ICBM: sistemi difensivi (prima parte)

Nel corso della storia sono apparse molte armi rivoluzionarie. Col tempo, prima o poi, si sono realizzate le opportune contromisure. La realizzazione dei missili balistici intercontinentali ha rappresentato una conquista tecnologica notevole ma contemporaneamente è stata vista come l’arma assoluta, contro la quale ogni difesa è impossibile.

Un tipico missile balistico ha una fase iniziale nella quale, a piena potenza, percorre velocemente i primi strati dell’atmosfera. In questa fase il missile è estremamente vulnerabile. Si trova al di sotto dell’orizzonte radar ma la vampa è immediatamente rilevabile dai satelliti di primo allarme operanti nell’infrarosso. Sfortunatamente, i silo di lancio sono bene all’interno del territorio avversario, a distanze di oltre 10000 km di distanza. Oppure su sottomarini in mare aperto o in prossimità dei porti nazionali. Irraggiungibili.

Nella fase intermedia, dopo lo sgancio dei primi stadi, il missile raggiunge l’apogeo, che può trovarsi anche a oltre 1000 km di quota. La sua traiettoria è stata già determinata. L’intercettazione può avvenire in questa fase, ma non con armi nello spazio, i trattati internazionali impediscono la messa in orbita di sistemi d’arma.

Nella fase di rientro le testate subiscono la decelerazione dovuta agli strati più densi dell’atmosfera. Qui subentrano le difese terminali.

Il trattato ABM consentiva non più di una base antimissile per superpotenza, con un massimo di 100 missili. Quella americana è rimasta operativa per pochissimo tempo. L’efficacia di quella russa, attorno a Mosca, è opinabile. Sembrerebbe quindi che un attacco massiccio di ICBM non possa essere arrestato in alcun modo.

Ciò nonostante, i progettisti dei veicoli di rientro (RV) dei missili balistici hanno sempre inserito sofisticati sistemi difensivi, volti a rendere estremamente difficoltosa sia la fase di localizzazione che quella di attacco da parte delle difese antimissile. In piena guerra fredda, infatti, si sono spese ingentissime somme per realizzare sistemi ABM sofisticati.

Gli ausili di penetrazione (penetration aids) comprendono chaff e flare, corner reflector (triangoli di metallo con la stessa RCS), esche (decoy) identiche alle testate e palloni gonfiabili di 90-220 cm rivestiti in Mylar metallizzato con batterie interne che possono variarne la temperatura a piacimento. Le testate possono essere modificate inserendo strati multipli per variare la segnatura infrarossa o piccoli disturbatori-ripetitori radar. Inoltre, si possono adottare tattiche di attacco molto efficaci, come il Ladder Down che prevede lo scoppio di fino a10 testate in successione per annullare le difese. La prima testata esplode appena fuori il raggio delle difese. Il “fireball” maschera la seconda testata  in arrivo che esplode un po’ più in basso. E così via. L’impatto diretto di un missile antimissile può anche attivare la testata (salvage fuzing) che, detonando, ottiene lo stesso effetto.

Anche la difesa è però facilitata. Le testate sono più pesanti e meno calde al rientro, perché hanno materiali protettivi, rispetto alle esche, e per “atmospheric filtering” possono essere discriminate in fase di rientro (declutter), perché le esche si distruggono prima di arrivare a 15000 metri di quota. 

