Projekt Excalibur

Detta tidiga konstverk visar en Excalibur som skjuter mot tre närliggande mål. I de flesta beskrivningar kunde var och en skjuta mot dussintals mål, som skulle vara hundratals eller tusentals kilometer bort.

Project Excalibur var ett forskningsprogram från Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) från kalla krigets tid för att utveckla ett röntgenlasersystem som ett ballistiskt missilförsvar (BMD) för USA . Konceptet innebar att packa ett stort antal förbrukbara röntgenlasrar runt en kärnkraftsanordning som skulle kretsa i rymden. Under en attack skulle enheten detoneras, med röntgenstrålar som släpps fokuserade av varje laser för att förstöra flera inkommande målmissiler. Eftersom systemet skulle sättas ut ovanför jordens atmosfär kunde röntgenstrålarna nå missiler tusentals kilometer bort och ge skydd över ett brett område.

Dåtidens antiballistiska missilsystem (ABM) attackerade fiendens kärnstridsspetsar först efter att de släppts av ICBM . Eftersom en enda ICBM kunde bära så många som ett dussin stridsspetsar, krävdes dussintals försvarsmissiler per attackerande missil. En enda Excalibur-enhet innehöll upp till femtio lasrar och skulle potentiellt kunna förstöra ett motsvarande antal missiler, med alla stridsspetsarna fortfarande ombord. En enda Excalibur skulle alltså kunna förstöra dussintals ICBM:er och hundratals stridsspetsar för kostnaden av en enda kärnvapenbomb, vilket dramatiskt vänder på kostnadsutbytesförhållandet som tidigare hade dömt ABM-system.

Grundkonceptet bakom Excalibur skapades på 1970-talet av George Chapline Jr. och vidareutvecklades av Peter L. Hagelstein , båda en del av Edward Tellers "O-Group" i LLNL. Efter ett framgångsrikt test 1980 började Teller och Lowell Wood 1981 samtal med USA:s president Ronald Reagan om konceptet. Dessa samtal, i kombination med starkt stöd från lobbyister vid Heritage Foundation , hjälpte Reagan slutligen att tillkännage Strategic Defense Initiative (SDI) 1983. Ytterligare underjordiska kärnvapenprov under början av 1980-talet antydde att framsteg gjordes, och detta påverkade toppmötet i Reykjavík 1986. , där Reagan vägrade att ge upp möjligheten att bevistesta SDI-teknologi med kärnvapenprovning i rymden.

Forskare vid Livermore och Los Alamos började väcka oro över testresultaten. Teller och Wood fortsatte att säga att programmet gick bra, även efter att ett kritiskt test 1985 visade att det inte fungerade som förväntat. Detta ledde till betydande kritik inom de amerikanska vapenlaboratorierna . 1987 blev striderna offentliga, vilket ledde till en utredning om huruvida LLNL hade vilseleda regeringen om Excalibur-konceptet. I en 60 minuters intervju 1988 försökte Teller gå ut istället för att svara på frågor om labbets behandling av en kollega som ifrågasatte resultaten. Ytterligare tester avslöjade ytterligare problem, och 1988 skars budgeten ned dramatiskt. Projektet fortsatte officiellt till 1992 då dess sista planerade test, Greenwater of Operation Julin , avbröts.

Historia

Konceptuell utveckling

Den konceptuella grunden för kortvågiga lasrar, som använder röntgenstrålar och gammastrålar , är densamma som för deras motsvarigheter i synligt ljus. Det fanns diskussioner om sådana anordningar så tidigt som 1960, året då den första rubinlasern demonstrerades.

Det första tillkännagivandet av en framgångsrik röntgenlaser gjordes 1972 av University of Utah . Forskare spred tunna lager av kopparatomer på objektglas och värmde dem sedan med pulser från en neodymglaslaser . Detta gjorde att fläckar uppstod på röntgenfilm i riktning mot lagren och inga i andra riktningar. Tillkännagivandet väckte stor spänning, men det överskuggades snart av det faktum att inga andra labb kunde återge resultaten, och tillkännagivandet glömdes snart bort. 1974 universitetet i Paris-Sud att en aluminiumplasma skapades av en puls av laserljus, men återigen betraktades resultaten skeptiskt av andra laboratorier.

DARPA hade finansierat forskning på låg nivå om högfrekventa lasrar sedan 1960-talet. I slutet av 1976 hade de nästan gett upp dem. De beställde en rapport av Physical Dynamics, som beskrev möjliga användningsområden för en sådan laser, inklusive rymdbaserade vapen. Inget av dessa verkade lovande, och DARPA lade ner finansieringen för röntgenlaserforskning till förmån för den mer lovande fria elektronlasern .

I juni 1977 visade två välkända sovjetiska forskare, Igor Sobel'man, och Vladilen Letokhov, en film exponerad för produktionen av plasma av klor , kalcium och titan , liknande resultaten i Utah. De var noga med att påpeka att resultaten var mycket preliminära och att ytterligare studier krävdes. Under de närmaste åren presenterades ett litet antal ytterligare artiklar om ämnet. Det mest direkta av dessa var Sobel'mans uttalanden vid en konferens 1979 i Novosibirsk när han sa att han observerade lasering i en kalciumplasma. Liksom med tidigare tillkännagivanden möttes dessa resultat av skepsis.

Första försöken på Livermore

George Chapline hade studerat röntgenlaserkonceptet under 1970-talet. Chapline var medlem i Tellers spekulativa projekt "O-Group" och började diskutera konceptet med O-gruppmedlemmen Lowell Wood, Tellers skyddsling. De två samarbetade i en större översyn av röntgenlaserfältet 1975. De föreslog att en sådan enhet skulle vara ett kraftfullt verktyg inom materialvetenskap, för att göra hologram av virus där en konventionell lasers längre våglängd inte gav den erforderliga optiska upplösningen , och som en sorts blixtlampa för att ta bilder av kärnfusionsprocessen i deras tröghetsinneslutningsfusionsanordningar . Denna granskning innehöll de beräkningar som visade både de snabba reaktionstiderna som behövs i en sådan anordning och de extremt höga energier som krävs för pumpning.

"Jag satte omedelbart ihop de idéer jag hade fått från Sobelmans samtal med resultaten av experimentet, och på fem minuter kom jag på den allmänna idén om något som med största sannolikhet skulle fungera för att göra en röntgenlaser med en nukleär anordning."

—George Chapline

Chapline deltog i ett möte där Sobel'mans arbete med röntgenlaser presenterades. Han hade lärt sig om de unika underjordiska kärnvapentesterna som gjordes på uppdrag av Defense Nuclear Agency (DNA), där den skur av röntgenstrålar som producerades av kärnreaktionerna fick färdas ner i en lång tunnel medan själva explosionen avbröts med stora delar dörrar som slog igen när explosionen närmade sig. Dessa tester användes för att undersöka effekterna av röntgenstrålar från exoatmosfäriska kärnvapenexplosioner på återinträdesfordon . Han insåg att detta var ett perfekt sätt att pumpa en röntgenlaser.

Efter några veckors arbete kom han på ett testbart koncept. Vid den här tiden planerade DNA:t för ytterligare ett av sina röntgeneffekttester, och Chaplines enhet kunde lätt testas i samma "shot". Testskottet, Diablo Hawk , utfördes den 13 september 1978 som en del av Operation Cresset- serien. Men instrumenteringen på Chaplines enhet misslyckades, och det fanns inget sätt att veta om systemet hade fungerat.

   Kongressen beordrade att 10 miljoner dollar ska ges till både Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) och Los Alamos National Laboratory (LANL) för vapentester på helt nya koncept. Chapline fick klartecken att planera för ett nytt test dedikerat till röntgenlaserkonceptet. I DNA-testerna var återinträdesfordonet tvunget att hämtas för studier efter testet, vilket krävde det komplexa systemet med skyddsdörrar och andra tekniker som gjorde dessa tester mycket dyra. För röntgenlasertestet kunde allt detta ignoreras, eftersom lasern var designad för att förstöras i explosionen. Detta gjorde det möjligt för lasern att placeras på toppen av den vertikala åtkomstaxeln, vilket kraftigt sänkte kostnaden för testet från de typiska $40 miljonerna som behövs för ett DNA-skott. Med tanke på schemat på Nevada Test Site , skulle deras test behöva vänta till 1980.

Dauphin framgång

George Chapline Jr. (höger) och George Maenchen (vänster) vid världens första röntgenlaser före det underjordiska kärnvapenprovet Dauphin .

Peter Hagelstein gick ett fysikprogram vid MIT 1974 när han ansökte om ett Hertz Foundation- stipendium. Teller satt i Hertz styrelse och Hagelstein fick snart en intervju med Lowell Wood. Hagelstein vann stipendiet, och Wood fortsatte sedan med att erbjuda honom en sommartjänst vid LLNL. Han hade aldrig hört talas om labbet, och Wood förklarade att de arbetade med lasrar, fusion och liknande koncept. Hagelstein anlände i maj 1975, men lämnade nästan när han fann att området var "äckligt" och antog omedelbart att de arbetade med vapenforskning när han såg taggtråden och beväpnade vakter. Han stannade bara för att han träffade intressanta människor.

Hagelstein fick i uppdrag att simulera röntgenlaserprocessen på LLNL:s superdatorer . Hans program, känt som XRASER för "röntgenlaser", växte så småningom till cirka 40 000 rader kod. Han tog sin magisterexamen 1976 och tog ett heltidsjobb på labbet, med avsikt att leda utvecklingen av en fungerande laser. Tanken var att använda labbets kraftfulla fusionslasrar som en energikälla, som Hagelstein och Wood hade föreslagit i sin granskning. Hagelstein använde XRASER för att simulera cirka 45 sådana koncept innan han hittade ett som verkade fungera. Dessa använde lasrarna för att värma metallfolier och avge röntgenstrålar, men i slutet av 1970-talet hade inget av dessa experiment varit framgångsrikt.

Efter Diablo Hawk-misslyckandet granskade Hagelstein Chaplines idé och kom på ett nytt koncept som borde vara mycket mer effektivt. Chapline hade använt ett lättviktsmaterial, en fiber som tagits från ett lokalt ogräs, men Hagelstein föreslog att man istället skulle använda en metallstav. Även om han från början var skeptisk, kom Wood att stödja idén och argumenterade framgångsrikt för att båda koncepten skulle testas i Chaplines skott. Det kritiska testet utfördes den 14 november 1980 som Dauphin , en del av Operation Guardian . Båda lasrarna fungerade, men Hagelsteins design var mycket kraftfullare. Labbet bestämde sig snart för att gå vidare med Hagelsteins version och bildade "R-programmet", ledd av en annan O-gruppmedlem, Tom Weaver.

Förnyat intresse

Novette -lasern gav den energi som behövdes för Hagelsteins framgångsrika röntgenlaser.

Hagelstein publicerade sin doktorsavhandling i januari 1981 om "Physics of Short-wavelength-laser Design". I motsats till Chapline och Woods tidigare arbete som fokuserade på civila tillämpningar, nämner avhandlingens inledning flera potentiella användningsområden, till och med vapen hämtade från science fiction-verk.

