at en kritisk test i 1985 viste at det ikke fungerte som forventet. Dette førte til betydelig kritikk i de amerikanske våpenlaboratoriene . I 1987 ble kampene offentlige, noe som førte til en undersøkelse av om LLNL hadde villedet regjeringen om Excalibur -konseptet. I et intervju på 60 minutter i 1988 forsøkte Teller å gå ut i stedet for å svare på spørsmål om laboratoriets behandling av en medarbeider som satte spørsmålstegn ved resultatene. Ytterligere tester avslørte ytterligere problemer, og i 1988 ble budsjettet kuttet dramatisk. Prosjektet fortsatte offisielt til 1992 da den siste planlagte testen, Greenwater , ble kansellert.

Historie

Konseptuell utvikling

Det konseptuelle grunnlaget for kortbølgelengdelasere, ved bruk av røntgenstråler og gammastråler , er det samme som for deres synlige lys-kolleger. Det var diskusjoner om slike enheter allerede i 1960, året da den første rubinlaseren ble demonstrert.

Den første kunngjøringen om en vellykket røntgenlaser ble gjort i 1972 av University of Utah . Forskere spredte tynne lag med kobberatomer på objektglass og deretter varmet dem opp med pulser fra en neodymglaslaser . Dette førte til at flekker dukket opp på røntgenfilm i lagretningen og ingen i andre retninger. Kunngjøringen vakte stor spenning, men den ble snart overskygget av at ingen andre laboratorier kunne reprodusere resultatene, og kunngjøringen ble snart glemt. I 1974 kunngjorde University of Paris-Sud lasing i et aluminiumplasma laget av en puls av laserlys, men nok en gang ble resultatene sett på skeptisk av andre laboratorier.

DARPA hadde finansiert lavnivåforskning av høyfrekvente lasere siden 1960-tallet. I slutten av 1976 hadde de nesten gitt opp dem. De bestilte en rapport fra Physical Dynamics, som skisserte mulige bruksområder for en slik laser, inkludert rombaserte våpen. Ingen av disse virket lovende, og DARPA droppet midler til røntgenlaserforskning til fordel for den mer lovende gratis elektronlaseren .

I juni 1977 viste to kjente sovjetiske forskere, Igor Sobel'man og Vladilen Letokhov, en film som ble utsatt for produksjonen av plasma av klor , kalsium og titan , i likhet med Utah-resultatene. De var nøye med å påpeke at resultatene var veldig foreløpige, og det var nødvendig med ytterligere studier. I løpet av de neste årene ble det presentert et lite antall tilleggsartikler om emnet. Den mest direkte av disse var Sobel'mans uttalelser på en konferanse i Novosibirsk i 1979 da han sa at han observerte lasing i et kalsiumplasma. Som med tidligere kunngjøringer ble disse resultatene møtt med skepsis.

Første forsøk på Livermore

George Chapline hadde studert røntgenlaserkonseptet gjennom 1970-tallet. Chapline var medlem av Tellers spekulative prosjekt "O-Group" og begynte å diskutere konseptet med andre O-gruppemedlem Lowell Wood, Tellers protegé. De to samarbeidet om en større gjennomgang av røntgenlaserfeltet i 1975. De antydet at en slik enhet ville være et kraftig verktøy innen materialvitenskap , for å lage hologrammer av virus der en konvensjonell lasers lengre bølgelengde ikke ga den nødvendige optiske oppløsningen , og som en slags lyspære for å ta bilder av kjernefusjonsprosessen i deres treghetsinneslutningsfusjonsenheter . Denne gjennomgangen inneholdt beregningene som demonstrerte både de hurtige reaksjonstidene som trengs i en slik enhet og de ekstremt høye energiene som kreves for pumping.

Chapline deltok på et møte der Sobel'mans arbeid med røntgenlasere ble presentert. Han hadde lært om de unike underjordiske atomprøvene som ble utført på vegne av Defence Nuclear Agency (DNA), hvor røntgenstrålene som ble produsert av atomreaksjonene fikk bevege seg nedover en lang tunnel mens selve eksplosjonen ble avskåret av store dører som smalt igjen da eksplosjonen nærmet seg. Disse testene ble brukt for å undersøke effekten av røntgenstråler fra eksoatmosfæriske atomeksplosjoner på kjøretøyer som kommer inn igjen . Han innså at dette var en perfekt måte å pumpe en røntgenlaser på.

Etter noen ukers arbeid kom han på et testbart konsept. På dette tidspunktet laget DNA planer for en annen av røntgeneffekttestene, og Chaplines enhet kunne enkelt testes i det samme "skuddet". Testskuddet, Diablo Hawk , ble utført 13. september 1978 som en del av Operation Cresset -serien. Imidlertid mislyktes instrumenteringen på Chaplines enhet, og det var ingen måte å vite om systemet hadde fungert eller ikke.

Kongressen påla at det  skulle gis 10 millioner dollar til både Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) og Los Alamos National Laboratory (LANL) for våpentester på helt nye konsepter. Chapline fikk klarsignal til å planlegge en ny test dedikert til røntgenlaserkonseptet. I DNA -testene måtte kjøretøyet for gjeninnføring hentes for undersøkelse etter testen, noe som krevde det komplekse systemet med beskyttelsesdører og andre teknikker som gjorde disse testene veldig dyre. For røntgenlasertesten kunne alt dette ignoreres, ettersom laseren ble designet for å bli ødelagt i eksplosjonen. Dette tillot laseren å bli plassert på toppen av den vertikale akselen, noe som reduserte kostnaden for testen kraftig fra de typiske 40  millioner dollar som trengs i et DNA -skudd. Gitt timeplanen på Nevada Test Site , må testen deres vente til 1980.

Dauphin suksess

George Chapline Jr. (til høyre) og George Maenchen (til venstre) ved verdens første røntgenlaser før Dauphin underjordiske atomprøve .

Peter Hagelstein gikk på et fysikkstudium ved MIT i 1974 da han søkte om et Hertz Foundation -stipend. Teller satt i Hertz -styret, og Hagelstein hadde snart et intervju med Lowell Wood. Hagelstein vant stipendet, og Wood tilbød ham deretter en sommerstilling ved LLNL. Han hadde aldri hørt om laboratoriet, og Wood forklarte at de jobbet med lasere, fusjon og lignende konsepter. Hagelstein ankom i mai 1975, men forlot nesten da han fant området som "ekkelt" og umiddelbart antok at de jobbet med våpenforskning da han så piktråden og væpnede vakter. Han ble værende bare fordi han møtte interessante mennesker.

Hagelstein fikk i oppgave å simulere røntgenlaserprosessen på LLNLs superdatamaskiner . Programmet hans, kjent som XRASER for "X-Ray laser", vokste til slutt til rundt 40 000 linjer med kode. Han fikk sin mastergrad i 1976 og tok en heltidsjobb på laboratoriet, med tanke på å lede utviklingen av en fungerende laser. Tanken var å bruke laboratoriets kraftige fusjonslasere som en energikilde, slik Hagelstein og Wood hadde foreslått i sin anmeldelse. Hagelstein brukte XRASER til å simulere omtrent 45 slike konsepter før han fant et som så ut til å fungere. Disse brukte laserne til å varme opp metallfolier og avgi røntgenstråler, men på slutten av 1970-tallet hadde ingen av disse forsøkene vært vellykket.

Etter Diablo Hawk -fiaskoen, vurderte Hagelstein Chaplines idé og kom med et nytt konsept som burde vært mye mer effektivt. Chapline hadde brukt et lett materiale, en fiber hentet fra et lokalt ugress, men Hagelstein foreslo å bruke en metallstang i stedet. Selv om Wood først var skeptisk, kom han til å støtte ideen og argumenterte vellykket for at begge konseptene skulle testes i Chaplines skudd. Den kritiske testen ble utført 14. november 1980 som Dauphin , en del av Operation Guardian . Begge lasere fungerte, men Hagelsteins design var mye kraftigere. Laboratoriet bestemte seg snart for å gå videre med Hagelsteins versjon og danne "R-programmet", ledet av et annet medlem av O-gruppen, Tom Weaver.

Fornyet interesse

Den Novette laser gitt den energien som trengs for Hagelstein vellykkede X-ray laser.

Hagelstein publiserte sin doktoravhandling i januar 1981 om "Physics of Short-bavelength-laser Design". I motsetning til Chapline og Woods tidligere arbeid som fokuserte på sivile applikasjoner, nevner avhandlingens introduksjon flere potensielle bruksområder, til og med våpen hentet fra science fiction -verk.

Hagelstein kom snart tilbake til den sivile siden av røntgenlaserutviklingen, og utviklet først et konsept der laboratoriets fusjonslasere ville produsere et plasma hvis fotoner ville pumpe et annet materiale. Dette var opprinnelig basert på fluorgass inne i en kromfoliefilm. Dette viste seg å være for vanskelig å produsere, så et system mer som de tidligere sovjetiske konseptene ble utviklet. Laseren ville avsette nok energi i en seleniumtråd til å forårsake 24 av elektronene til å bli ionisert, og etterlate 10 elektroner som ville bli pumpet av kollisjoner med de frie elektronene i plasmaet.

Etter flere forsøk på å bruke Novette -laseren som energikilde, fungerte systemet 13. juli 1984 for første gang. Teamet beregnet at systemet produserte laserforsterkning på rundt 700, som de anså for å være et sterkt bevis på lasing. Dennis Matthews presenterte suksessen på American Physical Society Plasma Physics Meeting i oktober 1984 i Boston, der Szymon Suckewer ved Princeton University presenterte bevisene for lasing i karbon ved bruk av en mye mindre laser og begrenset plasmaet ved hjelp av magneter.