Stati Uniti

Nel 1957 i sovietici hanno testato il primo sistema ABM, e gli Stati Uniti hanno iniziato gli studi sugli ausili di penetrazione (penaid). Nel 1962 il programma ABRES (Advanced Ballistic Re-Entry Systems) ha studiato almeno 24 soluzioni, tra cui chaff, palloni esca, decoy di rientro con aerosol oscurante, jammer, riduzione della RCS (LORV, Low Observable RV), manipolazione della scia del plasma, testate manovrabili. I fondi destinati allo studio sono aumentati dai 35 milioni di dollari iniziali ai 155 nel 1964.  Nel 1965, lo studio Pen-X dell’ARPA ha concluso che i MIRV avevano molti vantaggi sui decoy e potevano penetrare le difese. La combinazione MIRV e penaid sarebbe tornata utile in molti casi. Il chaff e le esche, però, erano ingombranti, potevano aumentare il peso di tre volte e potevano essere superate con modifiche al software di discriminazione. Attorno al 1965 è stato sviluppato il sistema di contromisure Antelope per i Polaris, poi abbandonato, e nel 1967 la Marina ha deciso di non inserire esche sui Poseidon. A metà del 1967 solo i Titan 2 disponevano di esche. Nel 1968 i Minuteman 1 hanno installato retro-razzi per assicurare sufficiente separazione della RV dal terzo stadio, per privare il nemico di un buon punto di mira, e nel 1969 i Minuteman 2 hanno adottato gli ausili Mk-1 e Mk-1A. Gli ausili Mk-12 sono stati completati nel 1970. Lo sviluppo è risultato difficile, lungo e costoso, causa le scarse conoscenze sulle manovre a metà percorso e di rientro. Una soluzione prevedeva due testate RV Mk-12 con 10 decoy e 12 chaff.  L’altra, invece,  tre testate RV Mk-12 e 15 chaff. L’obbiettivo era confondere le difese finché l’RV fosse arrivato a 15000 metri di quota sul bersaglio. Ma i disturbatori erano la soluzione preferita. Più di 300 minijammer potevano essere inseriti al posto dei 9 chaff pack dell’Mk-1, rilasciati in molti gruppi o in uno singolo, per disturbare il rilevamento della distanza e della velocità, finché la RV fosse arrivata a 185-555 km dal bersaglio. Alla fine del 1966, però, si erano provati solo alcuni jammer sperimentali, pesanti a causa delle batterie, che obbligavano all’inserimento in un involucro grande. Le ditte Mitre e Bendix hanno suggerito l’impiego dei Minuteman II ERCS (Emergency Rocket Communications System) come disturbatori, sostituendo il ripetitore UHF da 1 kW con un jammer, idea rifiutata.

Il progetto LORV del 1966 ha richiesto oltre 10 anni per raggiungere i requisiti. Anche i semplici chaff dispenser Mk-1 hanno richiesto costose revisioni per assicurare una dispersione uniforme. Il successivo Mk-12, pronto dopo lunghe revisioni, tra il 1963 e il 1967, ha sforato il budget di 70  milioni di dollari. Alla fine degli anni ’60, i programmi per contromisure sono stati  posticipati perché secondo lo spionaggio il radar ABM sovietico Hen House non aveva la risoluzione in distanza necessaria per puntare le testate. Nel 1975 il programma ABRES ha testato con successo  i TREP (Thrusted REPlica decoy) per accelerare il rientro dei decoy. Il programma ASMS ha provato diversi penaid. Dal 1980, si sono provati il MARV Mk-500 Evader, varie contromisure per la US Navy, un Electronic Replica Decoy con Repeater, un Pyrotechnic Plume Decoy per replicare la segnatura IR e un dispenser avanzato con oltre 12 carichi chaff. Alla fine degli anni ’80 erano state testate dozzine di concetti.  Dopo il 1990, nomi, budget, e dettagli dei programmi ECM sono stati secretati. Ma sono apparsi dati sul sistema AMARV, per un veicolo di rientro manovrabile più avanzato e preciso.

SM-65 Atlas, SM-68 Titan 1 e LGM-25C Titan 2

Gli Atlas e Titan 1 avevano un “penetration pod” con 2 tipi di decoy con la stessa traccia della testata Mk-4. I primi, Mk-4 Vacuum Decoy 203451-501 e Mk-6 Midcourse Decoy 203449, da rilasciare nel vuoto (palloni in mylar) per complicare il calcolo della balistica. I secondi, Mk-6 Re-entry Decoy Model 1033P e Mk-6 Mod 2 (LB-1/1A) Decoy, come dardi da rilasciare al rientro. Il Titan 2 impiegava un RV Mk-6 Mod 3 con un numero doppio di decoy, più sofisticati: 6 Midcourse Decoy (Operational, Model 1026BP) e fino a 8 esche terminali (optically enhanced, Model 1037J).