Hagelstein återvände snart till den civila sidan av röntgenlaserutvecklingen, och utvecklade till en början ett koncept där labbets fusionslasrar skulle producera en plasma vars fotoner skulle pumpa ett annat material. Detta baserades ursprungligen på fluorgas innesluten i en kromfoliefilm. Detta visade sig vara för svårt att tillverka, så ett system som mer liknade de tidigare sovjetiska koncepten utvecklades. Lasern skulle avsätta tillräckligt med energi i en selentråd för att få 24 av elektronerna att joniseras, vilket lämnar efter sig 10 elektroner som skulle pumpas genom kollisioner med de fria elektronerna i plasman.

Efter flera försök med Novette-lasern som energikälla fungerade systemet den 13 juli 1984 för första gången. Teamet beräknade att systemet producerade laserförstärkning på cirka 700, vilket de ansåg vara starka bevis på lasring. Dennis Matthews presenterade framgången vid American Physical Society Plasma Physics Meeting i Boston i oktober 1984, där Szymon Suckewer från Princeton University presenterade sina bevis på att kol har laserats med en mycket mindre laser och inneslutit plasmat med magneter.

Teller i Washington, AvWeek "läcker"

Se även: Strategiskt försvarsinitiativ § Rymdbaserade lasrar

  Framgången med Dauphin-testet presenterade en potentiell ny lösning på BMD-problemet. Röntgenlasern erbjöd möjligheten att många laserstrålar kunde genereras från ett enda kärnvapen i omloppsbana, vilket innebär att ett enda vapen skulle förstöra många ICBM. Detta skulle göra attacken så trubbig att varje amerikanskt svar skulle vara överväldigande i jämförelse. Även om sovjeterna inledde en fullskalig attack skulle det begränsa USA:s offer till 30 miljoner. I februari 1981 reste Teller och Wood till Washington för att presentera tekniken för beslutsfattare och begära större ekonomiskt stöd för att fortsätta utvecklingen.

Detta innebar ett problem. Som kollegan LLNL fysiker Hugh DeWitt uttryckte det, "Det har länge varit känt att Teller och Wood är extrema tekniska optimister och supersäljare för hypotetiska nya vapensystem", eller som Robert Park uttrycker det, "Alla som känner till Tellers rekord inser att han är ständigt optimistisk om även de mest osannolika tekniska scheman." Även om detta säljarskap hade liten effekt i amerikanska militärkretsar, visade det sig vara ett ständigt irriterande i kongressen, vilket hade en negativ effekt på labbets trovärdighet när dessa koncept inte lyckades slå igenom. För att undvika detta följde Roy Woodruff, associerad chef för vapensektionen, med dem för att säkerställa att de två inte översålde konceptet. I möten med olika kongressgrupper förklarade Teller och Wood tekniken men vägrade att ge datum för när den kan vara tillgänglig.

Bara dagar senare, 23 februari 1981 upplagan av Aviation Week och Space Technology innehöll en artikel om det pågående arbetet. Den beskrev Dauphin-skottet i detalj, fortsatte med att nämna det tidigare testet från 1978, men felaktigt tillskriver det det till en kryptonfluoridlaser (KrF). Den fortsatte med att beskriva stridsstationskonceptet där en enda bomb skulle omges av laserstavar som kunde förstöra så många som femtio missiler, och angav att "röntgenlasrar baserade på det framgångsrika Dauphin-testet är så små att en enda nyttolastutrymmet på rymdfärjan skulle kunna ta sig runt ett antal som är tillräckligt för att stoppa en sovjetisk kärnvapenattack." Detta var den första i en serie av sådana artiklar i denna och andra källor baserade på ett "ständigt läckage av topphemlig information".

Hög gräns

Karl Bendetsen var ordförande för de insatser som så småningom skulle lägga grunden för SDI för Reagan. Excalibur var ett av de tre huvudkoncepten som gruppen studerade.

Vid det här laget var LLNL inte den enda gruppen som lobbar regeringen om rymdbaserade vapen. 1979 Daniel O. Graham blivit ombedd av Ronald Reagan att börja utforska idén om missilförsvar och hade under åren därefter blivit en stark förespråkare för det som tidigare var känt som Project BAMBI (Ballistic Missile Boost Intercept), men nu uppdaterat som " Smarta stenar ". Detta krävde dussintals stora satelliter som bar många små, relativt enkla missiler som skulle skjutas upp mot ICBM och spåra dem som en konventionell värmesökande missil .

Samma år skrev Malcolm Wallop och hans medhjälpare Angelo Codevilla en artikel om "Opportunities and Imperatives in Ballistic Missile Defense", som skulle publiceras senare samma år i Strategic Review. De fick senare sällskap av Harrison Schmidt och Teller i att bilda vad som blev känt som "laserlobbyn", som förespråkade byggandet av laserbaserade BMD-system. Deras koncept, känd som den rymdbaserade lasern, använde stora kemiska lasrar placerade i omloppsbana.

Graham kunde få intresse från andra republikanska anhängare och bildade en grupp som skulle hjälpa till att förespråka hans koncept. Gruppen leddes av Karl Bendetsen och fick plats på Heritage Foundation . Gruppen bjöd in laserlobbyn att gå med dem för att planera en strategi för att introducera dessa koncept för den tillträdande presidenten.

Vid ett av Heritage-mötena sa Graham att det fanns ett allvarligt problem för Excalibur-konceptet. Han noterade att om sovjeterna skickade en missil mot satelliten hade USA bara två val – de kunde tillåta missilen att träffa Excalibur och förstöra den, eller så kunde den försvara sig genom att skjuta ner missilen, vilket också skulle förstöra Excalibur. I båda fallen skulle en enda missil förstöra stationen, vilket ogiltigförklarade hela konceptet med systemet i termer av att ha ett enda vapen som skulle förstöra en stor del av den sovjetiska flottan.

Vid den tiden var Teller förbannad. Vid nästa möte hade han och Wood ett svar, tydligen Tellers eget koncept; istället för att baseras på satelliter, skulle Excalibur placeras i ubåtar och "pop-up" när sovjeterna sköt upp sina missiler. Detta skulle också kringgå en annan allvarlig oro, att kärnvapen i rymden var förbjudna och det var osannolikt att regeringen eller allmänheten skulle tillåta dessa.

  Gruppen träffade presidenten första gången den 8 januari 1982. Mötet var planerat att ta 15 minuter och pågick i en timme. Närvarande var Teller, Bendetsen, William Wilson och Joseph Coors från " Köksskåpet ". Graham och Wallop var inte representerade och gruppen avfärdade tydligen deras koncept. Samma grupp träffade presidenten ytterligare tre gånger.

Under tiden fortsatte Teller att attackera Grahams interceptor-baserade koncept, liksom andra medlemmar i gruppen. Det hade gjorts omfattande studier om BAMBI på 1960-talet och med några års mellanrum sedan dess. Dessa rapporterade undantagslöst att konceptet helt enkelt var för storslaget för att fungera. Graham, som såg de andra utmanövrera honom efter de första mötena, lämnade gruppen och bildade "High Frontier Inc.", som publicerade en glansig bok om ämnet i mars 1982. Innan publiceringen hade han skickat en kopia till det amerikanska flygvapnet för kommentar . De svarade med en annan rapport som angav att konceptet "inte hade någon teknisk förtjänst och borde förkastas". Trots denna recension fick boken High Frontier stor spridning och hittade snabbt anhängare. Detta ledde till en märklig situation i början av 1982, senare känd som "laserkrigen", där kammaren stödde Teller och senaten stödde Wallops grupp.

   Senare samma sommar klagade Teller till William F. Buckley på Firing Line att han inte hade tillgång till presidenten. Detta ledde till ett möte den 4 september med presidenten utan resten av High Frontier-gruppen. Teller sa att de senaste framstegen inom sovjetiska vapen snart skulle sätta dem i en position att hota USA och att de behövde bygga Excalibur utan dröjsmål. Utan Woodruff att dämpa sina kommentarer sa Teller till presidenten att systemet skulle vara redo för utplacering om fem år och att det var dags att prata om "säker överlevnad" istället för "säker förstörelse". Aviation Week rapporterade att Teller hade bett om 200 miljoner dollar per år "under de kommande åren" för att utveckla den.

Tidig skepsis

Keyworth var skeptisk till High Frontier-koncepten, men kom så småningom att stödja dem offentligt.

George A. Keyworth, II hade utsetts till tjänsten som Reagans vetenskapsrådgivare på förslag av Teller. Han var närvarande vid det första mötet med Heritage-gruppen, och några dagar senare på ett personalmöte i Vita huset citerades han och uttryckte sin oro över att koncepten hade "mycket svåra tekniska aspekter".

Kort därefter föreslog Edwin Meese att Keyworth skulle bilda en oberoende grupp för att studera genomförbarheten av ett sådant system. Arbetet överlämnades till Victor H. Reis , tidigare från Lincoln Laboratory och nu assisterande direktör för Office of Science and Technology Policy . Han bildade en panel som inkluderade Charles Townes , Nobelvinnare som meduppfinnare av masern och lasern, Harold Agnew , tidigare chef för LANL, och ledd av Edward Frieman , vicepresident för militärvetenskapsentreprenören Science Applications International Corporation (SAIC). Keyworth gav dem ett år på sig att studera frågorna och störde inte deras process.

Bildandet av denna panel oroade tydligen Teller, som misstänkte att de inte skulle hålla med om hans bedömningar av Excaliburs lönsamhet. Som svar ökade han sina insamlingar och tillbringade en avsevärd tid 1982 i Washington med att lobba för ett Manhattanprojekt -nivå för att få systemet i produktion så snart som möjligt. Även om han inte var en del av Frieman-panelen, var han en del av Vita husets vetenskapsråd, och dök upp på deras möten för att fortsätta pressa för vidare utveckling.

  I juni 1982 bad Frieman-panelen LLNL att se över sina egna framsteg. Under ledning av Woodruff gav labbet en ganska konservativ recension. De föreslog att om de fick 150–200 miljoner dollar per år under sex år skulle de kunna avgöra om konceptet var genomförbart. De sa att ett vapen omöjligt kunde vara klart före mitten av 1990-talet, allra tidigast. I sin slutrapport drog panelen slutsatsen att systemet helt enkelt inte kunde ses som en militär teknik.

Teller var apoplektisk och hotade att avgå från Vetenskapsrådet. Han gick till slut med på en andra granskning av LLNL. Denna granskning var ännu mer kritisk till konceptet och angav att systemet, på grund av energigränser, endast skulle vara användbart mot missiler på kort räckvidd och det skulle begränsa det till de missiler som avfyrades från platser nära USA, som t.ex. ballistiska missiler .

Under tiden, medan Keyworth fortsatte att stödja koncepten offentligt, var han noga med att inte göra uttalanden som lät som direkt stöd. Han talade om systemens löfte och deras potential. Men när han tillfrågades om Excalibur efter att ha fått Frieman-rapporten, var han mycket mer rak och sa till reportrar att konceptet förmodligen var oanvändbart. 1985 slutade han tjänsten och återvände till den privata industrin.