Teller i Washington, AvWeek "lekker"

Suksessen med Dauphin -testen presenterte en potensiell ny løsning på BMD -problemet. Røntgenlaseren ga muligheten for at mange laserstråler kunne genereres fra et enkelt atomvåpen i bane, noe som betyr at et enkelt våpen ville ødelegge mange ICBM. Dette ville så stumpe angrepet at enhver amerikansk respons ville være overveldende i sammenligning. Selv om Sovjet satte i gang et angrep i full skala, ville det begrense USAs tap til 30  millioner. I februar 1981 reiste Teller og Wood til Washington for å presentere teknologien for beslutningstakerne og be om større økonomisk støtte for å fortsette utviklingen.

Dette ga et problem. Som andre LLNL -fysiker Hugh DeWitt sa det: "Det har lenge vært kjent at Teller og Wood er ekstreme teknologiske optimister og superselgere for hypotetiske nye våpensystemer," eller som Robert Park uttrykker det, "Alle som kjenner Tellers rekord, erkjenner at han er alltid optimistisk om selv de mest usannsynlige teknologiske ordningene. " Selv om dette salget hadde liten effekt i amerikanske militære kretser, viste det seg å være en kontinuerlig irritasjon i kongressen, og det hadde en negativ effekt på laboratoriets troverdighet da disse konseptene ikke klarte å komme ut. For å unngå dette, gikk Roy Woodruff, assisterende direktør for våpenseksjonen, sammen med dem for å sikre at de to ikke oversalg konseptet. I møter med forskjellige kongressgrupper forklarte Teller og Wood teknologien, men nektet å oppgi datoer når den kan være tilgjengelig.

Bare dager senere inneholdt utgaven av Aviation Week and Space Technology 23. februar 1981 en artikkel om det pågående arbeidet. Den beskrev Dauphin -skuddet i noen detaljer, og fortsatte med å nevne den tidligere testen fra 1978, men feilaktig tilskriver det en krypton fluoridlaser (KrF). Den fortsatte med å beskrive kampstasjonskonseptet der en enkelt bombe ville være omgitt av laserstenger som kunne skyte ned hele femti missiler, og uttalte at "røntgenlasere basert på den vellykkede Dauphin-testen er så små at en en enkelt nyttelast på romfergen kan bære et bunn som er tilstrekkelig til å stoppe et sovjetisk atomvåpenangrep. " Dette var den første i en serie med slike artikler i denne og andre kilder basert på en "jevn lekkasje av topphemmelig informasjon".

High Frontier

Karl Bendetsen ledet innsatsen som til slutt skulle presentere grunnlaget for SDI for Reagan. Excalibur var et av de tre hovedbegrepene som gruppen studerte.

På dette tidspunktet var LLNL ikke den eneste gruppen som lobbyet regjeringen om rombaserte våpen. I 1979 hadde Daniel O. Graham blitt bedt av Ronald Reagan om å begynne å utforske ideen om missilforsvar, og i årene siden blitt en sterk forkjemper for det som tidligere var kjent som Project BAMBI (Ballistic Missile Boost Intercept), men nå oppdatert som " Smart Rocks ". Dette krevde dusinvis av store satellitter som bar mange små, relativt enkle missiler som ville bli skutt opp mot ICBM -ene og spore dem som et vanlig varmesøkende missil .

Samme år skrev Malcolm Wallop og hans medhjelper Angelo Codevilla en artikkel om "Opportunities and Imperatives in Ballistic Missile Defense", som skulle publiseres senere samme år i Strategic Review. De fikk senere selskap av Harrison Schmidt og Teller for å danne det som ble kjent som "laserlobbyen", og tok til orde for bygging av laserbaserte BMD-systemer. Konseptet deres, ganske enkelt kjent som Space Based Laser , brukte store kjemiske lasere plassert i bane.

Graham var i stand til å skaffe interesse fra andre republikanske støttespillere, og dannet en gruppe som ville hjelpe til med å gå inn for hans konsept. Gruppen ble ledet av Karl Bendetsen og fikk plass på Heritage Foundation . Gruppen inviterte laserlobbyen til å bli med dem for å planlegge en strategi for å introdusere disse konseptene for den kommende presidenten.

På et av Heritage -møtene sa Graham at det var et alvorlig problem for Excalibur -konseptet. Han bemerket at hvis sovjeterne avfyrte et missil mot satellitten, hadde USA bare to valg - de kunne la missilet treffe Excalibur og ødelegge det, eller det kunne forsvare seg ved å skyte ned missilet, som også ville ødelegge Excalibur. I begge tilfeller ville et enkelt missil ødelegge stasjonen, noe som ugyldiggjorde hele systemkonseptet når det gjelder å ha et enkelt våpen som ville ødelegge en stor del av den sovjetiske flåten.

På den tiden ble Teller stubbet. På det neste møtet hadde han og Wood et svar, tilsynelatende Tellers eget konsept; i stedet for å være basert på satellitter, ville Excalibur bli plassert i ubåter og "pop-up" når Sovjet sendte rakettene sine. Dette ville også omgå en annen alvorlig bekymring, at atomvåpen i verdensrommet var forbudt og det var usannsynlig at regjeringen eller offentligheten ville tillate disse.

Gruppen møttes først med presidenten 8.  januar 1982. Planlagt varighet i 15 minutter, møtet pågikk i en time. Tilstede var Teller, Bendetsen, William Wilson og Joseph Coors fra " Kjøkkenskapet ". Graham og Wallop var ikke representert, og gruppen avviste tilsynelatende konseptene sine. Den samme gruppen møtte presidenten ytterligere tre ganger.

I mellomtiden fortsatte Teller å angripe Grahams interceptor-baserte konsept, det samme gjorde andre medlemmer av gruppen. Det hadde vært omfattende studier om BAMBI på 1960 -tallet og noen få år siden. Disse rapporterte alltid at konseptet rett og slett var for storslått til å fungere. Graham, da han så de andre utmanøvrere ham etter de første møtene, forlot gruppen og dannet "High Frontier Inc.", og ga ut en blank bok om emnet i mars 1982. Før publisering hadde han sendt en kopi til US Air Force for kommentar . De svarte med en annen rapport om at konseptet "hadde ingen teknisk fortjeneste og burde avvises". Til tross for denne anmeldelsen ble boken High Frontier vidt distribuert og fant raskt følgere. Dette førte til en merkelig situasjon tidlig i 1982, senere kjent som "laserkrigene", hvor huset støttet Teller og senatet støttet Wallops gruppe.

Senere samme sommer klaget Teller til William F. Buckley på Firing Line at han ikke hadde tilgang til presidenten. Dette førte til et  møte med presidenten 4. september uten resten av gruppen High Frontier. Teller sa at de siste fremskrittene i sovjetiske våpen snart ville sette dem i stand til å true USA, og de trengte å bygge Excalibur uten forsinkelse. Uten Woodruff for å dempe kommentarene, sa Teller til presidenten at systemet ville være klart for distribusjon om fem år, og at det var på tide å snakke om "sikret overlevelse" i stedet for "sikret ødeleggelse". Aviation Week rapporterte at Teller hadde bedt om 200  millioner dollar i året "i løpet av de neste årene" for å utvikle det.

Tidlig skepsis

Keyworth var skeptisk til High Frontier -konseptene, men kom til slutt til å støtte dem offentlig.

George A. Keyworth, II hadde blitt utnevnt til stillingen som Reagans vitenskapsrådgiver etter forslag fra Teller. Han var til stede på det første møtet med Heritage -gruppen, og noen dager senere på et personalmøte i Det hvite hus ble han sitert og uttrykte bekymring for at konseptene hadde "veldig vanskelige tekniske aspekter".

Kort tid etter foreslo Edwin Meese Keyworth å danne en uavhengig gruppe for å studere muligheten for et slikt system. Arbeidet ble overført til Victor H. Reis , tidligere fra Lincoln Laboratory og nå assisterende direktør for Office of Science and Technology Policy . Han dannet et panel inkludert Charles Townes , nobelvinner som medoppfinner av MASER og laser, Harold Agnew , tidligere direktør for LANL, og ledet av Edward Frieman , visepresident for militærvitenskapsentreprenøren Science Applications International Corporation (SAIC). Keyworth ga dem et år til å studere problemene, og forstyrret ikke prosessen.

Dannelsen av dette panelet bekymret tilsynelatende Teller, som mistenkte at de ikke ville være enig i hans vurderinger av Excaliburs levedyktighet. Som svar forsterket han innsamlingsinnsatsen og tilbrakte en betydelig tid i 1982 i lobbyvirksomhet i Washington for en innsats på Manhattan Project -nivå for å bringe systemet i produksjon så snart som mulig. Selv om han ikke var en del av Frieman -panelet, var han en del av White House Science Council , og dukket opp på møtene deres for å fortsette presset for videre utvikling.

I juni 1982 ba Frieman -panelet LLNL om å gå gjennom sin egen fremgang. Ledet av Woodruff returnerte laboratoriet en ganske konservativ anmeldelse. De foreslo at hvis de fikk 150–200  millioner dollar i året i løpet av seks år, kunne de bestemme om konseptet var gjennomførbart. De sa at et våpen umulig kunne være klart før midten av 1990-tallet, tidligst. I den endelige rapporten konkluderte panelet med at systemet rett og slett ikke kunne betraktes som en militær teknologi.

Teller var apoplektisk og truet med å trekke seg fra Science Council. Til slutt gikk han med på en ny anmeldelse av LLNL. Denne anmeldelsen var enda mer kritisk til konseptet, og uttalte at på grunn av energibegrensninger ville systemet bare være nyttig mot missiler på kort avstand, og det ville begrense det til missiler som ble skutt opp fra steder nær USA, som ubåt-lansert ballistiske missiler .

I mellomtiden, mens Keyworth fortsatte å støtte konseptene offentlig, var han forsiktig med å komme med uttalelser som hørtes ut som direkte støtte. Han snakket om løftet om systemene og deres potensial. Men da han ble spurt om Excalibur etter å ha mottatt Frieman -rapporten, var han mye mer sløv og sa til journalister at konseptet sannsynligvis var ubrukelig. I 1985 sa han opp stillingen og vendte tilbake til privat industri.

