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Scudo Spaziale. Marco Mantovani. Politecnico di Milano Corso di Missilistica Prof.ssa Ferri degli Antoni. Sommario…. Origini del BMDO Cenni storici: il sistema missilistico Nike Theatre Missile Defense Intercettamento in fase di decollo National Missile Defense Analisi dei costi
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Scudo Spaziale Marco Mantovani Politecnico di Milano Corso di Missilistica Prof.ssa Ferri degli Antoni
Sommario… • Origini del BMDO • Cenni storici: il sistema missilistico Nike • Theatre Missile Defense • Intercettamento in fase di decollo • National Missile Defense • Analisi dei costi • Posizioni politiche internazionali
1983: nasce il B.M.D.O. “Tonight, consistent with our obligations under the ABM Treaty and recognizing the need for close consultation with our allies, I am taking an important first step. I am directing a comprehensive and intensive effort to define a long-term research and development program to begin to achieve our ultimate goal of eliminating the threat posed by strategic nuclear missiles... Our only purpose - one all people share – is to search for ways to reduce the danger of nuclear war.” President Ronald Reagan, 23 March 1983
Ballistic Missile Defense Organisation NMD= National Missile Defence GBI=Ground Based Interceptor BMC3=Battle Management, Control, Command and Communication IFICS=In-Flight Interceptor Communications System XBR=X-band / Ground Based Radar SBIS= Space Based Infrared System B.C.M.3 (I.F.I.C.S, B.C.M.2) S.B.I.R.S. X.B.R. G.B.I. NMD BMDO TMD N.A. N.T.W. T.H.A.A.D. M.E.A.D.S. P.A.C.-3 B.M.D.-T.P. TMD= Theater Missile Defence PAC-3= Patriot Advanced Capability-3 NA= Navy Area NTW= Navy Theatre Wide THAAD=Theater High Altitude Area Defence MEADS=Medium Area Defence System BMD-TP=Ballistic Missile Defence- Technology Program
Storia del BMDO • Evoluzione • - progetto iniziale: 3 fasi • - 1993: revisione dettata da nuove minacce • - 1998: adeguamento in funzione delle nuove tecnologie • Successi • - Extended Range Interceptor (ERINT) • - PAC-3 • -Arrow (ISR), joint ventures per difesa navale(AUS, JAP) • Ricerca scientifica • - Laser • - Rivestimento per specchi e rivestimenti più efficienti • - Componentistica miniaturizzata • - Numerosi brevetti ad alto contenuto tecnologico
Il sistema missilistico “Nike” profilo storico • Origine e nome • Missione del sistema • Logistica • Base-tipo • Nike-”AJAX” • Nike-”HERCULES” • Guida e controllo • Conclusione dell’era- Nike Foto
Theater Missile Defense Struttura di difesa “a sfere”
Navy Area Incrociatori AEGIS e “destroyers”, aggiornati. Modifiche: radar di bordo AN-SPY 1 missili SM-2: nuovi sensori infrarossi, più efficienti Vantaggi: velocità di dispiegamento senza attendere permessi Prima unità operativa: fine 2003
Difesa di medio raggio: MEADS Progetto italo-tedesco, requisiti: unità modulari, facilmente trasportabili integrabilità con altri sistemi in forza agli Alleati
Patriot Advanced Capability-3 Test del 21 Ottobre 2001
Appendice A Intercettamento in fase di decollo (BPI)
National Missile Defense Integrazione del sensore multiplo, delle comunicazioni, del comando e del controllo dei sistemi avanzati di armamento • Rilevazione e distinzione della minaccia • Gestione dell'intercettazione Sviluppo in 3 fasi: • Intercettamento ed eliminazione di minacce tecnologicamente modeste; l’attacco di 5 • missili a bassa tecnologia, muniti di strumenti di controdifesa come flares o jamming. • Termine previsto per il 2003. • Configurazione migliorata del primo stadio, durata programma: 3-5 anni. Efficace • contro l’attacco di 20 missili a singola testata, dotati al più di 4 sistemi di elusione • riconosciuti (cioè non sarà necessario distruggerli); 3-5 anni per la messa a punto. • Specifiche del programma soddisfatte; il sisitema sarà efficace contro attacchi nemici • o accidentali dotati di una elevata implementazione tecnologica. Sarà richiesta la • capacità di sventare l’attacco di 20 missili, ognuno dotato di sistemi di elusione • non riconoscibili (fino a 5), che dovranno essere quindi singolarmente annientabili. Note: Appalto assegnato alla Boeing Previsto l’insediamento di 100 nuove basi in Alaska, che farà slittare al 2007 il completamento dei lavori.