Hans Bethes uppmärksamhet . Bethe hade arbetat med Teller på H-bomben men hade sedan dess blivit en stor kritiker av bombindustrin, och speciellt ABM-system. Han skrev flera framstående artiklar på 1960-talet mycket kritisk till den amerikanska arméns ansträngningar att bygga ett ABM-system, vilket visade att vilket system som helst var relativt billigt att besegra och helt enkelt skulle få sovjeterna att bygga fler ICBM.

Bethe förblev en motståndare till ABM-system, och när han hörde talas om Excalibur-insatsen arrangerade han en resa till LLNL för att grilla dem på konceptet. I en tvådagars serie möten i februari 1983 lyckades Hagelstein övertyga Bethe om att fysiken var sund. Bethe förblev övertygad om att idén sannolikt inte skulle kunna stoppa en sovjetisk attack, särskilt om de designade sina system med vetskap om att ett sådant system existerade. Han var snart medförfattare till en rapport från Union of Concerned Scientists som beskriver invändningar mot konceptet, det enklaste är att sovjeterna helt enkelt kunde överväldiga det.

SDI

President Reagan håller talet den 23 mars 1983 som initierar SDI.

Reagan hade länge varit djupt kritisk till den nuvarande kärnkraftsdoktrinen, som han och hans medhjälpare hånade som en "ömsesidig självmordspakt". Han var oerhört intresserad av Arvsgruppens förslag. Även om han inte gjorde några öppna rörelser vid den tiden, tillbringade han en betydande mängd tid 1982 med att samla information från olika källor om huruvida systemet var möjligt eller inte. Rapporter från både försvarsdepartementet och Vita husets eget vetenskapsråd skulle ingå i denna process.

I början av 1983, innan många av dessa rapporter hade returnerats, beslutade Reagan att tillkännage vad som skulle bli SDI. Få personer fick höra detta beslut och till och med Keyworth fick veta om det bara några veckor innan det skulle tillkännages. När han visade ett utkast till talet för Reis sa Reis att det var " Laetrile ", med hänvisning till kvacksalvareboten mot cancer . Han föreslog att Keyworth skulle kräva en översyn av de gemensamma stabscheferna eller avgå. Keyworth gjorde ingetdera, vilket fick Reis att avgå en kort tid senare och tog en position på SAIC .

Efter ett år av presentationer från Heritage-gruppen och andra, gick Reagan den 23 mars 1983 på tv och meddelade att han uppmanade "det vetenskapliga samfundet som gav oss kärnvapen för att vända sina stora talanger till mänsklighetens och världsfredens sak: att ge oss möjligheten att göra dessa kärnvapen impotenta och föråldrade." Många historiska översikter lägger mycket av drivkraften till detta tal direkt på Teller och Woods presentationer, och därmed indirekt på Hagelsteins arbete.

Samma dag som presidenten höll sitt tal, presenterade försvarsdepartementet sin rapport för senaten om framstegen i DARPA:s pågående forskning om strålvapen. Direktören för Directed Energy Program sa att även om de erbjöd löften, gjorde deras "relativa omognad" det svårt att veta om de någonsin skulle användas, och i alla händelser skulle det vara osannolikt att få någon effekt förrän på "1990-talet eller längre fram". Underförsvarsministern, Richard DeLauer, sa senare att dessa vapen var minst två decennier bort och utveckling skulle ha "häpnadsväckande" kostnader.

  Försvarsministern, Caspar Weinberger bildade Strategic Defense Initiative Office i april 1984, och utsåg general James Abrahamson till dess chef. Tidiga uppskattningar var för en budget på 26 miljarder dollar under de första fem åren.

Ytterligare tester, instrumenteringsfrågor

Bara några dagar efter Reagans tal, den 26 mars 1983, genomfördes det andra testet av Hagelsteins design som en del av Cabra- skottet i Operation Phalanx- testserien. Instrumentering visade sig återigen vara ett problem och inga bra resultat erhölls. Det identiska experimentet utfördes den 16 december 1983 i Romano -skottet i följande Operation Fusileer- serie. Detta test visade förstärkning och lasring.

Den 22 december 1983 skrev Teller ett brev på LLNL brevpapper till Keyworth och sa att systemet hade avslutat sin vetenskapliga fas och nu "går in i teknisk fas". När Woodruff fick reda på brevet stormade han in på Tellers kontor och krävde ett tillbakadragande. Teller vägrade, så Woodruff skrev sin egen, bara för att bli beordrad att inte skicka den av Roger Batzel , labbets chef. Batzel avvisade Woodruffs klagomål och sa att Teller träffade presidenten som en privat medborgare, inte på uppdrag av Livermore.

Strax efter cirkulerade LLNL-forskaren George Maenchen ett memo som noterade att instrumentet som användes för att mäta lasereffekten var föremål för interaktioner med explosionen. Systemet fungerade genom att mäta ljusstyrkan hos en serie berylliumreflektorer när de belystes av lasrarna. Maenchen noterade att reflektorerna själva kunde avge sina egna signaler när de värmdes upp av bomben, och om de inte var separat kalibrerade, fanns det inget sätt att veta om signalen var från lasern eller bomben. Denna kalibrering hade inte utförts, vilket gjorde resultaten av alla dessa tester effektivt värdelösa.

  Vid det här laget hade Los Alamos börjat utveckla sina egna kärnvapen mot missilvapen, uppdaterade versioner av 1960-talets Casaba/Howitzer- koncept. Med tanke på den ständiga strömmen av nyheter om Excalibur, lade de till en laser till ett av sina egna underjordiska tester, shot Correo , också en del av Fusileer-serien. Testet den 2 augusti 1984 använde olika metoder för att mäta lasereffekten, och dessa antydde att liten eller ingen lasring ägde rum. George Miller fick ett "frätande" brev från Paul Robinson från Los Alamos, där det stod att de "tvivlade på att röntgenlasern hade påvisats och att Livermores chefer förlorade sin trovärdighet på grund av deras misslyckande att stå upp mot Teller och Wood ."

Bekymrade forskare uttrycker oro

Union of Concerned Scientists presenterade en kritik av Excalibur 1984 som en del av en stor rapport om hela SDI-konceptet. De noterade att ett nyckelproblem för alla riktade energivapen är att de bara fungerar i rymden, eftersom atmosfären snabbt sprider strålarna. Detta innebar att systemen var tvungna att fånga upp missilerna när de var ovanför majoriteten av atmosfären. Dessutom förlitade sig alla system på att använda infraröd spårning av missilerna, eftersom radarspårning lätt kunde göras opålitlig med en mängd olika motåtgärder. Avlyssningen fick alltså ske under den period då missilmotorn fortfarande sköt. Detta lämnade bara en kort period då de riktade energivapnen kunde användas.

Rapporten sa att detta kunde motverkas genom att helt enkelt öka missilens dragkraft. Befintliga missiler avfyrades i cirka tre till fyra minuter, varav minst hälften skedde utanför atmosfären. De visade att det var möjligt att minska detta till ungefär en minut, tajma saker så att motorn brände ut precis när missilen nådde den övre atmosfären. Om stridsspetsarna snabbt separerades vid den tidpunkten, skulle försvaret behöva skjuta på de enskilda stridsspetsarna, och därmed möta samma dåliga kostnadsbytesförhållanden som hade gjort de tidigare ABM-systemen i praktiken oanvändbara. Och när raketen väl hade slutat skjuta, skulle spårningen bli mycket svårare.

Ett av nyckelkraven för Excalibur-konceptet var att ett litet antal vapen skulle räcka för att motverka en stor sovjetisk flotta, medan de andra rymdbaserade systemen skulle kräva enorma flottor av satelliter. Rapporten pekade ut Excalibur som särskilt sårbart för problemet med snabbskjutande missiler eftersom det enda sättet att ta itu med detta skulle vara att bygga många fler vapen så att fler skulle vara tillgängliga under den återstående korta tidsperioden. Vid den tidpunkten hade den inte längre någon fördel jämfört med de andra systemen, samtidigt som den hade alla tekniska risker. Rapporten drog slutsatsen att röntgenlasern "inte skulle erbjuda några utsikter att vara en användbar komponent" i ett BMD-system.

Excalibur+ och Super-Excalibur

Inför de dubbla problemen med de ursprungliga experimenten som uppenbarligen misslyckades och publiceringen av en rapport som visar att det lätt kunde besegras även om det fungerade, svarade Teller och Wood med att tillkännage Excalibur Plus-konceptet, som skulle vara tusen gånger kraftfullare än original Excalibur. Strax efter lade de till Super-Excalibur, som var ytterligare tusen gånger kraftfullare än Excalibur Plus, vilket gjorde den en biljon gånger så ljusstark som själva bomben.

Super-Excalibur skulle vara så kraftfullt att det skulle kunna brinna genom atmosfären och därigenom motverka oron för snabbskjutande missiler. Den extra kraften innebar också att den kunde delas upp i fler strålar, vilket gjorde att ett enda vapen kunde riktas in i så många som hundra tusen strålar. Istället för dussintals Excalibur-vapen i popup-raketer föreslog Teller att ett enda vapen i geostationär omloppsbana "storleken på ett executive desk som tillämpade denna teknik skulle potentiellt kunna skjuta ner hela den sovjetiska landbaserade missilstyrkan om den skulle avfyras in i modulens synfält."

Vid det här laget hade inget detaljerat teoretiskt arbete med begreppen utförts, än mindre några praktiska tester. Trots detta använde Teller återigen LLNL-brevpapper för att skriva till flera politiker och berätta om det stora framsteg. Den här gången kopierade Teller Batzel, men inte Woodruff. Woodruff bad återigen att få skicka ett kontrapunktsbrev, bara för att Batzel skulle vägra låta honom skicka det.

Stugatest

Super-Excalibur testades på stugan den 23 mars 1985 av Operation Grenadier , exakt två år efter Reagans tal. Än en gång verkade testet vara framgångsrikt, och icke namngivna forskare vid labbet rapporterades ha sagt att strålens ljusstyrka hade ökats sex storleksordningar (dvs. mellan en och tio miljoner gånger), ett enormt framsteg som skulle bana väg för ett vapen.

Teller skrev omedelbart ett nytt brev och hyllade konceptets framgång. Den här gången skrev han till Paul Nitze , huvudförhandlare för START, och Robert McFarlane , chef för USA:s nationella säkerhetsråd . Nitze var på väg att inleda förhandlingar om START- förhandlingarna om vapenbegränsningar. Teller sa att Super-Excalibur skulle vara så kraftfullt att USA inte på allvar borde förhandla på någon sorts jämn grund och att samtalen borde försenas eftersom de inkluderade gränser eller direkta förbud mot underjordiska tester, vilket skulle göra fortsatt arbete med Super-Excalibur nästan omöjligt. .

   När han kommenterade resultaten angav Wood en optimistisk ton och sa: "Var vi står mellan start och produktion kan jag inte berätta för dig ... [ men] jag är mycket mer optimistisk nu om användbarheten av röntgenlasrar i strategiskt försvar än när vi började." Däremot George H. Miller , LLNL:s nya biträdande biträdande direktör, en mycket försiktigare ton och påstod att även om lasrverkan hade demonstrerats, "vad vi inte har bevisat är om du kan göra en militärt användbar röntgenlaser. Det är ett forskningsprogram där många av fysik- och ingenjörsfrågorna fortfarande undersöks ... "

Flera månader senare granskade fysiker vid Los Alamos stugans resultat och noterade samma problem som Maenchen hade nämnt tidigare. De lade till sådan kalibrering till ett test de redan utförde och fann att resultaten verkligen var så dåliga som Maenchen har föreslagit. Målen innehöll syre som glödde när de värmdes upp och gav falska resultat. Utöver detta noterade Livermore-forskare som studerade resultaten att explosionen skapade ljudvågor i staven innan lasringen var klar, vilket förstörde laserns fokus. Ett nytt lasermedium skulle behövas.