Tellers konstante tilstedeværelse i Washington ble snart oppmerksom på hans tidligere venn, Hans Bethe . Bethe hadde jobbet med Teller på H-bomben, men hadde siden blitt en stor kritiker av bombeindustrien, og spesielt ABM-systemer. Han skrev flere viktige artikler på 1960 -tallet som var svært kritisk til den amerikanske hærens innsats for å bygge et ABM -system, og demonstrerte at et slikt system var relativt billig å beseire og ganske enkelt ville få Sovjet til å bygge flere ICBM -er.

Bethe forble en motstander av ABM -systemer, og da han hørte om Excalibur -innsatsen arrangerte han en tur til LLNL for å grille dem på konseptet. I en to-dagers møteserie i februar 1983 klarte Hagelstein å overbevise Bethe om at fysikken var god. Bethe forble overbevist om at ideen neppe var i stand til å stoppe et sovjetisk angrep, spesielt hvis de utformet systemene sine i visshet om at et slikt system eksisterte. Han var snart medforfatter av en rapport fra Union of Concerned Scientists som beskriver innvendinger mot konseptet, den enkleste er at Sovjet ganske enkelt kunne overvelde det.

SDI

President Reagan holder talen 23. mars 1983 som startet SDI.

Reagan hadde lenge vært dypt kritisk til nåværende atomdoktrin, som han og hans medhjelpere hånet som en "gjensidig selvmordspakt". Han var ekstremt interessert i Heritage -gruppens forslag. Selv om han ikke gjorde noen åpenbare grep den gangen, brukte han en betydelig mengde tid i 1982 på å samle informasjon fra forskjellige kilder om hvorvidt systemet var mulig eller ikke. Rapporter fra både forsvarsdepartementet og Det hvite hus sitt eget vitenskapsråd ville bidra til denne prosessen.

Tidlig i 1983, før mange av disse rapportene hadde blitt returnert, bestemte Reagan seg for å kunngjøre hva som ville bli SDI. Få mennesker ble fortalt om denne avgjørelsen, og til og med Keyworth fikk vite om den bare noen få uker før den skulle bli kunngjort. Da han viste et utkast til talen til Reis, sa Reis at det var " Laetrile ", med henvisning til kvaksalver mot kreft . Han foreslo Keyworth kreve en gjennomgang av de felles stabssjefene eller trekke seg. Keyworth gjorde ingen av dem, og fikk Reis til å trekke seg kort tid senere og tok stilling i SAIC .

Etter et år med presentasjoner fra Heritage -gruppen og andre, gikk Reagan 23. mars 1983 på TV og kunngjorde at han oppfordret "det vitenskapelige samfunnet som ga oss atomvåpen for å vende sine store talenter til menneskehetens og verdensfredens sak: å gi oss midler til å gjøre disse atomvåpnene impotente og foreldede. " Mange historiske oversikter legger mye av drivkraften for denne talen direkte på Teller og Woods presentasjoner, og dermed indirekte på Hagelsteins arbeid.

Samme dag som presidenten holdt sin tale, presenterte forsvarsdepartementet sin rapport for senatet om fremdriften i DARPAs pågående strålevåpenforskning. Direktøren for Directed Energy Program sa at mens de tilbød løfte, gjorde deres "relative umodenhet" det vanskelig å vite om de noen gang ville bli brukt, og uansett ville det neppe ha noen effekt før "1990 -tallet eller senere". Forsvarsministeren, Richard DeLauer, sa senere at disse våpnene var minst to tiår unna og utvikling ville ha "svimlende" kostnader.

Forsvarsministeren, Caspar Weinberger, dannet Strategic Defense Initiative Office i april 1984, og utnevnte general James Abrahamson til sjef. Tidlige estimater var for et budsjett på 26  milliarder dollar i løpet av de første fem årene.

Ytterligere tester, instrumenteringsproblemer

Bare noen få dager etter Reagans tale, 26. mars 1983, ble den andre testen av Hagelsteins design utført som en del av Cabra -skuddet i Operation Phalanx -testserien . Instrumentering viste seg igjen å være et problem, og det ble ikke oppnådd noen gode resultater. Det samme eksperimentet ble utført 16. desember 1983 i Romano -skuddet av følgende Operation Fusileer -serie. Denne testen viste gevinst og lasing.

Desember 1983 skrev Teller et brev på LLNL brevhode til Keyworth om at systemet hadde avsluttet sin vitenskapelige fase og nå "gikk inn i ingeniørfasen". Da Woodruff fikk vite om brevet stormet han inn på Tellers kontor og krevde å trekke seg tilbake. Teller nektet, så Woodruff skrev sin egen, bare for å bli beordret til ikke å sende den av Roger Batzel , laboratoriets direktør. Batzel avviste Woodruffs klager og sa at Teller møtte presidenten som en privat borger, ikke på vegne av Livermore.

Like etter sirkulerte LLNL -forskeren George Maenchen et notat om at instrumentet som ble brukt til å måle laserutgangen, var utsatt for interaksjoner med eksplosjonen. Systemet fungerte ved å måle lysstyrken til en serie berylliumreflektorer når de ble belyst av laserne. Maenchen bemerket at reflektorene selv kunne avgi sine egne signaler når de ble varmet opp av bomben, og med mindre de ble kalibrert separat, var det ingen måte å vite om signalet var fra laseren eller bomben. Denne kalibreringen var ikke utført, noe som gjorde resultatene av alle disse testene effektivt ubrukelige.

På dette tidspunktet hadde Los Alamos begynt å utvikle sine egne atomvåpen-missilvåpen, oppdaterte versjoner av Casaba/Howitzer- konseptene fra 1960-tallet . Gitt den konstante strømmen av nyheter om Excalibur, la de til en laser til en av sine egne underjordiske tester, skutt Correo , også en del av Fusileer -serien. 2.  august 1984 -testen brukte forskjellige metoder for å måle laserutgangen, og disse antydet at lite eller ingen lasing fant sted. George Miller mottok et "etsende" brev fra Paul Robinson fra Los Alamos, der det sto at de "tvilte på at røntgenlaseren var eksistens og at Livermore-ledere mistet sin troverdighet på grunn av at de ikke klarte å stå opp for Teller og Wood . "

Bekymrede forskere gir bekymringer

Union of Concerned Scientists la fram en kritikk av Excalibur i 1984 som en del av en stor rapport om hele SDI -konseptet. De bemerket at et sentralt problem for alle de riktede energivåpenene er at de bare jobber i verdensrommet, ettersom atmosfæren raskt sprer bjelkene. Dette betydde at systemene måtte fange opp missilene når de var over størstedelen av atmosfæren. I tillegg stolte alle systemene på bruk av infrarød sporing av missilene, ettersom radarsporing lett kunne bli upålitelig ved bruk av et stort utvalg av mottiltak. Dermed måtte avlyttingen skje i perioden der missilmotoren fremdeles var i gang. Dette etterlot bare en kort periode der de riktede energivåpenene kunne brukes.

Rapporten sa at dette kan motvirkes ved ganske enkelt å øke rakettens skyvekraft. Eksisterende missiler avfyrte i omtrent tre til fire minutter, med minst halvparten av det som fant sted utenfor atmosfæren. De viste at det var mulig å redusere dette til omtrent et minutt, og timet ting slik at motoren brant ut akkurat som missilet nådde den øvre atmosfæren. Hvis stridshodene raskt ble separert på det tidspunktet, ville forsvaret måtte skyte på de enkelte stridshodene, og dermed stå overfor de samme dårlige kostnadsbytteforholdene som hadde gjort de tidligere ABM-systemene effektivt ubrukelige. Og når raketten først hadde sluttet å skyte, ville sporing være langt vanskeligere.

En av de viktigste påstandene for Excalibur-konseptet var at et lite antall våpen ville være nok til å motvirke en stor sovjetisk flåte, mens de andre rombaserte systemene ville kreve enorme flåter av satellitter. Rapporten pekte ut Excalibur som spesielt sårbar for problemet med hurtigskytende missiler fordi den eneste måten å løse dette på ville være å bygge mange flere våpen, så flere ville være tilgjengelige i det gjenværende korte tidsvinduet. På det tidspunktet hadde den ikke lenger noen fordel i forhold til de andre systemene, mens den fortsatt hadde alle de tekniske risikoene. Rapporten konkluderte med at røntgenlaseren "ikke gir noen utsikt til å være en nyttig komponent" i et BMD-system.

Excalibur+ og Super-Excalibur

Stilt overfor tvillingproblemene med de opprinnelige eksperimentene som tilsynelatende mislyktes og publisering av en rapport som viste at den lett kunne beseires selv om den fungerte, svarte Teller og Wood med å kunngjøre Excalibur Plus -konseptet, som ville være tusen ganger kraftigere enn originale Excalibur. Like etter la de til Super-Excalibur, som var tusen ganger kraftigere enn Excalibur Plus, noe som gjorde den til en billion ganger så lys som selve bomben.

Super-Excalibur ville være så kraftig at den ville kunne brenne gjennom atmosfæren og derved motvirke bekymringene for hurtigskyte missiler. Den ekstra kraften betydde også at den kunne deles opp i flere bjelker, noe som gjorde at et enkelt våpen kunne ledes inn i så mange som hundre tusen bjelker. I stedet for dusinvis av Excalibur-våpen i popup-oppskyttere, foreslo Teller at et enkelt våpen i geostasjonær bane "på størrelse med et utøvende skrivebord som brukte denne teknologien potensielt kan skyte ned hele den sovjetiske landbaserte rakettstyrken hvis den skulle bli skutt opp inn i modulens synsfelt. "

På dette tidspunktet hadde det ikke blitt utført noe detaljert teoretisk arbeid med konseptene, enn si noen praktiske tester. Til tross for dette brukte Teller nok en gang LLNL -brevpapir til å skrive til flere politikere som fortalte dem om det store fremskrittet. Denne gangen kopierte Teller Batzel, men ikke Woodruff. Nok en gang ba Woodruff om å sende et kontrapunktbrev, bare for å få Batzel til å nekte å la ham sende det.