LGM-30 Minuteman

I Minuteman 1 non disponevano, inizialmente, di ausili difensivi ma la testata incorporava elementi stealth per una bassa RCS. Era comunque previsto l’imbarco di esche in seguito, se l’evoluzione della minaccia l’avesse reso necessario. Alla fine sono stati installati “penaid”non meglio specificati.

I Minuteman 2 e 3, sui veicoli di rientro Mk-11C e Mk-12A avevano, dal 1969, un contenitore Tracor Mk-1 o Mk-1A con 9 chaff e 3 palloni come ausilio alla penetrazione, con la stessa traccia e forma della testata. La bassa RCS di questa, rendeva difficile distinguerla dalle esche. Sui Minuteman 3 sono stati poi montati 2 chaff dispenser, che lanciavano nuvole di chaff tagliato a varie lunghezze, con velocità di eiezione e quantità regolate elettronicamente. Probabilmente si trattava del sistema di contromisure Mk-12, disponibile all’inizio degli anni ’70. Nel 1985 le esche sono state migliorate per simulare la maggior parte delle segnature.

LGM-118 Peacekeeper

Portavano non meno di 22 decoy replica, simili in peso, balistica e proprietà elettromagnetiche alle vere testate, in un pack della Avco. La Tracor forniva invece i chaff dispenser e il sistema di rilascio degli ausili di penetrazione.

UGM-27 Polaris A2

Tra il 1961 e il 1962 è stato sviluppato per i Polaris il sistema PX-1, formato da 6 decoy assieme a 3 chaff-pack da lanciare  a metà traiettoria e  2 jammer per la fase iniziale di rientro. Fino al 1964 sono stati consegnati 221 sistemi ma la US Navy li ha impiegati su un solo sottomarino. I disturbatori erano inaffidabili per problemi alle batterie, il raggio d’azione del missile era minore ma, soprattutto, decoy, jammer e chaff erano tarati sulla presunzione che il sistema ABM sovietico fosse simile all’americano ZEUS. Si è poi scoperto che il chaff era tagliato alle frequenze sbagliate, i decoy erano troppo piccoli per essere localizzati dai radar a bassa frequenza e, causa la loro ridotta distanza, una singola esplosione nucleare avrebbe colpito il veicolo di rientro.

Il successivo programma PX-2, per i Polaris A3, con 6 decoy e 6 chaff-pack ma privo di disturbatori, è arrivato alla produzione ma non al dispiegamento. Molti altri dimostratori di tecnologia hanno visto luce (Topsy, Exo-PAC, Mark-up, Hexo) confluiti nel programma Antelope destinato al Polaris B-3 (poi divenuto Poseidon). Anche l’Antilope è stato abbandonato, assieme all’esca avanzata Impala. L’obbiettivo era la realizzazione di RV resistenti alle radiazioni e all’EMP con un bus contenente due testate e un PAC (Penetration Aid Carrier) che avrebbe lanciato molte esche autopropulse con chaff e palloni in 7 zone. Sarebbe stato ripreso poi dagli inglesi col Super Antelope  KH.793, poi Chevaline.

UGM-73 Poseidon C-3

Secondo alcune fonti il Poseidon montava 10 testate e 4 decoy, capacità reale ma, in realtà, mai sfruttata, dato che 10-14 testate erano più che sufficienti per saturare il bersaglio. Nondimeno si sono studiati vari sistemi di contromisure. Uno di questi prevedeva la sostituzione di una testata con un modulo con 7 esche o 12 “clutter clumps”, probabili chaff-pack.