Livermore beställde en oberoende granskning av programmet av Joseph Nilsen, som levererade en rapport den 27 juni 1985 som gick med på att systemet inte fungerade. Med tanke på situationens allvar genomfördes en ytterligare granskning av JASONs den 26 och 27 september och kom fram till samma slutsats. Det visade sig nu att det inte fanns några avgörande bevis för att någon lasring hade setts i något av testerna, och om det hade gjort det var det helt enkelt inte tillräckligt kraftfullt.

I juli åkte Miller till Washington för att informera SDI Office (SDIO) om deras framsteg. Medan instrumenteringsproblemen hade rapporterats offentligt vid flera tillfällen vid denna tidpunkt, misslyckades han med att nämna dessa frågor. Flera källor noterade detta, en sa att de "var rasande eftersom Miller använde de gamla vygraferna på experimentet, som inte tog hänsyn till de nya störande fynden".

Woodruff blad

  Kort efter Cottage-testet träffade Teller återigen Reagan. Han ansökte till presidenten om ytterligare 100 miljoner dollar för att utföra ytterligare underjordiska tester nästa år, vilket ungefär skulle fördubbla Excalibur-budgeten för 1986. Han sa att detta behövdes eftersom sovjeterna intensifierade sin egen forskning.

    Senare samma år kallade Abrahamson, chef för SDIO, till ett möte den 6 september 1985 för att se över programmens status. Roy Woodruff var där för att presentera LLNL:s status. Teller kom mitt under mötet och sa att Reagan hade gått med på att 100 miljoner dollar skulle överlåtas till Excalibur. Utan att ifrågasätta detta tilldelade Abrahamson 100 miljoner dollar till honom och tog det från andra program. Som en tjänsteman noterade: "Vill du verkligen utmana någon som säger att han har pratat med presidenten? Vill du verkligen riskera din status genom att fråga Reagan om det var det han verkligen sa?"

Vid det här laget fick Woodruff, som hade försökt tygla Teller och Woods ständiga överförsäljning av projektet, äntligen nog. Han lämnade in ett klagomål till LLNL:s ledning och klagade på att Teller och Wood "underskred mitt ledningsansvar för röntgenlaserprogrammet" och hade upprepade gånger gjort "optimistiska, tekniskt felaktiga uttalanden angående denna forskning till landets högsta beslutsfattare".

När han fick reda på att Teller och Wood hade gjort en annan presentation för Abrahamson, sade han upp sig den 19 oktober 1985 och bad om att bli flyttad. På den tiden sa han lite om det, även om det fanns utbredda spekulationer i pressen om varför han hade hoppat av programmet. Labbet avfärdade pressspekulationer om att det var straff på grund av en kritisk recension i den inflytelserika tidskriften Science som publicerades samma dag. Teller vägrade att prata om saken, medan Woodruff helt enkelt pekade reportrar på ett uttalande från labbet.

Woodruff fann sig själv förvisad till ett fönsterlöst rum som han kallade "Gorky West", med hänvisning till den ryska staden Gorkij dit sovjetiska dissidenter skickades i intern exil . Miller ersatte honom som biträdande direktör. Några månader senare började Woodruff ta emot kondoleanser från andra medlemmar i labbet. När han frågade varför, fick han veta att Batzel hade sagt att han sa upp sig på grund av stress och en medelålderskris .

Woodruff gick till Harold Weaver, chef för den Berkeley-baserade labbövervakningskommittén, för att berätta sin sida av historien. Han fick veta att gruppen redan hade undersökt det, genom att skicka en kontaktperson för att träffa Batzel, men hade inte brytt sig om att prata med Woodruff. Han försökte förklara sina farhågor om överförsäljningen av tekniken, men som Weaver senare uttryckte det, "vi blev förvirrade av laboratoriet."

Ökad granskning

Från slutet av 1985 och fram till 1986 vände en rad händelser opinionen mot Excalibur. Ett av de många argument som användes för att stödja Excalibur, och SDI som helhet, var förslaget att sovjeterna arbetade med samma idéer. I synnerhet sa de att sovjeterna publicerade många artiklar om röntgenlasrar fram till 1977 då de plötsligt slutade. De hävdade att detta berodde på att de också hade påbörjat ett militärt röntgenlaserprogram och klassificerade nu sina rapporter.

Wood använde denna argumentation under kongressmöten om SDI som ett argument för att fortsätta finansiera Excalibur. Han ombads sedan att utöka möjligheten till en sovjetisk version av Excalibur och vad ett amerikanskt svar kan vara. Wood sa att röntgenlasrar kan användas mot vilket föremål som helst i rymden, inklusive sovjetiska Excaliburs, och hänvisar till denna användning som en "motförsvarsroll".

Detta uttalande vändes snabbt emot honom; om Excalibur kunde förstöra ett sovjetiskt SDI-system, då skulle ett sovjetiskt Excalibur kunna göra samma sak mot deras. Istället för att få ett slut på hotet om kärnvapen, verkade Excalibur göra ett slut på hotet från SDI. Mer oroande, när man övervägde sådana scenarier, verkade det som att den bästa användningen av ett sådant system skulle vara att starta en första attack ; Sovjetiska Excaliburs skulle förstöra USA:s försvar medan deras ICBM attackerade den amerikanska missilflottan i sina missilsilos , de återstående sovjetiska Excaliburs skulle sedan trubba det svaga svaret. Miller skickade omedelbart ett brev mot Woods uttalanden, men skadan var skedd.

Kort därefter skrev Hugh DeWitt ett brev till The New York Times om Excalibur. Han förklarade programmets faktiska tillstånd och sa att det "fortfarande var i sin linda" och att en fullständig utveckling av det "kan kräva 100 till 1200 fler kärnvapenprov och lätt kan ta tio till tjugo år till". DeWitt och Ray Kidder skrev sedan till Edward Kennedy och Ed Markey för att klaga på att LLNL:s invändning mot pågående samtal om ett kärnprovsförbud enbart vilade på röntgenprogrammet.

Fokusera misslyckanden

Medan detta ägde rum i pressen, förberedde LLNL för ytterligare ett testskott, Goldstone , en del av Operation Charioteer planerad till december 1985. Efter att problemen med de tidigare testerna noterats, hade Los Alamos föreslagit att LLNL skulle designa en ny sensor för detta skott. LLNL vägrade och sa att detta skulle försena testet omkring sex månader och skulle få "ogynnsamma politiska konsekvenser för programmet". Istället använde Goldstone en ny reflektor bestående av vätgas som skulle ta itu med kalibreringsproblemen. De nya instrumenten visade att uteffekten från lasrarna i bästa fall var tio procent av vad de teoretiska förutsägelserna krävde, och i värsta fall inte hade producerat någon lasereffekt alls.

Fokusering var det primära problemet med nästa test, Labquark , som genomfördes den 20 september 1986. Detta var tydligen framgångsrikt, vilket tyder på att de stora problemen med fokusering hade åtgärdats. Ett uppföljande fokuseringstest, Delamar , genomfördes den 18 april 1987. Detta test visade att fokuseringen i både detta test och Labquark verkade vara en illusion; strålen hade inte minskat och var inte tillräckligt fokuserad för avlyssningar på långa avstånd.

När nyheten kom, skyllde Teller på Woodruff och sa att han inte hade varit "en konstruktiv medlem av laget". Teller fortsatte att säga att testerna faktiskt var en framgång, men att han hindrades från att berätta den verkliga historien på grund av regeringens sekretess.

APS rapport om riktade energivapen

1984 kontaktade American Physical Society (APS) Keyworth med idén att sätta upp en panel med blått band för att studera de olika vapenkoncepten oberoende av labbet. Keyworth och Abrahamson höll båda med om denna idé, vilket gav teamet fullständig tillgång till sekretessbelagt material efter behov. APS-panelen tog nästan ett år att bilda, och var ordförande av Nicolaas Bloembergen , som vann Nobelpriset i fysik 1981 för sitt arbete med lasrar, och Kumar Patel , som hade uppfunnit CO ₂ -lasern . De sexton andra medlemmarna i panelen var på liknande sätt utmärkta.

Rapporten färdigställdes på arton månader, men på grund av det hemligstämplade innehållet krävdes det ytterligare cirka sju månader att rensa censurerna innan den redigerade versionen släpptes för allmänheten i juni 1987. Rapporten, "The Science and Technology of Directed Energy Weapons ", uppgav att teknikerna i fråga var minst ett decennium borta från det stadium där det tydligt kunde anges om de ens skulle fungera eller inte.

Vissa av systemen verkade vara teoretiskt möjliga men behövde mer utveckling. Detta var fallet för den fria elektronlasern , till exempel, där panelen kunde erbjuda specifik information om de nödvändiga förbättringarna och krävde två eller flera storleksordningar i energi (100 gånger). Däremot antydde rapportens avsnitt om Excalibur att det inte var klart att det någonsin skulle kunna fungera även i teorin och sammanfattades så här:

Kärnexplosionspumpade röntgenlasrar kräver validering av många av de fysiska koncepten innan deras tillämpning på strategiskt försvar kan utvärderas.

Rapporten noterade också att energikraven för ett riktat energivapen som används som en BMD-tillgång var mycket högre än den energi som krävdes för att samma vapen ska användas mot dessa tillgångar. Detta innebar att även om SDI-vapnen kunde utvecklas framgångsrikt, kunde de attackeras av liknande vapen som skulle vara lättare att utveckla. Rörelsen av rymdbaserade tillgångar i välkända omloppsbanor gjorde dem också mycket lättare att attackera och utsatta för attack under längre tid jämfört med samma system som används för att attackera ICBM, vars initiala positioner var okända och försvann på några minuter.

Rapporten noterade att detta särskilt gällde popup-röntgenlasrar. De noterade att:

Det höga energi-till-viktförhållandet av kärnvapenexplosiva anordningar som driver de riktade energistrålevapnen tillåter att de kan användas som "pop-up"-anordningar. Av denna anledning skulle röntgenlasern, om den framgångsrikt utvecklas, utgöra ett särskilt allvarligt hot mot rymdbaserade tillgångar hos en BMD.

Ett specifikt problem, i det här fallet, var känsligheten hos optiken, och särskilt deras optiska beläggningar , hos de olika rymdbaserade vapnen. Även relativt lågintensivt laserljus kan skada dessa enheter, blända deras optik och göra vapnen oförmögna att spåra sina mål. Med tanke på den lätta vikten hos vapnen av Excalibur-typ, kunde sovjeterna snabbt skjuta upp en sådan anordning precis innan de inledde en attack, och blinda alla SDI-tillgångar i regionen även med ett lågkraftigt vapen.