Hytte test

Super-Excalibur ble testet 23. mars 1985 Cottage shot av Operation Grenadier , nøyaktig to år etter Reagans tale. Igjen så det ut til at testen var vellykket, og det ble rapportert at ikke navngitte forskere ved laboratoriet sa at lysstyrken på strålen var økt seks størrelsesordener (dvs. mellom en og ti millioner ganger), et stort fremskritt som ville bane vei for et våpen.

Teller skrev umiddelbart et nytt brev om suksessen med konseptet. Denne gangen skrev han til Paul Nitze , hovedforhandleren til START, og Robert McFarlane , leder for USAs nasjonale sikkerhetsråd . Nitze var i ferd med å begynne forhandlinger om START -våpenbegrensningssamtalene. Teller sa at Super-Excalibur ville være så mektig at USA ikke seriøst burde forhandle om noen form for jevn fot, og at samtalene burde utsettes fordi de inkluderte grenser eller direkte forbud mot underjordiske tester, noe som ville gjøre ytterligere arbeid med Super-Excalibur nesten umulig .

Ved å kommentere resultatene satte Wood en optimistisk tone og sa: "Der vi står mellom oppstart og produksjon, kan jeg ikke fortelle deg  ... [men] Jeg er mye mer optimistisk nå om nytten av røntgenlasere i strategisk forsvar enn da vi begynte. " Derimot, George H. Miller , LLNLs nye assisterende assisterende direktør, satte en mye mer forsiktig tone og uttalte at mens lasingsaksjonen var demonstrert, "er det vi ikke har bevist om du kan lage en militært nyttig røntgenlaser. Det er et forskningsprogram hvor mange av fysikk- og ingeniørspørsmålene fortsatt blir undersøkt  ... "

Flere måneder senere gjennomgikk fysikere ved Los Alamos hytteresultatene og noterte det samme problemet Maenchen hadde nevnt tidligere. De la til slik kalibrering i en test de allerede utførte og fant at resultatene faktisk var så ille som Maenchen har antydet. Målene inneholdt oksygen som lyste ved oppvarming og ga falske resultater. På toppen av dette bemerket forskere fra Livermore som studerte resultatene at eksplosjonen skapte lydbølger i stangen før lasingen var fullført, og ødela laserens fokus. Et nytt lasermedium vil være nødvendig.

Livermore beordret en uavhengig gjennomgang av programmet av Joseph Nilsen, som leverte en rapport 27. juni 1985 som var enig i at systemet ikke fungerte. Gitt situasjonens alvor, ble en ytterligere gjennomgang av JASONs utført 26. og 27. september og kom til samme konklusjon. Det så nå ut til at det ikke var noen avgjørende bevis for at noen lasinger var sett i noen av testene, og hvis det hadde gjort det, var det rett og slett ikke kraftig nok.

I juli dro Miller til Washington for å orientere SDI -kontoret (SDIO) om deres fremgang. Selv om instrumenteringsproblemene på dette tidspunktet var blitt offentlig rapportert flere ganger, klarte han ikke å nevne disse problemene. Flere kilder bemerket dette, en sa at de "var rasende fordi Miller brukte de gamle visningsgrafene på eksperimentet, som ikke tok hensyn til de nye forstyrrende funnene".

Woodruff blader

Kort tid etter Cottage -testen møtte Teller nok en gang Reagan. Han begjærte presidenten om ytterligere 100  millioner dollar for å kunne utføre ytterligere underjordiske tester neste år, noe som omtrent ville doble Excalibur -budsjettet for 1986. Han sa at dette var nødvendig fordi Sovjet økte sin egen forskning.

Senere samme år innkalte Abrahamson, sjef for SDIO, til et  møte 6. september 1985 for å gå gjennom statusen til programmene. Roy Woodruff var der for å presentere LLNLs status. Teller ankom midt i møtet og sa at Reagan hadde avtalt at 100  millioner dollar skulle overføres til Excalibur. Uten å stille spørsmål ved dette, tildelte Abrahamson  ham deretter 100 millioner dollar, og tok det fra andre programmer. Som en tjenestemann bemerket, "Vil du virkelig utfordre noen som sier at han har snakket med presidenten? Vil du virkelig risikere din status ved å spørre Reagan om det var det han virkelig sa?"

På dette tidspunktet hadde Woodruff, som hadde forsøkt å tøyle Teller og Woods kontinuerlige oversalg av prosjektet, endelig nok. Han sendte inn en klage til LLNL-ledelsen og klaget over at Teller og Wood "underbygde mitt ledelsesansvar for røntgenlaserprogrammet" og gjentatte ganger hadde kommet med "optimistiske, teknisk uriktige uttalelser om denne forskningen til landets høyeste beslutningstakere".

Da han fikk vite at Teller og Wood hadde holdt en annen presentasjon for Abrahamson, sa han opp 19. oktober 1985 stillingen og ba om å bli flyttet. På den tiden sa han lite om det, selv om det var utbredt spekulasjon i pressen om hvorfor han hadde sluttet med programmet. Laboratoriet avviste pressespekulasjoner om at det var straff på grunn av en kritisk anmeldelse i det innflytelsesrike tidsskriftet Science som dukket opp samme dag. Teller nektet å snakke om saken, mens Woodruff rett og slett pekte journalister på en uttalelse fra laboratoriet.

Woodruff befant seg forvist til et vindusløst rom han kalte "Gorky West", med henvisning til den russiske byen Gorkij hvor sovjetiske dissidenter ble sendt på intern eksil . Miller erstattet ham som assisterende direktør. Noen måneder senere begynte Woodruff å motta kondolanser fra andre medlemmer av laboratoriet. Da han spurte hvorfor, ble han fortalt at Batzel hadde sagt at han sa opp stillingen på grunn av stress og en midtlivskrise .

Woodruff dro til Harold Weaver, leder for Berkeley-baserte laboratorietilsynskomiteen, for å fortelle sin side av saken. Han fikk vite at gruppen allerede hadde undersøkt, ved å sende en kontakt for å møte Batzel, men hadde ikke giddet å snakke med Woodruff. Han forsøkte å forklare bekymringene for oversalg av teknologien, men som Weaver senere uttrykte det, "ble vi bambuset av laboratoriet."

Økt granskning

Fra slutten av 1985 og gjennom 1986 vendte en rekke hendelser mening mot Excalibur. Et av de mange argumentene som ble brukt for å støtte Excalibur, og SDI som helhet, var forslaget om at Sovjet jobbet med de samme ideene. Spesielt sa de at Sovjet publiserte mange artikler om røntgenlasere til 1977 da de plutselig stoppet. De hevdet at dette var fordi de også hadde startet et militært røntgenlaserprogram, og nå klassifiserte rapportene sine.

Wood brukte denne argumentasjonen under kongressmøter om SDI som et argument for å beholde finansieringen av Excalibur. Han ble deretter bedt om å utvide muligheten for en sovjetisk versjon av Excalibur og hva et amerikansk svar kan være. Wood sa at røntgenlasere kunne brukes mot ethvert objekt i verdensrommet, inkludert sovjetiske Excaliburs, og refererte til denne bruken som en "motforsvars" rolle.

Denne uttalelsen ble raskt vendt mot ham; hvis Excalibur kunne ødelegge et sovjetisk SDI -system, kunne en sovjetisk Excalibur gjøre det samme mot deres. I stedet for å avslutte trusselen om atomvåpen, så det ut til at Excalibur avsluttet trusselen om SDI. Mer bekymringsfullt, når man vurderte slike scenarier, så det ut til at den beste bruken av et slikt system ville være å starte en første streik ; Sovjetiske Excaliburs ville ødelegge USAs forsvar mens deres ICBM angrep den amerikanske missilflåten i sine missilsiloer , de resterende sovjetiske Excaliburs ville deretter stumpe den svake reaksjonen. Miller sendte umiddelbart et brev som motarbeidet Woods uttalelser, men skaden ble gjort.

Kort tid etter skrev Hugh DeWitt et brev til New York Times om Excalibur. Han forklarte den faktiske tilstanden til programmet og sa at det "fortsatt var i sin spede begynnelse", og at det å utvikle det helt "kan kreve 100 til 1200 flere atomprøvinger og lett kan kreve ti til tjue år til". DeWitt og Ray Kidder skrev deretter til Edward Kennedy og Ed Markey for å klage på at LLNLs innvending mot pågående samtaler om et atomprøveforbud utelukkende hviler på røntgenprogrammet.

Fokuserende feil

Mens dette foregikk i pressen, forberedte LLNL seg på et nytt testskudd, Goldstone , en del av Operation Charioteer planlagt til desember 1985. Etter at problemene med de tidligere testene ble notert, hadde Los Alamos foreslått LLNL å designe en ny sensor for dette skudd. LLNL nektet og sa at dette ville forsinke testen om seks måneder og ville ha "ugunstige politiske konsekvenser for programmet". I stedet brukte Goldstone en ny reflektor bestående av hydrogengass som skulle løse kalibreringsproblemene. De nye instrumentene viste at laserens utgang i beste fall var ti prosent av hva de teoretiske spådommene krever, og i verste fall ikke hadde produsert noen laserutgang i det hele tatt.

Fokusering var det viktigste problemet ved den neste testen, Labquark , som ble utført 20. september 1986. Dette var tilsynelatende vellykket, noe som tyder på at de store problemene med fokusering var løst. En oppfølgingstest, Delamar , ble utført 18. april 1987. Denne testen viste at fokuseringen i både denne testen og Labquark så ut til å være en illusjon; strålen hadde ikke innsnevret og var ikke fokusert nok for langdistansefanger.