UGM-96 Trident I C-4 e UGM-133 Trident II D-5

Per il Trident I si era progettato il sofisticato MARV Mk-500 (Evader), che avrebbe reso superflui gli ausili di penetrazione. Non adottato, avrebbe potuto essere introdotto in tre anni, su richiesta. Esche e chaff sono invece rimasti.

Il Trident II D-5 può montare un numero variabile di RV, 8 Mk-5 o 12 Mk-4 più piccoli, e riservare una parte del carico a sofisticati decoy e ausili di penetrazione, al prezzo di una riduzione del raggio d’azione. Tra questi è presente anche un decoy jammer. Nel caso dei missili inglesi, il carico previsto è di  6 Mk-4 e 6 esche.

5 thoughts on “ICBM: sistemi difensivi (prima parte)

  1. Buongiorno Gian Vito, leggevo questo articolo interessante, su un argomento che mi trova non completamente preparato. Mi colpisci quando dici che l’intercettazione dell’ICBM sarebbe possibile nello spazio, ma di fatto non è praticabile perché i trattati impediscono di posizionare armamenti in orbita. Ma quanto sono bizzarri questi trattati? Consentono di costruire armi di distruzione di massa ma non di possedere contromisure per salvarsi da esse? Data la pericolosità assoluta di questi armamenti, non è plausibile pensare che almeno le maggiori potenze abbiano comunque eluso i trattati? La minaccia è troppo reale per farsi fermare da un pezzo di carta. Mi viene in mente l’infinita serie di satelliti russi Cosmos o quella americana Explorer. Sarebbe (relativamente) facile mascherare un lancio di un sistema d’arma orbitale con quello di un satellite di queste o di altre serie… no? Mi vien inoltre da pensare al prototipo militare X-37B e alla sua collocazione in questo genere di scenari. Chiedo scusa se ho allargato il discorso. Un saluto.

    1. Già negli anni ’60 esistevano progetti per armi in orbita, sia offensive (FOBS) che difensive, con satelliti intercettori armati con missili. Senza parlare poi dei sistemi antimissile, previsti in migliaia di esemplari. Ma un eventuale sistema operativo in orbita avrebbe richiesto molti test che sicuramente non sarebbero passati inosservati. I satelliti d’attacco avrebbero seguito traiettorie differenti da quelle abituali, suscitando presto sospetti.

      Quel che ha messo d’accordo le superpotenze, coi relativi trattati, è stata la consapevolezza che tutti i sistemi difensivi avrebbero inserito ulteriori elementi di incertezza, rendendo inefficace il principio del MAD (Mutual Assured Destruction) che, di fatto, ha assicurato la pace finora. Bisognava evitare, a tutti i costi, la “percezione” di una superiorità nucleare (offensiva e difensiva), con le relative, pericolose, conseguenze.

  2. Secondo voi esistono contromisure per i missili ICBM, che non hanno come obbiettivo la distruzione del vettore o della testata dopo il lancio , ma ancora prima, quando si trova nel suo silos o comunque in fase di pre avvio.
    Mi riferisco a contromisure più tecnologiche tipo virus, malware che possano provocare danni come black out o distruzione dell ICBM.

    1. La prima contromisura, classica, consiste nel far esplodere un ordigno nucleare a bassa quota sopra i silo di lancio. L’intenso flusso EMP e le radiazioni neutroniche possono disattivare o danneggiare irreparabilmente le testate. Se l’ICBM parte ugualmente, l’immensa quantità di polvere e detriti potrà comunque danneggiare il corpo del missile. Però i silo sono ben protetti e isolati, difficile provocare danni estesi. Si potrebbe tentare la strada dell’attacco informatico, ipotizzando, per esempio, di far partire i missili coi portelli di lancio ancora chiusi, ma è una strada difficile e imprevedibile. Perchè non sono connessi a internet, hanno una loro rete isolata. E hanno sempre adottato il sistema della “cintura e delle bretelle”, cioè sistemi elettromeccanici a sicurezze multiple e procedure a prova di errore.

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