Woodruff-affären, GAO-rapport

  Under den senare hälften av 1987 fann Woodruff att inget arbete tilldelades honom. Med lite att göra hotade labbet att sänka hans lön. Den 2 februari 1987 gav Batzel honom ett memo där det stod att alla problem han hade var hans eget skapande. Hans sista vädjan, till universitetspresidenten David Gardner, avslogs också.

Som svar lämnade Woodruff in två officiella klagomål i april 1987. Detta föranledde en privat granskning av John S. Foster Jr. och George Dacey på uppmaning av Department of Energy. Denna rapport hade tydligen ingen effekt. Historien blev känd inom labben, och hur Batzel hämnades mot Woodruff blev en stor oro bland de anställda. Ett antal forskare i labbet var så upprörda över hans behandling att de skrev ett brev från april 1987 om det till Gardner. När de bad folk att skriva under följebrevet blev de "praktiskt taget stämplade" av frivilliga. Detta var ett av många tecken på växande oro i labben.

I oktober 1987 skickade någon en kopia av Woodruffs klagomål till Federation of American Scientists, som sedan överlämnade det till tidningarna. Woodruff besökte Los Alamos när de första berättelserna kom in över Associated Press- tråden, vilket resulterade i en stående ovation från de andra forskarna. Pressen, som nu till stor del vände sig mot SDI, gjorde det till en stor fråga som de kom att kalla "Woodruff-affären".

Pressartiklarna om ämnet, som i allmänhet var mer utbredda i Kaliforniens tidningar, kom till Kaliforniens kongressledamot George Brown Jr. Browns uppmärksamhet och utlöste en utredning av General Accounting Office (GAO). Brown sa senare att Tellers version av händelserna var "politiskt motiverade överdrifter som syftade till att förvränga nationell politik och finansieringsbeslut".

GAO-rapporten uppgav att de hittade en mängd olika åsikter om röntgenlaserprojektet, men Teller och Wood var "i huvudsak utanför skalan på den optimistiska sidan". De noterade att Woodruffs försök att korrigera dessa uttalanden blockerades och att hans klagomål om labbets beteende resulterade i att han blev vad labbinsidern kallade en "icke-person" där långvariga kollegor slutade prata med honom. Men rapporten höll också generellt med labbet på de flesta andra punkter, och fortsatte sedan med att anklaga Woodruff för att felaktigt ha angett att han var medlem i Phi Beta Kappa .

Det avslöjades senare att ett brev som Ray Kidder lämnat in för att inkluderas i rapporten hade tagits bort. Kidder instämde starkt i Woodruffs version av händelserna och sa att Woodruffs försök att skicka brev "gav en uppriktig, objektiv och balanserad beskrivning av programmet som det existerade vid den tiden".

Batzel hade redan bestämt sig för att gå i pension vid det här laget, och hans position fylldes av John Nuckolls . Nuckolls gav Woodruff tjänsten som biträdande biträdande direktör för fördragsverifieringsinsatser, en position av viss betydelse när SDI började avvecklas samtidigt som nya fördrag gjorde sådana verifieringsinsatser viktiga. Ändå lämnade Woodruff 1990 för att ta en position i Los Alamos.

Som Woodruff hade befarat blev slutresultatet att allvarligt urholka LLNL:s rykte i regeringen. John Harvey, LLNL:s chef för avancerade strategiska system, fann att när han besökte Washington fick han frågan: "Vad är nästa lögn som kommer att komma ut?" Brown kommenterade senare: "Jag är inte benägen att kalla det en omvälvande rapport, men det som har hänt har skapat många frågor om laboratoriets objektivitet och tillförlitlighet."

Excalibur slutar

Teller förblev en regelbunden besökare i Vita huset och sågs här träffa president Reagan i januari 1989.

År 1986 rapporterades det att SDIO såg Excalibur främst som ett anti-satellitvapen, och kanske användbart som ett diskrimineringsverktyg för att skilja stridsspetsar från lockbeten. Detta, tillsammans med resultaten från de senaste testerna, gjorde det klart att det inte längre ansågs vara användbart som ett BMD-vapen i sig. I slutet av 1980-talet hånades hela konceptet i pressen och av andra medlemmar av labbet; New York Times citerade George Maenchen för att "Alla dessa påståenden är helt falska. De ligger i den rena fantasins rike." Berättelserna föranledde en 60 minuters intervju med Teller, men när de började fråga honom om Woodruff försökte Teller slita av mikrofonen.

  Finansieringen för Excalibur nådde en topp 1987 på 349 miljoner dollar och började sedan snabbt vända. Budgeten för mars 1988 avslutade utvecklingen som ett vapensystem, och den ursprungliga R-gruppen stängdes. I 1990 års budget eliminerade kongressen den som en separat post. Röntgenlaserforskningen fortsatte vid LLNL, men som ett rent vetenskapligt projekt, inte som ett vapenprogram. Ett annat test, Greenwater , hade redan planerats men avbröts till slut. Totalt användes tio underjordiska tester i utvecklingsprogrammet.

Brilliant Pebbles börjar

Huvudartikel: Brilliant Pebbles

Brilliant Pebbles ersatte Excalibur som LLNL:s bidrag till SDI-ansträngningarna. Det blev mittpunkten i post-SDI-program, tills majoriteten av de ursprungliga SDI-koncepten avbröts 1993.

  När Excalibur faktiskt var död började Teller och Wood 1987 sätta upp Woods nya koncept, Brilliant Pebbles . De presenterade detta först för Abrahamson i oktober och följde upp med ett möte i mars 1988 med Reagan och hans medhjälpare. Det nya konceptet använde en flotta på cirka hundra tusen små oberoende raketer som vägde cirka 5 pund (2,3 kg) var för att förstöra missilerna eller stridsspetsarna genom att kollidera med dem, ingen explosiv krävdes. Eftersom de var oberoende skulle det krävas ett lika stort antal interceptorer för att attackera dem. Ännu bättre, hela systemet skulle kunna utvecklas på några år och skulle kosta 10 miljarder dollar för en komplett flotta.

Brilliant Pebbles var i huvudsak en uppdaterad version av Project BAMBI-koncepten som Graham hade föreslagit 1981. Vid den tiden hade Teller ständigt hånat idén som "konstig" och använt sitt inflytande för att säkerställa att konceptet inte fick seriös uppmärksamhet. Teller ignorerade sina tidigare bekymmer med konceptet och fortsatte med att marknadsföra Brilliant Pebbles med argument som han tidigare hade avfärdat när han togs upp om Excalibur; bland dem betonade han nu att systemet inte placerade eller exploderade kärnvapen i rymden. När kritiker sa att idén föll offer för de frågor som togs upp av Union of Concerned Scientists, ignorerade Teller dem helt enkelt.

  Trots alla dessa problem med röd flagg, och de decennier långa strängen av rapporter från flygvapnet och DARPA som tyder på att konceptet helt enkelt inte skulle fungera, omfamnade Reagan återigen entusiastiskt deras senaste koncept. År 1989 hade vikten av varje sten vuxit till 100 pund (45 kg) och kostnaden för en liten flotta på 4 600 av dem hade ballongerat till 55 miljarder dollar. Det förblev kärnan i USA:s BMD-ansträngningar under 1991 när siffrorna skars ytterligare till någonstans mellan 750 och 1 000. President Clinton avbröt indirekt projektet den 13 maj 1993 när SDI-kontoret omorganiserades till Ballistic Missile Defense Organisation (BMDO) och fokuserade sina ansträngningar på ballistiska missiler .

Teller, SDI och Reykjavík

Beroende på vems version av händelserna du läser, kan den nästan fullständiga nedrustningen av alla strategiska vapen ha grundats på grund av Reagans önskan att fortsätta utvecklingen av Excalibur.

Under SDI:s historia var journalisten William Broad från The New York Times mycket kritisk till programmet och Tellers roll inom det. Hans verk har i allmänhet tillskrivit hela grunden för SDI till Tellers överförsäljning av Excalibur-konceptet, och övertygade Reagan om att ett trovärdigt försvarssystem bara var några år bort. Enligt Broad, "Efter kollegors protester vilseledde Teller de högsta tjänstemännen i USA:s regering till den dödliga dårskapen känd som Star Wars [smeknamnet för SDI]."

Broad pekar särskilt på mötet mellan Teller och Reagan i september 1982 som nyckelögonblicket i SDI:s skapelse. År senare beskrev Broad mötet så här: "Under en halvtimme satte Teller ut röntgenlasrar över hela Oval Office, vilket reducerade hundratals inkommande sovjetiska missiler till radioaktiva agnar, medan Reagan, extatisk tittade upp, såg en kristallsköld, som täcker människans sista hopp."

Detta grundläggande berättande av historien återges i andra samtida källor; i sin biografi, Edward Teller: Giant of The Golden Age of Physics , gör Blumberg och Panos i huvudsak samma uttalande, som Robert Park gör i sin Voodoo Science .

  Andra ger mindre tilltro till Tellers övertygande förmåga; Ray Pollock, som var närvarande vid mötet, beskrev i ett brev från 1986 att "Jag deltog i mötet i mitten av september 1982 som Teller hade i Oval Office ... Teller fick ett varmt mottagande men det är allt. Jag hade känslan han förvirrade presidenten." I synnerhet noterar han Tellers inledande kommentar om "Tredje generationen, tredje generationen!" som en förvirringspunkt. Keyworth citerades senare för att kalla mötet "en katastrof". Andra rapporterar att Tellers kringgående av officiella kanaler för att arrangera mötet gjorde Caspar Weinberger och andra medlemmar av försvarsdepartementet arg.

Andra debatterar Excaliburs roll i SDI från början. Park antyder att Reagans "köksskåp" pressade på för någon form av åtgärd på BMD redan före denna period. Charles Townes föreslog att den viktigaste drivkraften för att gå framåt inte var Teller, utan en presentation av de gemensamma stabscheferna som gjordes bara några veckor före hans tal som föreslog att en del utvecklingsfinansiering skulle flyttas till defensiva system. Reagan nämnde detta under talet som introducerade SDI. Nigel Hey pekar på Robert McFarlane och USA:s nationella säkerhetsråd som helhet. I en intervju 1999 med Hey, skulle Teller själv föreslå att han inte hade mycket att göra med presidentens beslut att tillkännage SDI. Han ville inte heller prata om röntgenlasern och sa att han inte ens kände igen namnet "Excalibur".

Det råder stor debatt om huruvida Excalibur hade en direkt effekt på misslyckandet av toppmötet i Reykjavík. Under mötet i oktober 1986 övervägde Reagan och Mikhail Gorbatjov till en början frågan om den destabiliserande effekten av mellandistansmissiler i Europa. Eftersom båda föreslog olika idéer för att eliminera dem, började de snabbt öka antalet och typerna av vapen som övervägdes. Gorbatjov började med att han accepterade Reagans 1981 "dubbla nollalternativ" för medeldistansmissiler men kontrade sedan med ett ytterligare erbjudande om att eliminera femtio procent av alla kärnvapenbeväpnade missiler. Reagan kontrade sedan med ett erbjudande att eliminera alla sådana missiler inom tio år, så länge som USA var fritt att sätta in försvarssystem efter den perioden. Vid den tidpunkten erbjöd Gorbatjov att eliminera alla kärnvapen av något slag inom samma tidsperiod.