Da nyheten kom, skyldte Teller Woodruff og sa at han ikke hadde vært "et konstruktivt medlem av teamet". Teller fortsatte å si at testene faktisk var en suksess, men at han ble forhindret fra å fortelle den virkelige historien på grunn av regjeringshemmelighet.

APS -rapport om rettet energivåpen

I 1984 henvendte American Physical Society (APS) seg til Keyworth med ideen om å sette opp et blått båndpanel for å studere de forskjellige våpenkonseptene uavhengig av laboratoriene. Keyworth og Abrahamson var begge enige i denne ideen, og ga teamet fullstendig tilgang til klassifisert materiale etter behov. APS-panelet tok nesten et år å danne, og ble ledet av Nicolaas Bloembergen , som vant Nobelprisen i fysikk i 1981 for sitt arbeid med lasere, og Kumar Patel , som hadde oppfunnet CO _2- laseren . De seksten andre medlemmene i panelet ble på samme måte skilt.

Rapporten ble fullført på atten måneder, men på grunn av det klassifiserte innholdet tok det omtrent ytterligere sju måneder å slette sensurene før den redigerte versjonen ble utgitt for publikum i juni 1987. Rapporten, "The Science and Technology of Directed Energy Weapons ", uttalte at teknologiene det var snakk om var minst et tiår unna scenen der det kunne stå klart om de ville fungere eller ikke.

Noen av systemene syntes å være teoretisk mulige, men trengte mer utvikling. Dette var for eksempel tilfellet med den frie elektronlaseren , der panelet kunne tilby spesifikk informasjon om nødvendige forbedringer, og ba om to eller flere størrelsesordener i energi (100 ganger). Derimot antydet rapportens seksjon om Excalibur at det ikke var klart at det noen gang kunne fungere selv i teorien og ble oppsummert slik:

Kjernefysiske eksplosjonspumpede røntgenlasere krever validering av mange av de fysiske konseptene før deres anvendelse på strategisk forsvar kan evalueres.

Rapporten bemerket også at energikravene til et rettet energivåpen som ble brukt som BMD -eiendel var mye høyere enn energien som trengs for at det samme våpenet skal brukes mot disse eiendelene. Dette betydde at selv om SDI -våpnene kunne utvikles med hell, kunne de bli angrepet av lignende våpen som ville være lettere å utvikle. Bevegelsen av rombaserte eiendeler i kjente banestier gjorde dem også mye lettere å angripe og utsatt for angrep i lengre tid sammenlignet med de samme systemene som ble brukt til å angripe ICBM, hvis utgangsposisjoner var ukjente og forsvant på få minutter.

Rapporten bemerket at dette særlig gjaldt pop-up røntgenlasere. De bemerket at:

Det høye forholdet mellom energi og vekt mellom kjernefysiske eksplosive enheter som driver de riktede energistrålevåpnene, tillater bruk som "pop-up" -enheter. Av denne grunn ville røntgenlaseren, hvis den ble utviklet vellykket, utgjøre en særlig alvorlig trussel mot rombaserte eiendeler til en BMD.

En spesiell bekymring i dette tilfellet var følsomheten til optikken, og spesielt deres optiske belegg , for de forskjellige rombaserte våpnene. Selv relativt lavintensivt laserlys kan skade disse enhetene, blende optikken og gjøre våpnene ute av stand til å spore målene. Gitt den lette vekten til våpen av Excalibur-typen, kunne Sovjet raskt dukke opp en slik enhet like før de satte i gang et angrep, og blinde alle SDI-eiendelene i regionen, selv med et våpen med lav effekt.

Woodruff -affære, GAO -rapport

I løpet av senere halvdel av 1987 fant Woodruff ut at det ikke ble tildelt ham noe arbeid. Med lite å gjøre truet laboratoriet med å kutte lønnen. Den 2.  februar 1987, ga Batzel ham et notat som sier noen problemer han hadde var hans egen gjør. Hans siste appell, til universitetets president David Gardner, ble også avslått.

Som svar sendte Woodruff i april 1987 to offisielle klager. Dette førte til en privat anmeldelse av John S. Foster Jr. og George Dacey etter oppfordring fra Department of Energy. Denne rapporten hadde tilsynelatende ingen effekt. Historien ble kjent i laboratoriene, og måten Batzel tok igjen mot Woodruff ble et stort bekymringspunkt blant de ansatte. En rekke forskere i laboratoriet var så opprørt over behandlingen hans at de skrev et brev fra april 1987 om det til Gardner. Da de ba folk om å signere følgebrevet, ble de "praktisk talt stemplet" av frivillige. Dette var et av mange tegn på økende uro i laboratoriene.

I oktober 1987 sendte noen en kopi av Woodruffs klage til Federation of American Scientists , som deretter overleverte den til avisene. Woodruff besøkte Los Alamos da de første historiene kom inn over Associated Press -ledningen, noe som resulterte i en stående applaus fra de andre forskerne. Pressen, som nå stort sett vendte seg mot SDI, gjorde det til et stort tema de kom til å omtale som "Woodruff Affair".

Presseartiklene om emnet, som generelt var mer utbredt i aviser i California, ble oppmerksom på California Congressman George Brown Jr. Brown utløst en undersøkelse fra General Accounting Office (GAO). Brown sa senere at Tellers versjon av hendelsene var "politisk motiverte overdrivelser rettet mot å forvride nasjonal politikk og finansiere beslutninger".

GAO-rapporten uttalte at de fant en rekke meninger om røntgenlaserprosjektet, men Teller og Wood var "i hovedsak utenfor skalaen på den optimistiske siden". De bemerket at Woodruffs forsøk på å korrigere disse utsagnene ble blokkert, og at klagene hans om laboratoriets oppførsel resulterte i at han ble det lab insider kalte en "ikke -person" der mangeårige kolleger sluttet å snakke med ham. Men rapporten var også generelt enig med laboratoriet på de fleste andre punkter, og beskyldte deretter Woodruff for falskt å ha uttalt at han var medlem av Phi Beta Kappa .

Det ble senere avslørt at et brev sendt av Ray Kidder for inkludering i rapporten hadde blitt fjernet. Kidder var sterkt enig i Woodruffs versjon av hendelsene og sa at Woodruffs forsøk på å sende brev "ga en ærlig, objektiv og balansert beskrivelse av programmet slik det eksisterte den gangen".

Batzel hadde allerede bestemt seg for å trekke seg på dette tidspunktet, og stillingen hans ble besatt av John Nuckolls . Nuckolls ga Woodruff stillingen som assisterende assisterende direktør for traktatverifiseringsarbeid, en stilling av en viss betydning da SDI begynte å avvikle, samtidig som nye traktater gjorde en slik verifiseringsinnsats viktig. Likevel forlot Woodruff i 1990 å ta stilling i Los Alamos.

Som Woodruff hadde fryktet, var sluttresultatet å alvorlig ødelegge omdømmet til LLNL i regjeringen. John Harvey, LLNLs direktør for avanserte strategiske systemer, fant ut at da han besøkte Washington ble han spurt: "hva er den neste løgnen som kommer til å komme ut?" Brown kommenterte senere: "Jeg er ikke tilbøyelig til å kalle det en ødeleggende rapport, men det som har skjedd har skapt mange spørsmål om objektiviteten og påliteligheten til laboratoriet."

Excalibur ender

Teller forble en vanlig besøkende i Det hvite hus, sett her han møtte president Reagan i januar 1989.

I 1986 ble det rapportert at SDIO først og fremst så på Excalibur som et antisatellittvåpen, og kanskje nyttig som et diskrimineringsverktøy for å fortelle stridshoder fra lokkeduer. Dette, sammen med resultatene fra de siste testene, gjorde det klart at det ikke lenger ble ansett for å være nyttig som et BMD -våpen alene. På slutten av 1980 -tallet ble hele konseptet latterliggjort i pressen og av andre medlemmer av laboratoriet; den New York Times siterte George Maenchen som sier "Alle disse påstandene er helt usant. De ligger i riket av ren fantasi." Historiene førte til et intervju på 60 minutter med Teller, men da de begynte å avhøre ham på Woodruff, forsøkte Teller å rive av mikrofonen.

Finansieringen for Excalibur toppet seg i 1987 på 349  millioner dollar og begynte deretter å snu raskt. Budsjettet i mars 1988 avsluttet utviklingen som et våpensystem, og den opprinnelige R -gruppen ble stengt. I budsjettet for 1990 eliminerte kongressen det som en egen post. Røntgenlaserforskning fortsatte ved LLNL, men som et rent vitenskapelig prosjekt, ikke som et våpenprogram. En annen test, Greenwater , var allerede planlagt, men ble til slutt kansellert. Totalt ble ti underjordiske tester brukt i utviklingsprogrammet.

Strålende småstein begynner

Brilliant Pebbles erstattet Excalibur som LLNLs bidrag til SDI -innsatsen. Det ble midtpunktet i programmer etter SDI, til flertallet av de opprinnelige SDI-konseptene ble kansellert i 1993.

Med Excalibur effektivt død, begynte Teller og Wood i 1987 å sette opp Woods nye konsept, Brilliant Pebbles . De presenterte dette først for Abrahamson i oktober og fulgte opp med et møte i mars 1988 med Reagan og hans hjelpere. Det nye konseptet brukte en flåte på omtrent hundre tusen små uavhengige raketter som veide omtrent 2,3 kg hver for å ødelegge missilene eller stridshodene ved å kollidere med dem, ingen sprengstoff var nødvendig. Fordi de var uavhengige, ville et angrep på dem kreve et like stort antall avskjærere. Enda bedre, hele systemet kan utvikles på få år og vil koste 10  milliarder dollar for en komplett flåte.