In Flight Interceptor Comm. • IFIC è un componente del BMC3, ( “Battle Management, Control, Command and Communications”); rete di stazioni distribuite sul territorio, ha il compito di garantire il trasferimento dei dati tra il Ground Based Interceptor (GBI) e l’obiettivo da colpire,nonché l’interazione tra il GBI e il BMC2. • 14 unità disposte a coppie per eliminare il disturbo sulla comunicazione; il parametro fondamentale per la logistica è di natura strategica • Non è richiesta presenza di personale, se non per la sola manutenzione; • Consiste in un trasmettitore/ricevitore racchiuso in una struttura del diametro di 6 metri, e nel complesso l’elemento occuperà un’area di circa mezzo ettaro; non genererà alcun tipo di radiazione (EMR), eccetto durante la fase di lancio del GBI, durante il quale non sarà comunque rilevabile all’esterno della base. • Il solo rumore emesso è associato al generatore elettrico di sicurezza, necessario per alimentare la base in caso di black-out del sistema centrale; il generatore sarà quindi utilizzato in modo continuo soltanto dove la rete di distribuzione di energia elettrica non sia presente o non rispetti le specifiche del sistema.
Early Warning System Sistema d’allarme immediato per il rilevamento di missili balistici e della loro traiettoria; è costituito da radar e da satelliti di sostegno. In aggiunta, è previsto un aggiornamento ai radar: si parlerà così di Upgraded Early Warning System o UEWS, a frequenza molto alta (UHFEWR). Space Based Infrared System Sistema a raggi infrarossi orbitante sviluppato dall’Air Force. I satelliti del programma di sostegno sono geostazionari, a scansione fissa, e nel prossimo decennio sostituiranno i satelliti attualmente utilizzati dal programma di difesa; forniranno un importante sostegno al BM/C3 (elemento perla gestione della strategia, per il controllo e le comunicazioni).
X-Band radar Nasce dall’evoluzione tecnologica dei sistemi radar utilizzati dai programmi THAAD e GBI, offre un’elevata efficienza contro attacchi multipli. Missione:1. elaborare informazioni sulle prime fasi della traiettoria di volo del missile; 2. fornire in tempo reale i dati relativi ai suoi spostamenti al BCM3 (Battle Management, Command, Control and Communications); 3. attività di appoggio durante esplorazione spaziale. Struttura: Radar montato su un basamento, impianti per la manutenzione e un generatore di corrente ausiliario; è presente inoltre un radar suppletivo per la gestione di operazioni non inerenti il NMD, come per esempio una missione Shuttle. Occupa una porzione di terreno del raggio di circa 150 metri. E’ un sistema (di terra) di guida elettronica estremamente affinato, accoppiato ad una antenna regolabile meccanicamente. Utilizza sensori a banda larga per l’intercettazione e identificazione di obiettivi a distanza elevata; sono implementati metodi di analisi del segnale ad alta frequenza per migliorare la risoluzione degli obiettivi.
Osservazioni • Impatto sulla salute dovuto a radiazioni elettromagnetiche (EMR) generate da XBR • Interferenza delle XBR con gli elettrodomestici • Interferenze con strumenti aeroportuali o aerospaziali • Impatto sulla fauna in prossimità delle basi • Paragone all’esposizione a radiazione nella vita quotidiana. • Inquinamento acustico ed atmosferico
Battle Management, Command and ControlBMC2 • E’ il centro decisionale dell’intero NMD: riceve informazioni dai satelliti di sorveglianza e dai radar a terra, e trasmette i comandi al missile in fase di avvicinamento al nemico. Include sistemi di monitoraggio sullo stato di funzionamento dei singoli elementi, oltre che interfacce per la gestione della missione. • La locazione di questo elemento è in prossimità della base di lancio dell’intercettore (GBI) e di un radar a terra (XBR); è sempre operativo e richiede la presenza di un team di 35 persone. NOTA: Le comunicazioni avvengono attraverso fibre ottiche; in molti casi,come in Nord Dakota e in Alaska, la messa in opera del collegamento costituì una voce rilevante di spesa.