Vid denna tidpunkt kom SDI in i förhandlingarna. Gorbatjov skulle bara överväga ett sådant drag om USA begränsade sina SDI-ansträngningar till laboratoriet i tio år. Excalibur, som Tellers brev från bara några dagar tidigare ännu en gång sa var redo att börja på teknik, skulle behöva testas i rymden innan den tidpunkten. Reagan vägrade att backa i denna fråga, liksom Gorbatjov. Reagan försökte en sista gång bryta kaoset och frågade om han verkligen skulle "ta nej till en historisk möjlighet på grund av ett enda ord" ("laboratorium"). Gorbatjov sa att det var en principfråga; om USA fortsatte tester i verkligheten medan sovjeterna gick med på att demontera sina vapen, skulle han återvända till Moskva för att betraktas som en dåre.

Fysik

Lasrar

En rubinlaser är en mycket enkel anordning som består av rubin (höger), blixtrör (vänster-mitten) och hölje (överst). En röntgenlaser liknar konceptet, med rubinen ersatt av en eller flera metallstavar och blixtröret av en kärnvapenbomb.

Lasrar förlitar sig på två fysiska fenomen för att fungera, stimulerad emission och befolkningsinversion .

En atom är gjord av en kärna och ett antal elektroner som kretsar i skal runt den. Elektroner kan hittas i många diskreta energitillstånd, definierade av kvantmekanik . Energinivåerna beror på kärnans struktur, så de varierar från element till element. Elektroner kan vinna eller förlora energi genom att absorbera eller sända ut en foton med samma energi som skillnaden mellan två tillåtna energitillstånd. Det är därför olika element har unika spektrum och ger upphov till vetenskapen om spektroskopi .

Elektroner kommer naturligt att frigöra fotoner om det finns ett ledigt lägre energitillstånd. En isolerad atom skulle normalt finnas i grundtillståndet , med alla dess elektroner i sitt lägsta möjliga tillstånd. Men på grund av att den omgivande miljön tillför energi, kommer elektronerna att hittas i en rad energier vid varje givet ögonblick. Elektroner som inte är i lägsta möjliga energitillstånd kallas "exciterade", liksom atomerna som innehåller dem.

Stimulerad emission uppstår när en exciterad elektron kan sjunka med samma mängd energi som en passerande foton. Detta gör att en andra foton sänds ut, som nära matchar originalets energi, rörelsemängd och fas. Nu finns det två fotoner, vilket fördubblar chansen att de kommer att orsaka samma reaktion i andra atomer. Så länge det finns en stor population av atomer med elektroner i det matchande energitillståndet, är resultatet en kedjereaktion som frigör en skur av enkelfrekvent, högkollimerat ljus .

Processen att få och förlora energi är normalt slumpmässigt, så under typiska förhållanden är det osannolikt att en stor grupp atomer är i ett lämpligt tillstånd för denna reaktion. Lasrar är beroende av någon form av inställning som resulterar i att många elektroner är i önskade tillstånd, ett tillstånd som kallas en populationsinversion. Ett lätt att förstå exempel är rubinlasern , där det finns ett metastabilt tillstånd där elektroner kommer att finnas kvar under en lite längre period om de först exciteras till ännu högre energi. Detta åstadkoms genom optisk pumpning , med hjälp av det vita ljuset från en blixtlampa för att öka elektronenergin till en blågrön eller ultraviolett frekvens. Elektronerna förlorar sedan snabbt energi tills de når den metastabila energinivån i det djupröda. Detta resulterar i en kort period där ett stort antal elektroner ligger på denna medelenerginivå, vilket resulterar i en populationsinversion. Vid den tidpunkten kan vilken som helst av atomerna avge en foton vid den energin och starta kedjereaktionen.

Röntgenlaser

    En röntgenlaser fungerar på samma allmänna sätt som en rubinlaser, men vid mycket högre energinivåer. Huvudproblemet med att producera en sådan anordning är att sannolikheten för en given övergång mellan energitillstånd beror på energikuben. Om man jämför en rubinlaser som arbetar vid 694,3 nm med en hypotetisk mjuk röntgenlaser som kan fungera vid 1 nm, betyder detta att röntgenövergången är 694 ³ , eller lite över 334 miljoner gånger mindre sannolik. För att ge samma totala utgående energi behöver man en liknande ökning av inmatad energi.

  Ett annat problem är att de exciterade tillstånden är extremt kortlivade: för en övergång på 1 nm kommer elektronen att förbli i tillståndet i cirka 10 ^-14 sekunder. Utan ett metastabilt tillstånd för att förlänga denna tid betyder det att det bara finns denna flyktiga tid, mycket mindre än en skakning , för att utföra reaktionen. En lämplig substans med ett metastabilt tillstånd i röntgenregionen är okänd i den öppna litteraturen.

Istället förlitar sig röntgenlasrar på hastigheten för olika reaktioner för att skapa populationsinversionen. När de värms upp över en viss energinivå, dissocierar elektroner från sina atomer helt, och producerar en gas av kärnor och elektroner som kallas plasma . Plasma är en gas, och dess energi får den att expandera adiabatiskt enligt den ideala gaslagen . När den gör det sjunker dess temperatur och når så småningom en punkt där elektronerna kan återansluta till kärnor. Kylningsprocessen gör att huvuddelen av plasman når denna temperatur vid ungefär samma tidpunkt. När de är återanslutna till kärnor förlorar elektronerna energi genom den normala processen att frigöra fotoner. Även om den är snabb, är denna frisättningsprocess långsammare än återanslutningsprocessen. Detta resulterar i en kort period där det finns ett stort antal atomer med elektronerna i det högenergiska precis återanslutna tillståndet, vilket orsakar en befolkningsinversion.

  För att producera de förutsättningar som krävs måste en enorm mängd energi levereras extremt snabbt. Det har visat sig att något i storleksordningen 1 watt per atom behövs för att ge den energi som krävs för att producera en röntgenlaser. Att leverera så mycket energi till lasrmediet betyder alltid att det kommer att förångas, men hela reaktionen sker så snabbt att det inte nödvändigtvis är ett problem. Det innebär att sådana system kommer att vara engångsenheter.

Slutligen är en annan komplikation att det inte finns någon effektiv spegel för röntgenfrekvensljus. I en vanlig laser placeras lasrmediet normalt mellan två partiella speglar som reflekterar en del av utsignalen tillbaka in i mediet. Detta ökar avsevärt antalet fotoner i mediet och ökar chansen att en given atom kommer att stimuleras. Ännu viktigare, eftersom speglarna endast reflekterar de fotoner som färdas i en viss riktning, och de stimulerade fotonerna kommer att frigöras i samma riktning, gör detta att utmatningen är mycket fokuserad.

I brist på någon av dessa effekter måste röntgenlasern förlita sig helt och hållet på stimulering eftersom fotonerna bara färdas genom mediet en gång. För att öka oddsen för att en given foton orsakar stimulering, och för att fokusera utmatningen, är röntgenlasrar utformade för att vara mycket långa och smala. I detta arrangemang kommer de flesta fotoner som frigörs naturligt genom konventionella emissioner i slumpmässiga riktningar helt enkelt att lämna mediet. Endast de fotoner som råkar frigöras som färdas längs mediets långa axel har en rimlig chans att stimulera ytterligare ett utsläpp. Ett lämpligt lasermedium skulle ha ett bildförhållande i storleksordningen 10 000.

Excalibur

Även om de flesta detaljerna i Excalibur-konceptet förblir hemliga, innehåller artiklar i Nature and Reviews of Modern Physics, tillsammans med de i optikrelaterade tidskrifter, stora konturer av de underliggande koncepten och skisserar möjliga sätt att bygga ett Excalibur-system.

Grundkonceptet skulle kräva en eller flera lasrstavar arrangerade i en modul tillsammans med en spårningskamera. Dessa skulle arrangeras på en ram kring kärnvapnet i centrum. Naturens beskrivning visar flera lasrstavar inbäddade i en plastmatris som bildar en cylinder runt bomben och spårningsanordningen, vilket innebär att varje enhet skulle kunna attackera ett enda mål. Den bifogade texten beskriver den dock som att den har flera målbara moduler, kanske fyra. De flesta andra beskrivningar visar flera moduler arrangerade runt bomben som kan riktas separat, vilket närmare följer förslagen om att det finns flera dussin sådana lasrar per enhet.

  För att skada flygkroppen på en ICBM skulle uppskattningsvis 3 kJ/cm ² behöva träffa den. Lasern är i huvudsak en fokuseringsanordning som tar strålningen som faller längs stavens längd och förvandlar en liten del av den till en stråle som går ut i slutet. Man kan betrakta effekten som en ökning av ljusstyrkan på de röntgenstrålar som faller på målet jämfört med de röntgenstrålar som släpps ut av själva bomben. Förbättringen av ljusstyrkan jämfört med den ofokuserade utsignalen från bomben är $\eta /d\theta$ , där $\eta$ är effektiviteten av konvertering från bombröntgenstrålar till laser X -strålar, och $d\theta$ är spridningsvinkeln .

   Om en typisk ICBM är 1 meter (3 ft 3 tum) i diameter, representerar på ett avstånd av 1 000 kilometer (620 mi) en rymdvinkel på 10 ⁻¹² steradian (sr). Uppskattningar av spridningsvinklarna från Excalibur-lasrarna var från ^10–12 till ^10–9 . Uppskattningar av $\eta$ varierar från cirka 10 ⁻⁵ till 10 ⁻² ; det vill säga, de har laserförstärkning mindre än en. I det värsta scenariot, med den bredaste spridningsvinkeln och den lägsta förbättringen, måste pumpvapnet vara ungefär 1 MT för att en enskild laser ska avsätta tillräckligt med energi på boostern för att vara säker på att förstöra den på det avståndet. Om man använder bästa möjliga scenarier för båda värdena krävs cirka 10 kT.

Det exakta materialet för lasrmediet har inte specificerats. Det enda direkta uttalandet från en av forskarna var av Chapline, som beskrev att mediet i det ursprungliga Diablo Hawk-testet var "ett organiskt märgmaterial" från ett ogräs som växer på en ledig tomt i Walnut Creek, en stad en bit bort från Livermore . Olika källor beskriver de senare testerna med metaller; selen, zink och aluminium har nämnts specifikt.

BMD

Missilbaserade system

Den amerikanska armén drev ett pågående BMD-program från 1940-talet. Detta handlade från början om att skjuta ner V-2 -liknande mål, men en tidig studie på ämnet av Bell Labs föreslog att deras korta flygtider skulle göra det svårt att ordna en avlyssning. Samma rapport noterade att de längre flygtiderna för långdistansmissiler gjorde denna uppgift enklare, trots olika tekniska svårigheter på grund av högre hastigheter och höjder.