Brilliant Pebbles var i hovedsak en oppdatert versjon av Project BAMBI -konseptene Graham hadde foreslått i 1981. På den tiden hadde Teller kontinuerlig hånet ideen som "outlandish" og brukt sin innflytelse for å sikre at konseptet ikke fikk alvorlig oppmerksomhet. Ignorerer han sine tidligere bekymringer med konseptet, fortsatte Teller med å promotere Brilliant Pebbles ved å bruke argumenter han tidligere hadde avvist da han ble reist om Excalibur; blant dem, understreket han nå at systemet ikke plasserte eller eksploderte atomvåpen i verdensrommet. Da kritikere sa at ideen falt på bytte for problemene som Union of Concerned Scientists tok opp, ignorerte Teller dem ganske enkelt.

Til tross for alle disse problemene med rødt flagg, og den flere tiår lange rekken av luftvåpen- og DARPA-rapporter som antyder at konseptet bare ikke ville fungere, omfavnet Reagan nok en gang entusiastisk sitt siste konsept. I 1989 hadde vekten av hver rullestein vokst til 45 kg, og kostnaden for en liten flåte på 4600 av dem hadde ballong til 55  milliarder dollar. Det forble midtpunktet i den amerikanske BMD -innsatsen i 1991 da tallene ble ytterligere kuttet til et sted mellom 750 og 1000. President Clinton avbrøt indirekte prosjektet 13. mai 1993 da SDI -kontoret ble omorganisert som Ballistic Missile Defense Organization (BMDO) og fokuserte innsatsen på teaterballistiske missiler .

Teller, SDI og Reykjavík

Gjennom SDIs historie var journalisten William Broad fra New York Times sterkt kritisk til programmet og Tellers rolle i det. Hans arbeider har generelt tilskrevet hele grunnlaget for SDI til Tellers oversalg av Excalibur -konseptet, og overbeviste Reagan om at et troverdig forsvarssystem bare var noen få år unna. Ifølge Broad, "Over protester fra kolleger vildledde Teller de høyeste tjenestemennene i USAs regjering til den dødelige dumheten kjent som Star Wars [kallenavnet til SDI]."

Spesielt peker Broad på møtet mellom Teller og Reagan i september 1982 som det viktigste øyeblikket i opprettelsen av SDI. År senere beskrev Broad møtet slik: "I en halv time distribuerte Teller røntgenlasere over hele det ovale kontoret, og reduserte hundrevis av innkommende sovjetiske missiler til radioaktivt agn, mens Reagan stirret ekstatisk og så et krystallskjold, som dekker menneskets siste håp. "

Denne grunnleggende fortellingen om historien blir omtalt i andre samtidige kilder; i sin biografi, Edward Teller: Giant of The Golden Age of Physics , kommer Blumberg og Panos i hovedsak med samme uttalelse, som Robert Park i sin Voodoo Science .

Andre gir mindre troverdighet til Tellers overbevisende evner; Ray Pollock, som var til stede på møtet, beskrev i et brev fra 1986 at "jeg satt på møtet i midten av september 1982 som Teller hadde på det ovale kontoret  ... Teller fikk en varm mottakelse, men det er alt. Jeg hadde følelsen han forvirret presidenten. " Spesielt noterer han seg Tellers åpningskommentar om "Tredje generasjon, tredje generasjon!" som et forvirringspunkt. Keyworth ble senere sitert for å kalle møtet "en katastrofe". Andre rapporterer at Tellers omgåelse av offisielle kanaler for å arrangere møtet gjorde Caspar Weinberger og andre medlemmer av forsvarsdepartementet sinte.

Andre debatterer Excaliburs rolle i SDI fra starten. Park antyder at Reagans "kjøkkenskap" presset på for en slags handling på BMD allerede før denne perioden. Charles Townes antydet at den viktigste drivkraften for å gå videre ikke var Teller, men en presentasjon av Joint Staff Chiefs holdt bare noen få uker før talen hans som foreslo å flytte noen utviklingsmidler til defensive systemer. Reagan nevnte dette under talen som introduserte SDI. Nigel Hey peker på Robert McFarlane og USAs nasjonale sikkerhetsråd som helhet. I et intervju fra 1999 med Hey, ville Teller selv foreslå at han hadde lite å gjøre med presidentens beslutning om å kunngjøre SDI. Han ville heller ikke snakke om røntgenlaseren og sa at han ikke engang kjente navnet "Excalibur".

Det er betydelig debatt om hvorvidt Excalibur hadde en direkte effekt på mislykket i Reykjavík -toppmøtet. Under møtet i oktober 1986 vurderte Reagan og Mikhail Gorbatsjov først spørsmålet om destabiliserende effekt av mellomdistanseraketter i Europa. Da begge foreslo forskjellige ideer for å eliminere dem, begynte de raskt å raske opp antallet og typer våpen som ble vurdert. Gorbatsjov startet med at han godtok Reagans "doble null-alternativ" fra 1981 for mellomdistanseraketter, men motarbeidet deretter et tilleggstilbud om å eliminere femti prosent av alle atomvåpenvåpen. Reagan motsatte seg deretter et tilbud om å eliminere alle slike missiler innen ti år, så lenge USA var fritt til å distribuere forsvarssystemer etter den perioden. På det tidspunktet tilbød Gorbatsjov å eliminere alle atomvåpen av noe slag innen samme tidsperiode.

På dette tidspunktet kom SDI inn i forhandlingene. Gorbatsjov ville bare vurdere et slikt tiltak hvis USA begrenset SDI -innsatsen til laboratoriet i ti år. Excalibur, som Tellers brev av bare noen få dager tidligere nok en gang sa var klar til å gå inn i ingeniørfag, ville måtte testes i verdensrommet før det punktet. Reagan nektet å gå tilbake til dette, det samme gjorde Gorbatsjov. Reagan prøvde en siste gang å bryte loggen, og spurte om han virkelig ville "avslå en historisk mulighet på grunn av et enkelt ord" ("laboratorium"). Gorbatsjov sa at det var et prinsipielt spørsmål; hvis USA fortsatte den virkelige testen mens Sovjet gikk med på å demontere våpnene sine, ville han komme tilbake til Moskva for å bli betraktet som en tosk.

Fysikk

Lasere

En rubinlaser er en veldig enkel enhet som består av rubinen (høyre), blitsrøret (venstre senter) og foringsrøret (øverst). En røntgenlaser er lik i konseptet, med rubinen erstattet av en eller flere metallstenger, og blitsrøret med en atombombe.

Lasere er avhengige av to fysiske fenomener for å fungere, stimulert utslipp og populasjonsinversjon .

Et atom er laget av en kjerne og et antall elektroner som kretser i skall rundt det. Elektroner finnes i mange diskrete energitilstander, definert av kvantemekanikk . Energinivåene avhenger av kjernens struktur, så de varierer fra element til element. Elektroner kan få eller miste energi ved å absorbere eller avgi et foton med samme energi som forskjellen mellom to tillatte energitilstander. Dette er grunnen til at forskjellige elementer har unike spektrum og gir opphav til vitenskapen om spektroskopi .

Elektroner vil naturlig frigjøre fotoner hvis det er en ledig lavere energitilstand. Et isolert atom vil normalt bli funnet i grunntilstanden , med alle elektronene i sin lavest mulige tilstand. Men på grunn av at omgivelsene tilfører energi, vil elektronene bli funnet i en rekke energier til enhver tid. Elektroner som ikke er i den lavest mulige energitilstanden er kjent som "eksiterte", det samme er atomene som inneholder dem.

Stimulert utslipp oppstår når et eksitert elektron kan falle med samme mengde energi som et forbipasserende foton. Dette får en andre foton til å slippes ut, som samsvarer tett med originalens energi, momentum og fase. Nå er det to fotoner, som dobler sjansen for at de vil forårsake den samme reaksjonen i andre atomer. Så lenge det er en stor populasjon av atomer med elektroner i den matchende energitilstanden, er resultatet en kjedereaksjon som frigjør et utbrudd av enkeltfrekvent, sterkt kollimert lys .

Prosessen med å få og miste energi er normalt tilfeldig, så under typiske forhold er det lite sannsynlig at en stor gruppe atomer vil være i en egnet tilstand for denne reaksjonen. Lasere er avhengige av en slags oppsett som resulterer i at mange elektroner er i de ønskede tilstandene, en tilstand som kalles en populasjonsinversjon. Et lettfattelig eksempel er rubinlaseren , der det er en metastabil tilstand der elektroner vil forbli i en litt lengre periode hvis de først blir begeistret for enda høyere energi. Dette oppnås gjennom optisk pumping , ved bruk av det hvite lyset fra en blitslampe for å øke elektronenergien til en blågrønn eller ultrafiolett frekvens. Elektronene mister deretter energi raskt til de når det metastabile energinivået i dyprødt. Dette resulterer i en kort periode hvor et stort antall elektroner ligger på dette middels energinivået, noe som resulterer i en populasjonsinversjon. På det tidspunktet kan ethvert av atomene avgi et foton ved den energien og starte kjedereaksjonen.

Røntgenlasere

En røntgenlaser fungerer på samme generelle måte som en rubinlaser, men med mye høyere energinivåer. Hovedproblemet ved å produsere en slik enhet er at sannsynligheten for en gitt overgang mellom energitilstander avhenger av energikuben. Ved å sammenligne en rubinlaser som opererer ved 694,3 nm med en hypotetisk myk røntgenlaser som kan operere ved 1 nm, betyr dette at røntgenovergangen er 694 ³ , eller litt over 334 millioner ganger mindre sannsynlig. For å gi samme totale utgangsenergi trenger man en lignende økning i inngangsenergi.    

Et annet problem er at de eksiterte tilstandene er ekstremt kortvarige: for en  overgang på 1 nm vil elektronet forbli i tilstanden i omtrent 10 ^-14 sekunder. Uten en metastabil tilstand for å forlenge denne tiden, betyr dette at det bare er denne flyktige tiden, mye mindre enn en risting , for å utføre reaksjonen. Et egnet stoff med metastabil tilstand i røntgenområdet er ukjent i åpen litteratur.