Ground Based Interceptor L’intercettore lanciato da terra è l’arma del sistema di difesa. La sua funzione è di intercettare testate missilistiche in avvicinamento fuori dell’atmosfera, e distruggerle per mezzo della forza d’impatto. E’ costituito da: • Un intercettore chiamato Exoatmospheric Kill-Vehicle” • Propulsore, che deve portare la testata in prossimità del luogo d’impatto • Unità di terra necessarie alla localizzazione e determinazione delle traiettorie. • Sensori che devono riconoscere ed evitare i tentativi d’elusione che presumibilmente il nemico opererà.
Exoatmospheric Kill-Vehicle Questo è l’elemento del GBI che entra in collisionecol nemico; è dotato degli strumenti che gli rendono possibile la comunicazione con le unità di terra; il sottosistema principale dell’EKV è un sensore ad infrarossi; le due case produttrici che si occupano di questo elemento, la Boeing e la Rayteon, hanno integrato due sistemi sensoriali differenti
Payload Launch Vehicle In fase di test viene utilizzato il propulsore Lockheed Martin, composto dalla seconda e terza fase del propulsore Minuteman II, ormai in disuso, moficato per funzionare come prima e seconda fase. L’autonomia limitata non gli permette la copertura di tutto il territorio degli Stati Uniti. Dimensioni Minuteman
Storia del finanziamento La fase iniziale è caratterizzata da un’ingente profusione di risorse, per lo schieramento delle tecnologie necessarie e per le necessità balistiche (si pensi all’ottenimento dell’energia cinetica necessaria). In secondo tempo si nota lo sviluppo del progetto NMD e TMD.
Prospetti Centri di ricerca Da notare: Surveillance, Acquisition, Tracking, and Kill Assessment; Direced Energy Weapons Tech; Kinetic En.Weap.Tech. 1993 SDIO rivisto in funzione di una maggiore attenzione a possibili attacchi limitati. Nasce il “BMDO”. La maggiore minaccia non era più l’Unione Sovietica, quanto stati nemici più piccoli o singoli atrtacchi terroristici. Si noti infatti l’incremento nel finanziamento del TMD.
Oggi TMD: minacce missilistiche di corta gittata (1200Km.); è in corso la fase finale di test; si deve potenziare la capacità di integrazione dei sistemi. NMD: prosegue sviluppo. RICERCA: necessaria per l’implementazione di sistemi sofisticati di difesa, adeguati alle crescenti minacce. Il definitivo schieramento è previsto tra circa 4 anni.
Conclusione • CONCLUSIONI • Secondo il Pentagono, realizzare e mantenere operativo il Sistema Nazionale di Difesa Antimissile costerà ai contribuenti statunitensi 30,2 miliardi di dollari, distribuiti tra il 1991 ed 2026 contro i 23,8 miliardi (al valore USD del 1999) inizialmente previsti. L'incremento include l'aumento da 20 a 100 dei missili intercettori ed il miglioramento del sistema radar di scoperta e guida destinato a individuare missili balistici diretti contro gli USA. Washington sta sviluppando un sistema di difesa in grado di difendere il Nord America e le Hawaii da un attacco portato da un numero limitato di missili balistici costituito da strumenti di identificazione della minaccia, missili intercettori e basi radar. • Il Dipartimento alla Difesa ritiene che lo "scudo Antimissile" potrebbe proteggere gli USA contro un attacco improvviso lanciato da una potenza nucleare o da uno degli stati in procinto di sviluppare missili balistici a lungo raggio bloccando le crescenti capacità di paesi come la Corea del Nord che stanno mettendo a punto missili multistadio, capaci di portare una testata nucleare. Il dispiegamento del sistema potrebbe richiedere la modifica del Trattato sui Missili Anti Balistici (ABM) stipulato nel 1972 da URSS e USA, che limitava le armi antimissile a scopo deterrente per mantenere inalterate la capacità delle due superpotenze di annientarsi reciprocamente
SISTEMA DISTANZA POTENZA ELETTRICA (mW/cm^2) Forno Micro-onde 5 cm 5 X-Band Radar (150 m) 150 m 2,5 Walkie-Talkie 10 cm 2,5 Telefono cellulare 1 cm 0,6 Valori indicativi L’esposizione alle radiazioni elettromagnetiche nella zona interna al perimetro di sicurezza, è simile a quella sperimentata a 5cm da un forno a microonde o a 10cm da un Walkie-Talkie.
Soluzioni differenti Raytheon Boeing