Detta ledde till en serie system som började med Nike Zeus , sedan Nike-X , Sentinel och slutligen Safeguard-programmet . Dessa system använde kort- och medeldistansmissiler utrustade med kärnstridsspetsar för att attackera inkommande fientliga ICBM-stridsspetsar. De ständigt föränderliga koncepten speglar deras skapelse under en period av snabba förändringar i den motsatta styrkan när den sovjetiska ICBM-flottan utökades. Interceptormissilerna hade en begränsad räckvidd, mindre än 500 miles (800 km), så interceptorbaser var tvungna att spridas över USA. Eftersom de sovjetiska stridsspetsarna kunde riktas mot vilket mål som helst, skulle tillsättning av en enda ICBM, som blev allt billigare på 1960-talet, (teoretiskt) kräva ytterligare en interceptor vid varje bas för att motverka det.

Detta ledde till konceptet med kostnadsbytesförhållandet , den summa pengar man var tvungen att spendera på ytterligare försvar för att motverka en dollar av ny offensiv förmåga. Tidiga uppskattningar var runt 20, vilket betyder att varje dollar som sovjeterna spenderade på nya ICBM skulle kräva att USA spenderade 20 dollar för att motverka det. Detta antydde att sovjeterna hade råd att överväldiga USA:s förmåga att bygga fler interceptorer. Med MIRV var kostnadsbytesförhållandet så ensidigt att det inte fanns något effektivt försvar som inte kunde överväldigas för en liten kostnad, som nämnts i en berömd artikel från 1968 av Bethe och Garwin. Detta är precis vad USA gjorde när sovjeterna installerade sitt A-35 anti-ballistiska missilsystem runt Moskva ; genom att lägga till MIRV till Minutemans missilflotta kunde de överväldiga A-35 utan att lägga till en enda ny missil.

Röntgenbaserade attacker

Studier av kärnvapenexplosioner på hög höjd som detta Kingfish-skott från Operation Fishbowl inspirerade konceptet med röntgenattacker.

Under höghöjdstester i slutet av 1950-talet och början av 1960-talet märktes det att röntgenstrålningen från en kärnvapenexplosion var fria att resa långa sträckor, till skillnad från låghöjdsskurar där luften interagerade med röntgenstrålningen inom några få tiotals meter. Detta ledde till nya och oväntade effekter. Det ledde också till möjligheten att designa en bomb specifikt för att öka röntgenavgivningen, som kunde göras så kraftfull att den snabba avsättningen av energi på en metallyta skulle få den att explosivt förångas. På avstånd i storleksordningen 10 miles (16 km) skulle detta ha tillräckligt med energi för att förstöra en stridsspets.

Detta koncept låg till grund för LIM-49 Spartan- missilen och dess W71- stridsspets. På grund av den stora volymen som systemet var effektivt i kunde det användas mot stridsspetsar gömda bland radarlock . När lockbeten utplaceras tillsammans med stridsspetsen bildar de ett hotrör som är cirka 1 mil (1,6 km) brett och så mycket som tio mil långt. Tidigare missiler var tvungna att komma inom några hundra yards (meter) för att vara effektiva, men med Spartan kunde en eller två missiler användas för att attackera en stridsspets var som helst inom detta moln av material. Detta minskade också avsevärt noggrannheten som behövs för missilens styrsystem; den tidigare Zeus hade en maximal effektiv räckvidd på cirka 75 miles (121 km) på grund av gränserna för upplösningen av radarsystemen, utöver detta hade den inte tillräckligt med noggrannhet för att hålla sig inom sin dödliga radie.

Användningen av röntgenbaserade attacker i tidigare generationers BMD-system hade lett till arbete för att motverka dessa attacker. I USA utfördes dessa genom att placera en stridsspets (eller delar av den) i en grotta som var förbunden med en lång tunnel till en andra grotta där en aktiv stridsspets placerades. Innan bränningen pumpades hela platsen in i ett vakuum. När den aktiva stridsspetsen avfyrade färdades röntgenstrålarna ner i tunneln för att träffa målstridsspetsen. För att skydda målet från själva sprängningen slogs enorma metalldörrar igen i tunneln under den korta tiden mellan röntgenstrålningens ankomst och sprängvågen bakom den. Sådana tester hade genomförts kontinuerligt sedan 1970-talet.

Boost-fasattacker

En potentiell lösning på problemet med MIRV är att attackera ICBM under boostfasen innan stridsspetsarna har separerats. Detta förstör alla stridsspetsar med en enda attack, vilket gör MIRV överflödigt. Att attackera under denna fas gör det dessutom möjligt för interceptorerna att spåra sina mål med hjälp av boostermotorns stora värmesignatur. Dessa kan ses på avstånd i storleksordningen tusentals miles, givet att de skulle vara under horisonten för en markbaserad sensor och därför kräver att sensorer placeras i omloppsbana.

DARPA hade övervägt detta koncept med start i slutet av 1950-talet och i början av 1960-talet hade de bestämt sig för konceptet Ballistic Missile Boost Intercept, Project BAMBI. BAMBI använde små värmesökande missiler som avfyrades från kretsande plattformar för att attackera sovjetiska ICBM när de sköt upp. För att hålla tillräckligt många BAMBI-interceptors inom de sovjetiska missilernas räckvidd medan interceptorns uppskjutningsplattformar fortsatte att röra sig i omloppsbana, skulle det krävas ett enormt antal plattformar och missiler.

Grundkonceptet fortsatte att studeras under 1960- och 1970-talen. Ett allvarligt problem var att interceptormissilerna var tvungna att vara mycket snabba för att nå ICBM innan dess motor slutade skjuta, vilket krävde en större motor på interceptorn, vilket betyder högre vikt för att skjuta upp i omloppsbana. När svårigheterna med detta problem blev tydliga utvecklades konceptet till attacken i "uppstigningsfasen", som använde mer känsliga sökare som gjorde att attacken kunde fortsätta efter att ICBM:s motor hade slutat skjuta och stridsspetsbussen fortfarande gick uppåt. I alla dessa studier skulle systemet kräva en enorm mängd vikt för att lyftas upp i omloppsbana, vanligtvis hundratals miljoner pund, långt bortom alla rimliga prognoser för USA:s förmåga. Det amerikanska flygvapnet studerade upprepade gånger dessa olika planer och förkastade dem alla som i huvudsak omöjliga.

Excaliburs löfte och utvecklingsfrågor

" Reptricket ": röntgenstrålar som släpps ut av en kärnkraftsanordning värmer ståltrådarna .

Excalibur-konceptet verkade representera ett enormt steg i BMD-kapacitet. Genom att fokusera utsignalen från en kärnexplosions röntgenstrålar förbättrades räckvidden och den effektiva kraften hos BMD avsevärt. En enda Excalibur kan attackera flera mål över hundratals eller till och med tusentals kilometer. Eftersom systemet var både litet och relativt lätt, rymdfärjan bära flera Excaliburs i omloppsbana i en enda sortie. Super Excalibur, en senare design, skulle teoretiskt sett kunna skjuta ner hela den sovjetiska missilflottan på egen hand.

När det först föreslogs var planen att placera tillräckligt många Excaliburs i omloppsbana så att åtminstone en skulle vara över Sovjetunionen hela tiden. Men det noterades snart att detta gjorde att Excalibur-plattformarna kunde attackeras direkt; i denna situation skulle Excalibur antingen behöva tillåta sig själv att absorbera attacken eller offra sig själv för att skjuta ner angriparen. I båda fallen skulle Excalibur-plattformen troligen förstöras, vilket gör att en efterföljande och större attack kan ske obehindrat.

Detta fick Teller att föreslå ett "pop-up"-läge där en Excalibur skulle placeras på SLBM- plattformar på ubåtar som patrullerar utanför den sovjetiska kusten. När en uppskjutning upptäcktes, skulle missilerna skjutas uppåt och sedan avfyras när de lämnade atmosfären. Denna plan led också av flera problem. Mest anmärkningsvärt var frågan om timing; de sovjetiska missilerna skulle avfyra i bara några minuter, under vilken tid USA var tvungen att upptäcka uppskjutningen, beordra en motuppskjutning och sedan vänta på att missilerna skulle klättra till höjden.

Av praktiska skäl kunde ubåtar bärga sina missiler bara under en period av minuter, vilket innebar att var och en bara kunde avfyra en eller två Excaliburs innan sovjetiska missiler redan var på väg. Dessutom skulle uppskjutningen avslöja platsen för ubåten, vilket skulle lämna den en "sittande anka". Dessa frågor fick Office of Technology Assessment att dra slutsatsen att "det är tveksamt om det praktiska i ett globalt system som involverar popup-röntgenlasrar av denna typ."

En annan utmaning var geometrisk karaktär. För missiler som skjuts upp nära ubåtarna skulle lasern bara lysa genom den översta atmosfären. För ICBM som lanserades från Kazakstan , cirka 3 000 kilometer (1 900 mi) från Ishavet, innebar jordens krökning att en Excaliburs laserstråle skulle ha en lång väglängd genom atmosfären. För att få en kortare atmosfärisk väglängd skulle Excalibur behöva klättra mycket högre, under vilken tid målmissilen skulle kunna släppa sina stridsspetsar.

Det fanns möjligheten att en tillräckligt kraftfull laser kunde nå längre in i atmosfären, kanske så djupt som 30 kilometer (19 mi) höjd om den var tillräckligt ljus. I det här fallet skulle det finnas så många röntgenfotoner att all luft mellan stridsstationen och målmissilerna skulle vara helt joniserad och det skulle fortfarande finnas tillräckligt med röntgenstrålar över för att förstöra missilen. Denna process, känd som "blekning", skulle kräva en extremt ljus laser, mer än tio miljarder gånger ljusare än det ursprungliga Excalibur-systemet.

Slutligen var ett annat problem att rikta in laserstavarna innan avfyrning. För maximal prestanda behövde laserstavarna vara långa och smala, men detta skulle göra dem mindre robusta mekaniskt. Att flytta dem för att peka på sina mål skulle få dem att böjas, och det skulle krävas lite tid för att tillåta denna deformation att försvinna. Det komplicerade problemet var att stavarna behövde vara så smala som möjligt för att fokusera utmatningen, ett koncept som kallas geometrisk breddning , men att göra det fick diffraktionsgränsen att minska, vilket kompenserade för denna förbättring. Huruvida det var möjligt att uppfylla prestationskraven inom dessa konkurrerande begränsningar visades aldrig.

Motåtgärder

Excalibur arbetade under boostfasen och syftade till själva boostern. Detta innebar att röntgenhärdningsteknikerna som utvecklats för stridsspetsar inte skyddade dem. Medan många av de andra SDI-vapnen hade enkla motåtgärder baserade på vapnets krävda uppehållstid , som att snurra boostern och polera den spegelblankt, gjorde Excaliburs noll uppehållstid dessa ineffektiva. Det primära sättet att besegra ett Excalibur-vapen är alltså att använda atmosfären för att blockera strålarnas framfart. Detta kan åstadkommas med hjälp av en missil som brinner ut medan den fortfarande är i atmosfären, och därigenom förnekar Excalibur den spårningssysteminformation som behövs för målinriktning.

Sovjet tänkte på ett brett spektrum av svar under SDI-eran. 1997 använde Ryssland Topol-M ICBM som använde en motorförbränning med högre dragkraft efter start, och flög en relativt platt ballistisk bana, båda egenskaperna avsedda att komplicera rymdbaserad sensorinsamling och avlyssning. Topol avfyrar sin motor i endast 150 sekunder, ungefär halva tiden av SS-18 , och har ingen buss, stridsspetsen släpps sekunder efter att motorn stannat. Detta gör det mycket svårare att attackera.