I stedet er røntgenlasere avhengige av hastigheten på forskjellige reaksjoner for å skape befolkningsinversjon. Ved oppvarming utover et visst energinivå, dissosierer elektroner helt fra atomene sine og produserer en gass av kjerner og elektroner kjent som et plasma . Plasma er en gass, og energien får den til å ekspandere adiabatisk i henhold til den ideelle gassloven . Som den gjør, synker temperaturen, og når til slutt et punkt der elektronene kan koble seg til kjerner igjen. Kjøleprosessen får størstedelen av plasmaet til å nå denne temperaturen på omtrent samme tid. Når de er koblet til kjerner igjen, mister elektronene energi gjennom den normale prosessen med å frigjøre fotoner. Selv om den er rask, er denne utgivelsesprosessen tregere enn tilkoblingsprosessen. Dette resulterer i en kort periode hvor det er et stort antall atomer med elektronene i den høyenergiske nettopp tilkoblede tilstanden, noe som forårsaker en populasjonsinversjon.

For å produsere de nødvendige forholdene må en enorm mengde energi leveres ekstremt raskt. Det har blitt demonstrert at noe i størrelsesorden 1  watt per atom er nødvendig for å gi energien som kreves for å produsere en røntgenlaser. Å levere så mye energi til lasermediet betyr alltid at det vil bli fordampet, men hele reaksjonen skjer så raskt at dette ikke nødvendigvis er et problem. Det betyr at slike systemer iboende er ett-shot-enheter.

Til slutt er en annen komplikasjon at det ikke er noe effektivt speil for røntgenfrekvenslys. I en vanlig laser er lasermediet normalt plassert mellom to delvise speil som reflekterer noe av utgangen tilbake til mediet. Dette øker antallet fotoner i mediet sterkt og øker sjansen for at et gitt atom vil bli stimulert. Enda viktigere, ettersom speilene bare reflekterer de fotonene som beveger seg i en bestemt retning, og de stimulerte fotonene vil slippes i samme retning, fører dette til at utgangen blir sterkt fokusert.

Mangler en av disse effektene, må røntgenlaseren stole helt på stimulering da fotonene bare beveger seg gjennom mediet en gang. For å øke oddsen for at en gitt foton forårsaker stimulering, og for å fokusere utgangen, er røntgenlasere designet for å være veldig lange og tynne. I denne ordningen vil de fleste fotoner som frigjøres naturlig gjennom konvensjonelle utslipp i tilfeldige retninger ganske enkelt forlate mediet. Bare de fotonene som tilfeldigvis frigjøres og beveger seg langs mediets lange akse, har en rimelig sjanse til å stimulere til en ny frigjøring. Et egnet lasermedium vil ha et størrelsesforhold i størrelsesorden 10 000.

Excalibur

Selv om de fleste detaljer om Excalibur-konseptet fortsatt er klassifisert, inneholder artikler i Nature and Reviews of Modern Physics , sammen med de i optikkrelaterte tidsskrifter, store oversikter over de underliggende konseptene og skisserer mulige måter å bygge et Excalibur-system på.

Det grunnleggende konseptet vil kreve en eller flere laserstenger arrangert i en modul sammen med et sporingskamera. Disse ville bli arrangert på en ramme rundt atomvåpenet i sentrum. Naturens beskrivelse viser flere laserstenger innebygd i en plastmatrise som danner en sylinder rundt bomben og sporingsenheten, noe som betyr at hver enhet ville være i stand til å angripe et enkelt mål. Den medfølgende teksten beskriver den imidlertid som å ha flere målbare moduler, kanskje fire. De fleste andre beskrivelser viser flere moduler arrangert rundt bomben som kan siktes separat, som nærmere følger forslagene om at det er flere titalls slike lasere per enhet.

For å skade flyrammen til en ICBM, vil anslagsvis 3  kJ/cm ² måtte treffe den. Laseren er i hovedsak en fokuseringsenhet, som tar strålingen som faller langs stangens lengde og gjør en liten mengde av den til en stråle som går ut i enden. Man kan betrakte effekten som å øke lysstyrken til røntgenstrålene som faller på målet sammenlignet med røntgenstrålene som ble utgitt av selve bomben. Forbedringen av lysstyrken sammenlignet med det ufokuserte resultatet fra bomben er , hvor er effektiviteten ved konvertering fra bomberøntgen til laserrøntgenstråler, og er spredningsvinkelen . ${\ displaystyle \ eta /d \ theta}$${\ displaystyle \ eta}$${\ displaystyle d \ theta}$

Hvis en typisk ICBM er 1 meter i diameter, representerer den i en avstand på 1000 kilometer en solid vinkel på ^10-12 steradian (sr). Estimater for spredningsvinklene fra Excalibur -laserne var fra 10 ⁻¹² til 10 ⁻⁹ . Estimater varierer fra omtrent 10 ⁻⁵ til 10 ⁻² ; det vil si at de har laserforsterkning mindre enn en. I verste fall, med den bredeste spredningsvinkelen og den laveste forbedringen, må pumpevåpenet være omtrent 1 MT for at en enkelt laser skal deponere nok energi på booster for å være sikker på å ødelegge det i dette området. Omtrent 10 kT kreves ved bruk av best-case-scenarier for begge verdiene . ${\ displaystyle \ eta}$  

Det eksakte materialet til lasermediet er ikke spesifisert. Den eneste direkte uttalelsen fra en av forskerne var av Chapline, som beskrev mediet på den originale Diablo Hawk -testen som "et organisk steinmateriale" fra et ugress som vokser på en tomt i Walnut Creek, en by et stykke unna Livermore . Ulike kilder beskriver de senere testene ved bruk av metaller; selen, sink og aluminium har blitt nevnt spesielt.

BMD

Missilbaserte systemer

Den amerikanske hæren drev et pågående BMD -program fra 1940 -tallet. Dette var opprinnelig opptatt av å skyte ned V -2 -lignende mål, men en tidlig studie om emnet av Bell Labs antydet at deres korte flytider ville gjøre det vanskelig å arrangere en avlytting. Den samme rapporten bemerket at lengre flytider for langdistanse missiler gjorde denne oppgaven enklere, til tross for forskjellige tekniske vanskeligheter på grunn av høyere hastigheter og høyder.

Dette førte til en rekke systemer som startet med Nike Zeus , deretter Nike-X , Sentinel og til slutt Safeguard-programmet . Disse systemene brukte korte og mellomdistanseraketter utstyrt med atomstridshoder for å angripe innkommende fiendtlige ICBM-stridshoder. De stadig skiftende konseptene gjenspeiler deres opprettelse i en periode med raske endringer i den motsatte styrken da den sovjetiske ICBM -flåten ble utvidet. Avlyttingsrakettene hadde et begrenset område, mindre enn 800 kilometer, så avlyttingsbaser måtte spres over USA. Siden de sovjetiske stridshodene kunne være rettet mot et hvilket som helst mål, ville det å legge til en enkelt ICBM, som ble stadig billigere på 1960 -tallet, (teoretisk) kreve en annen avlytter på hver base for å motvirke den.

Dette førte til konseptet om kostnadsbytteforholdet , mengden penger man måtte bruke på ytterligere forsvar for å motvirke en dollar med ny offensiv evne. Tidlige estimater var rundt 20, noe som betyr at hver dollar Sovjet brukte på nye ICBM -er ville kreve at USA brukte 20 dollar for å motvirke det. Dette antydet at sovjeterne hadde råd til å overvelde USAs evne til å bygge flere avlyttere. Med MIRV var kostnadsvekslingsforholdet så ensidig at det ikke var noe effektivt forsvar som ikke kunne overveldes for små kostnader, som nevnt i en berømt artikkel fra Bethe og Garwin fra 1968. Dette er nettopp det USA gjorde da Sovjet installerte sitt anti-ballistiske missilsystem A-35 rundt Moskva ; ved å legge MIRV til Minuteman-missilflåten , kunne de overvelde A-35 uten å legge til et eneste nytt missil.

Røntgenbaserte angrep

Studier av kjernefysiske eksplosjoner i stor høyde som dette Kingfish-skuddet fra Operation Fishbowl inspirerte begrepet røntgenangrep.

Under høyhøydeprøver på slutten av 1950-tallet og begynnelsen av 1960-tallet ble det lagt merke til at røntgenstråler fra en atomeksplosjon var frie til å reise lange avstander, i motsetning til utbrudd i lav høyde der luften interagerte med røntgenstrålene i løpet av få titalls meter. Dette førte til nye og uventede effekter. Det førte også til muligheten for å designe en bombe spesielt for å øke røntgenutgivelsen, som kan gjøres så kraftig at den raske avsetningen av energi på en metalloverflate ville få den til å eksplodere eksplosivt. På avstander i størrelsesorden 16 km vil dette ha nok energi til å ødelegge et stridshode.

Dette konseptet dannet grunnlaget for LIM-49 spartanske missil og dets W71- stridshode. På grunn av det store volumet som systemet var effektivt i, kunne det brukes mot stridshoder gjemt blant radar lokkeduer . Når lokkefugler blir utplassert sammen med stridshodet, danner de et trusselrør som er omtrent 1,6 km bredt og hele ti mil langt. Tidligere missiler måtte komme innenfor noen få hundre meter for å være effektive, men med Spartan kunne en eller to missiler brukes til å angripe et stridshode hvor som helst i denne skyen av materiale. Dette reduserte også nøyaktigheten som er nødvendig for missilens styringssystem; den tidligere Zeus hadde en maksimal effektiv rekkevidde på omtrent 121 km på grunn av grensene for oppløsningen til radarsystemene , utover dette hadde den ikke nok nøyaktighet til å holde seg innenfor sin dødelige radius.