1976 började organisationen som nu är känd som NPO Energia utvecklingen av två rymdbaserade plattformar inte olik SDI-koncepten; Skif var beväpnad med en CO ₂ -laser medan Kaskad använde missiler. Dessa övergavs, men med tillkännagivandet av SDI återanvändes de som anti-satellitvapen, med Skif som användes mot objekt i låg omloppsbana och Kaskad mot högre höjder och geostationära mål.

Några av dessa system testades 1987 på rymdfarkosten Polyus . Vad som var monterat på denna rymdfarkost är fortfarande oklart, men antingen en prototyp av Skif-DF eller en mockup var en del av systemet. Enligt intervjuer utförda år senare, var monteringen av Skif-lasern på Polyus mer för propagandaändamål än som en effektiv försvarsteknik, eftersom frasen "rymdbaserad laser" bar politiskt kapital . Ett av uttalandena är att Polyus skulle vara grunden för utplacering av kärnvapenminor som kan avfyras utanför räckvidden för SDI-komponenterna och nå USA inom sex minuter.

I populärkulturen

Ett liknande laservapen, även kallat Excalibur, dyker upp i videospelen Ace Combat Zero: The Belkan War och Ace Combat Infinity . I båda sina framträdanden presenteras Excalibur som ett gigantiskt, markbaserat lasersystem som använder spegelsatelliter för att rikta sin laserstråle; enheten designades ursprungligen för att motverka ICBM, men användes om till ett luftvärnsvapen.

Se även

• Riktat energivapen

Förklarande anteckningar

Bibliografi

• Bell Labs (oktober 1975). ABM forskning och utveckling vid Bell Laboratories, projekthistoria (PDF) (Teknisk rapport). Bell Labs. Arkiverad (PDF) från originalet den 3 mars 2016 . Hämtad 13 december 2014 .
• Bloembergen, N; Patel, CK N; Avizonis, P; Clem, R.G; Hertzberg, A; Johnson, T.H; Marshall, T; Miller, R.B; Morrow, W.E; Salpeter, E.E; Sessler, A.M; Sullivan, J.D; Wyant, J.C; Yariv, A; Zare, R.N; Glass, A.J; Hebel, L.C; Pake, G.E; May, M.M; Panofsky, W.K; Schawlow, A.L; Townes, C.H; York, H (juli 1987). "APS-studie: Vetenskap och teknik för riktade energivapen" . Recensioner av modern fysik . 59 (3): S1. Bibcode : 1987RvMP...59....1B . doi : 10.1103/RevModPhys.59.S1 .
•   Blum, Deborah (juli–augusti 1988). "Weird Science: Livermore's X-Ray laser flap" . Bulletin of the Atomic Scientists . 44 (6): 7–13. Bibcode : 1988BuAtS..44f...7B . doi : 10.1080/00963402.1988.11456176 . OCLC 472955622 .
•   Broad, William (1985). Star Warriors: en genomträngande inblick i livet för de unga forskarna bakom våra vapen från rymdåldern . Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-62820-8 .
•   Broad, William (1992). Teller's War: The Top-Secret Story Behind the Star Wars Deception . Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-70106-2 .
• Broad, William (28 oktober 1986). " Star Wars" spårad till Eisenhower-eran" . New York Times . Arkiverad från originalet den 11 mars 2018 . Hämtad 8 september 2017 .
•   Bulkeley, Rip; Spinardi, Graham (1986). Rymdvapen: Avskräckning eller villfarelse . Rowman och Littlefield. ISBN 978-0-7456-0271-4 .
• Carter, Ashton (april 1984). "Riktigt energimissilförsvar i rymden" (PDF) . NASA Sti/Recon teknisk rapport N . 85 : 24–28. Bibcode : 1984STIN...8510095C . Arkiverad (PDF) från originalet den 4 november 2013 . Hämtad 8 oktober 2013 .
•   Coffey, Patrick (2013). American Arsenal: A Century of Waging War . OUP USA. ISBN 978-0-19-995974-7 .
•   FitzGerald, Frances (2001). Way Out There in the Blue: Reagan, Star Wars and the End of the Cold War . Simon & Schuster. ISBN 978-0-7432-0377-7 .
•   Foerstel, Herbert (2010). Toxic Mix?: A Handbook of Science and Politics . ABC-CLIO. ISBN 978-0-313-36234-7 .
• Garwin, Richard; Bethe, Hans (mars 1968). "Anti-ballistiska missilsystem" (PDF) . Scientific American . Vol. 218, nr. 3. s. 21–31. Bibcode : 1968SciAm.218c..21G . doi : 10.1038/scientificamerican0368-21 . Arkiverad (PDF) från originalet 2021-06-23 . Hämtad 2017-06-03 .
•   Goodchild, Peter (2004). Edward Teller, den verkliga Dr Strangelove . Harvard University Press. ISBN 978-0-674-01669-9 .
• Guyford, Steve (september 1985). Ballistiska missilförsvarstekniker . Office of Technology Assessment. Arkiverad från originalet 2010-11-06 . Hämtad 2008-10-09 .
•   Hej Nigel (2006). The Star Wars Enigma: Behind the Scenes of the Cold War Race for Missile Defense . Potomac-böcker. ISBN 978-1-57488-981-9 .
•   Hafemeister, David (2016). Nukleär spridning och terrorism i världen efter 11 september . Springer. Bibcode : 2016nptp.book.....H . ISBN 978-3-319-25367-1 .
•   Hecht, Jeff (1984). Beam Weapons: The Next Arms Race . New York: Plenum Press. ISBN 978-0-306-41546-3 .
•   Hecht, Jeff (maj 2008). "Röntgenlaserns historia" . Nyheter om optik och fotonik . 19 (5): 26. Bibcode : 2008OptPN..19R..26H . doi : 10.1364/OPN.19.5.000026 . ISSN 1047-6938 . Arkiverad från originalet 2017-06-24 . Hämtad 2017-06-16 .
•   Heppenheimer, Thomas (7 augusti 1989). "Ny direktör ändrar maktbalansen på Livermore Lab". Vetenskapsmannen . OCLC 18316428 .
•   Herken, Gregg (oktober 1987). "Star Wars jordiska ursprung" . Bulletin of the Atomic Scientists . 43 (8): 20–28. Bibcode : 1987BuAtS..43h..20H . doi : 10.1080/00963402.1987.11459585 . OCLC 220821655 . Arkiverad från originalet 2023-02-15 . Hämtad 2020-10-01 .
•   Jayne, Edward Randolph (1969). ABM-debatten: strategiskt försvar och nationell säkerhet (PDF) (Teknisk rapport). Massachusetts Institute of Technology. OCLC 19300718 . Arkiverad från originalet den 15 februari 2023 . Hämtad 13 december 2014 .
•   Kent, Glenn (2008). Funderar på Amerikas försvar . RAND. ISBN 978-0-8330-4452-5 .
•   Lakoff, Sanford; York, Herbert (1989). En sköld i rymden? Teknik, politik och det strategiska försvarsinitiativet . University of California Press. ISBN 978-0-520-06650-2 .
•   Matlock, Jack (2004). Reagan och Gorbatjov: Hur det kalla kriget slutade . Random House. ISBN 978-1-58836-425-8 .
• Mohr, Charles (22 mars 1984). "Studera attacker idén om missilförsvar" . New York Times . Arkiverad från originalet den 24 maj 2015 . Hämtad 8 september 2017 .
•   Park, Robert (2002). Voodoo Science: The Road from Foolishness to Fraud . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-860443-3 . Arkiverad från originalet 2023-02-15 . Hämtad 2017-09-08 .
•   Prelas, Mark (2015). Kärnpumpade lasrar . Springer. ISBN 978-3-319-19845-3 .
•   Reiss, Edward (1992). Det strategiska försvarsinitiativet . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-41097-7 .
•   Ritson, David (augusti 1987). "The Nuclear-Pumped X-ray Laser; Ett vapen för det tjugoförsta århundradet". Naturen . 328 (6130): 487–490. Bibcode : 1987Natur.328..487R . doi : 10.1038/328487a0 . S2CID 37629267 .
• Scheer, Robert (12 november 1985). "Forskare ifrågasätter test av röntgenlaservapen" . Los Angeles Times . Arkiverad från originalet 2015-12-10 . Hämtad 2017-06-04 .
•   Schwartz, Stephen (2011). Atomic Audit: Kostnaderna och konsekvenserna av amerikanska kärnvapen sedan 1940 . Brookings Institution Press. ISBN 978-0-8157-2294-6 .
•   Smith, R. Jeffery (8 november 1985). "Experter tvivlar på röntgenlaser". Vetenskap . 230 (4726): 646–648. Bibcode : 1985Sci...230..646S . doi : 10.1126/science.230.4726.646 . PMID 17797283 .
•   Smith, R. Jeffery (22 november 1985). "Experter tvivlar på röntgenlaser". Vetenskap . 230 (4728): 923. Bibcode : 1985Sci...230..923S . doi : 10.1126/science.230.4728.923 . PMID 17739208 .
•   Spinardi, Graham (2016). "Kärnvapenexperter" . I Fleck, James; Faulkner, Wendy; Williams, Robin (red.). Utforska expertis: frågor och perspektiv . Springer. ISBN 978-1-349-13693-3 .
•   Stevens, Charles (4 november 1988). "Status för röntgenlasern: den exklusiva verkliga historien" (PDF) . Executive Intelligence Review: Science and Technology . 15 (44): 18–23. ISSN 0273-6314 . Arkiverad (PDF) från originalet den 27 juli 2019 . Hämtad 30 juli 2019 .
•   Waldman, Harry (1988). The Dictionary of SDI . New York: Rowman & Littlefield. s. 58, 157–158. ISBN 978-0-8420-2295-8 .

Vidare läsning

• Anti-satellitvapen, motåtgärder och vapenkontroll . Office of Technology Assessment, USA:s kongress. September 1985. Arkiverad från originalet 2010-06-09 . Hämtad 2008-10-09 . OTA-ISC-285.
• Goodchild, Peter (1 april 2004). "Möt den riktiga Dr Strangelove" . The Guardian . Arkiverad från originalet den 13 september 2014 . Hämtad 8 oktober 2008 .
• Rotblat, Joseph ; Hellman, Sven (1984). Kärnkraftsstrategi och världssäkerhet . Annals of Pugwash. sid. 115.
•   Perlman, David (1995). "Beslutsfattandets dilemman från AIDS till SDI" . I Golden, William T. (red.). Vetenskaps- och teknikråd till presidenten, kongressen och rättsväsendet . Transaktionsutgivare. s. 255–261. ISBN 1-56000-829-6 . Hämtad 8 oktober 2008 .
• Thomsen, Dietrich E. (14 december 1985). "Strategiskt försvar av röntgeninitiativ – röntgenlaserforskning" . Vetenskapsnyheter . Arkiverad från originalet den 5 mars 2016 . Hämtad 8 oktober 2008 .

externa länkar

• Media relaterade till Project Excalibur på Wikimedia Commons