Bruken av røntgenbaserte angrep i tidligere generasjons BMD-systemer hadde ført til arbeid for å motvirke disse angrepene. I USA ble disse utført ved å plassere et stridshode (eller deler av det) i en hule forbundet med en lang tunnel til en andre hule der et aktivt stridshode ble plassert. Før avfyring ble hele stedet pumpet inn i et vakuum. Da det aktive stridshodet avfyrte, reiste røntgenstrålene nedover tunnelen for å treffe målstridshodet. For å beskytte målet mot selve eksplosjonen smalt enorme metalldører i tunnelen på kort tid mellom røntgenstrålene som kom og eksplosjonsbølgen bak den. Slike tester hadde blitt utført kontinuerlig siden 1970 -tallet.

Boost-fase angrep

En potensiell løsning på problemet med MIRV er å angripe ICBM under forsterkerfasen før stridshodene er adskilt. Dette ødelegger alle stridshodene med et enkelt angrep, noe som gjør MIRV overflødig. I tillegg lar angrep i denne fasen interceptorene spore målene sine ved hjelp av den store varmesignaturen til boostermotoren. Disse kan sees på avstander i størrelsesorden tusenvis av miles, gitt at de ville være under horisonten for en bakkebasert sensor og dermed kreve at sensorer befinner seg i bane.

DARPA hadde vurdert dette konseptet fra slutten av 1950 -tallet, og hadde på begynnelsen av 1960 -tallet avgjort konseptet Ballistic Missile Boost Intercept , Project BAMBI. BAMBI brukte små varmesøkende missiler som ble skutt opp fra kretsende plattformer for å angripe sovjetiske ICBM-er mens de lanserte. For å holde nok BAMBI -avlytere innenfor rekkevidden til de sovjetiske missilene mens avskjæringsplattformene for avskjæringsprogrammet fortsatte å bevege seg i bane, ville et enormt antall plattformer og missiler være nødvendig.

Det grunnleggende konseptet fortsatte å bli studert gjennom 1960- og 1970 -årene. Et alvorlig problem var at interceptor -missilene måtte være veldig raske for å nå ICBM før motoren sluttet å skyte, noe som krevde en større motor på interceptoren, noe som betyr høyere vekt for å starte i bane. Etter hvert som vanskelighetene med dette problemet ble klare, utviklet konseptet seg til "oppstigningsfasen" -angrepet, som brukte mer følsomme søkere som lot angrepet fortsette etter at ICBMs motor hadde sluttet å skyte og stridshodebussen fremdeles stiger. I alle disse studiene ville systemet kreve at en enorm mengde vekt ble løftet i bane, vanligvis hundrevis av millioner pund, langt utover rimelige anslag for amerikansk evne. Det amerikanske flyvåpenet studerte gjentatte ganger disse forskjellige planene og avviste dem alle som i det vesentlige umulige.

Excaliburs løfte og utviklingsspørsmål

Den " tau trick ": X-stråler frigjøres ved en kjernefysisk innretning oppvarme stål fyr-ledninger .

Excalibur -konseptet syntes å representere et enormt sprang i BMD -evnen. Ved å fokusere effekten av en kjernefysisk eksplosjons røntgenstråler, ble rekkevidden og effektiviteten til BMD sterkt forbedret. En enkelt Excalibur kan angripe flere mål på flere hundre eller tusenvis av kilometer. Fordi systemet var både lite og relativt lett, kunne romfergen frakte flere Excaliburs til bane i en enkelt sortie. Super Excalibur, en senere design, ville teoretisk sett være i stand til å skyte ned hele den sovjetiske missilflåten på egen hånd.

Da den først ble foreslått, var planen å plassere nok Excaliburs i bane, slik at minst en ville være over Sovjetunionen til enhver tid. Men det ble snart lagt merke til at dette tillot Excalibur -plattformene å bli angrepet direkte; i denne situasjonen måtte Excalibur enten tillate seg å absorbere angrepet eller ofre seg selv for å skyte ned angriperen. I begge tilfeller vil Excalibur -plattformen sannsynligvis bli ødelagt, slik at et påfølgende og større angrep kan skje uhindret.

Dette fikk Teller til å foreslå en "pop-up" -modus der en Excalibur ville bli plassert på SLBM- plattformer på ubåter som patruljerte utenfor den sovjetiske kysten. Når en oppskytning ble oppdaget, ville missilene bli skutt oppover og deretter avfyrt når de forlot atmosfæren. Denne planen led også av flere problemer. Mest bemerkelsesverdig var spørsmålet om timing; de sovjetiske missilene skulle skyte i bare noen få minutter, i løpet av denne tiden måtte USA oppdage oppskytingen, bestille en motskyting og deretter vente på at missilene skulle klatre til høyde.

Av praktiske årsaker kunne ubåter bare redde missilene sine i løpet av minutter, noe som betydde at hver enkelt kunne skyte opp en eller to Excaliburs før sovjetiske missiler allerede var på vei. I tillegg ville lanseringen avsløre plasseringen av ubåten, og etterlate den en "sittende and". Disse problemene fikk Office of Technology Assessment til å konkludere med at "det praktiske ved et globalt opplegg som involverer pop-up røntgenlasere av denne typen er tvilsomt."

En annen utfordring var geometrisk i naturen. For missiler som ble skutt opp nær ubåtene, ville laseren skinne gjennom bare den øverste atmosfæren. For ICBM-er som ble lansert fra Kasakhstan , omtrent 3000 kilometer fra Polhavet, betydde jordens krumning at en Excaliburs laserstråle ville ha en lang banelengde gjennom atmosfæren. For å oppnå en kortere atmosfærisk sti-lengde, ville Excalibur måtte klatre mye høyere, i løpet av denne tiden ville missilraketten kunne slippe sine stridshoder.

Det var mulighet for at en kraftig nok laser kunne nå lenger inn i atmosfæren, kanskje så dypt som 30 kilometer (19 mi) høyde hvis den var lys nok. I dette tilfellet ville det være så mange røntgenfotoner all luften mellom kampstasjonen og målrakettene ville være fullstendig ionisert og det ville fortsatt være nok røntgenstråler til overs for å ødelegge raketten. Denne prosessen, kjent som "bleking", vil kreve en ekstremt lys laser, mer enn ti milliarder ganger lysere enn det opprinnelige Excalibur -systemet.

Til slutt var et annet problem å sikte på lasestengene før avfyring. For maksimal ytelse måtte laserstavene være lange og tynne, men dette ville gjøre dem mindre robuste mekanisk. Å bevege dem til å peke på målene deres ville få dem til å bøye seg, og det ville ta litt tid før denne deformasjonen forsvant. Det som kompliserte problemet var at stengene måtte være så tynne som mulig for å fokusere utgangen, et konsept kjent som geometrisk utvidelse , men det førte til at diffraksjonsgrensen ble redusert og kompenserte for denne forbedringen. Om det var mulig å oppfylle ytelseskravene innenfor disse konkurrerende begrensningene ble aldri demonstrert.

Motforanstaltninger

Excalibur jobbet i boostfasen og rettet seg mot selve boosteren. Dette betydde at røntgenherdingsteknikkene som ble utviklet for stridshoder ikke beskyttet dem. Mens mange av de andre SDI-våpnene hadde enkle motforanstaltninger basert på våpenets nødvendige oppholdstid , som å spinne booster og polere den speilblank, gjorde Excaliburs null oppholdstid disse ineffektive. Dermed er den primære måten å beseire et Excalibur -våpen å bruke atmosfæren til å blokkere bjelkenes fremgang. Dette kan oppnås ved å bruke en missil som brenner ut mens den fortsatt er i atmosfæren, og derved nekter Excalibur sporingsinformasjonen som er nødvendig for målretting.

Sovjeterne tenkte på et bredt spekter av svar i løpet av SDI -tiden. I 1997 distribuerte Russland Topol-M ICBM som utnyttet en motor med brenning med høyere skyvekraft etter start, og fløy en relativt flat ballistisk bane, begge egenskaper som var ment å komplisere rombasert sensorinnsamling og avskjæring. Topol skyter motoren i bare 150 sekunder, omtrent halvparten av tiden for SS-18 , og har ingen buss, stridshodet slippes sekunder etter at motoren stopper. Dette gjør det langt vanskeligere å angripe.

I 1976 begynte organisasjonen som nå er kjent som NPO Energia å utvikle to rombaserte plattformer, ikke ulikt SDI-konseptene; Skif var bevæpnet med en CO ₂ -laser mens Kaskad brukte missiler. Disse ble forlatt, men med kunngjøringen av SDI ble de omformet som antisatellittvåpen, med Skif som ble brukt mot objekter med lav bane og Kaskad mot høyere høyde og geostasjonære mål.

Noen av disse systemene ble testet i 1987 på Polyus -romfartøyet. Hva som var montert på dette romfartøyet er fortsatt uklart, men enten en prototype Skif-DF eller en mockup var en del av systemet. I følge intervjuer som ble utført år senere, var montering av Skif -laseren på Polyus mer for propagandaformål enn som en effektiv forsvarsteknologi, ettersom uttrykket "rombasert laser" bar politisk kapital . En av uttalelsene er at Polyus ville være grunnlaget for utplassering av kjernefysiske "gruver" som kan bli avfyrt utenfor rekkevidden til SDI -komponentene og nå USA innen seks minutter.

I populærkulturen

Et lignende laservåpen, også kalt Excalibur, vises i videospillene Ace Combat Zero: The Belkan War og Ace Combat Infinity . I spill, er Excalibur en skyskraper lignende superweapon som opprinnelig brukt som en BMD som i virkeligheten, men er etter hvert igjen tatt i bruk for luftvern . I hvert spill det vises i, blir Excalibur brukt av antagonistene og blir ødelagt av spilleren.

Se også

• Våpen med regi-energi

Forklarende notater

Referanser

Sitater

Bibliografi

Videre lesning

Eksterne linker

• Media relatert til Project Excalibur på Wikimedia Commons