米国防省は今後4年間で中性子荷電粒子砲を対弾道ミサイル兵器として宇宙に投入する予算計画。
30年後、米国防省は独創的なスターウォーズの夢が今や実用的な概念に近づくかもしれないという信念に賭けています。
【Ｗar-Ｚone】2019年3月19日、JOSEPH TREVITHICK

ミサイル防衛庁は、宇宙空間の軌道上で弾道ミサイルを無機能化もしくは破壊する、SFに登場するような中性粒子ビーム兵器搭載衛星を開発する新計画を発表しました。目標は、試作システムを2023年までに軌道上でテスト可能とすることです。これは、米軍が30年近く前にコンセプトを研究して一時放棄したときから技術がより進歩したことを示す野心的なスケジュールです。

2019年3月18日に発表された文書によると、米軍の2020年度予算要求は、中性粒子ビームプログラム（NPB）への3400万ドルの資金提供を求めている。ミサイル防衛庁（MDA）は、指向エネルギー兵器の開発に2023会計年度までに合計3億8000万ドルを要求しています。Defense One誌によれば、某米国当局者の話として2019年3月14日に計画の存在がリークされた。議会が2022年までに少なくとも一つの宇宙ベースのミサイル防衛システムのプロトタイプのテストの目標を設定したことも注目に値するそして、2018会計年度の年間防衛政策請求書に「実行可能な最も早い日の運用能力」を展開するとされた。

「Technology　Maturation Initiatives」と呼ばれているより大きな項目に、MDA（ミサイル防衛省）は新たに開始したNPB(中性粒子ビームプログラム)を含みました。そして、また、それはレーザー兵器と先進の航空機搭載センサーの開発のために要請された資金提供を含みます。これには、レーザー兵器および高度な航空機搭載センサーの開発のための要求された資金も含まれます。2024年度には、この予算を通じて粒子線システムこれには、レーザー兵器および高度な航空機搭載センサーの開発のための要求された資金も含まれます。2024年度には、この予算を通じて粒子線システムのためのそれ以上の予算を要求することは期待していません。それは専用予算に移す計画が示されている。

ミサイル防衛省（MDA）の最新の予算要求では「NPB(中性粒子ビームプログラム)は戦略的ミサイル防衛のために、宇宙をベースとした指向性エネルギー兵器の機能をゲームチェンジとなる」ということをその予算提出理由にしています。弾道ミサイルに対して「NPBは、国土防衛のための宇宙ベースの指向エネルギー兵器であり、上昇加速段階と中間飛行段階の防御を提供する」。

SFのに頻繁に登場する粒子線兵器は、実際の科学的根拠があります。その最も基本的なものとして、NPBは荷電粒子源とそれ自身を光速近くまで加速する手段を必要とします。

IA EMBRY-RIDDLE AERONAUTIC UNIVERSITY

An extremely rudimentary graphic showing the components of a neutral particle beam system.

中性粒子ビームシステムのコンポーネントを示す非常に初歩的な図。

この荷電粒子ビームが命中すれば、レーザー同様の効果が得られる。武器の強度に応じて特定の材料を通して穴を燃やすことができるターゲットの表面上の極端な熱を生み出します。ミサイルまたはミサイル弾頭を破壊するのに十分なほど強力ではない場合でも、マイクロ波兵器の機能とほぼ同じように、それらはターゲットの外殻を通過して内部コンポーネントを破壊、損傷、破壊することができます。

In addition, since particle beams respond different to different materials, there is the potential that the system might also have the capability to discriminatebetween real incoming warheads a ballistic missile has released and decoys. Seperate sensors would be necessary to observe the impacts and categorize the results. But if it worked, this would help other ballistic missile defense systems, which generally have short engagement windows to begin with, focus only on actual threats.

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加えて、粒子ビームは異なる材料に対して異なる反応をするので、システムはまた弾道ミサイルが放出した実際の入ってくる弾頭とおとりとを区別する能力を有する可能性がある。影響を観察し、結果を分類するには、別々のセンサーが必要です。しかしそれがうまくいけば、これは他の弾道ミサイル防衛システム（通常は最初は短い交戦ウィンドウがある）が実際の脅威のみに集中するのを助けるだろう。

The characteristics of these particles would make it hard, if not impossible for an opponent to shield their weapons from the effects or otherwise employ countermeasures, short of destroying the NPB itself, as well. All of this has long made the potential of a particle beam weapon attractive, especially for missile defense.

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これらの粒子の特性は、対戦相手がその効果から彼らの武器を保護するか、さもなければＮＰＢ自体を破壊することを除けば対抗策をとることが不可能ではないとしても、それを困難にするだろう。これらすべてが長い間、特にミサイル防衛のために、粒子ビーム兵器の可能性を魅力的なものにしてきました。

As part of the Strategic Defense Initiative (SDI) under President Ronald Reagan in the 1980s, the U.S. military experimented with NPBs and hired Martin-Marietta, McDonnell Douglas, TRW, and a team from General Electric and Lockheed to craft potential designs for a space-based system. Between 1984 and 1993, the Strategic Defense Initiative Organization (SDIO) spent approximately $794 million on the concept, according to a 1993 report from the General Accounting Office, now known as the Government Accountability Office (GAO).

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1980年代にロナルド・レーガン大統領の下での戦略的防衛イニシアチブ（SDI）の一環として、米軍はNPBを実験し、宇宙のための潜在的なデザインを作成するためにマーティン - マリエッタ、マクドネル・ダグラス、TRW、そしてジェネラルエレクトリックとロッキードのチームを雇ったベースのシステム。1984年から1993年の間に、戦略的防衛イニシアチブ機構（SDIO）は、現在、政府説明責任局（GAO）として知られている一般会計局からの1993年の報告によれば、この概念に約7億9,400万ドルを費やした。

MCDONNELL-DOUGLAS VIA AEROSPACE PROJECTS REVIEW
A mockup of McDonnell-Douglas' space-based NPB.

航空宇宙プロジェクトレビューによるマクドネルダグラス

McDonnell-Douglasの宇宙ベースのNPBのモックアップ。

Most notably, in July 1989, Los Alamos National Laboratory (LANL), in cooperation with the SDIO, conducted the Beam Experiments Aboard a Rocket test, or BEAR. This involved placing an actual particle beam system on board a sounding rocket and shooting it out of the Earth’s atmosphere.

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最も注目に値するのは、1989年7月、ロスアラモス国立研究所（LANL）がSDIOと共同で、ロケットテスト（BEAR）の前でビーム実験を実施したことです。これは実際の粒子ビームシステムを探査ロケットに搭載して地球の大気から撃墜することを含みました。

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LANLの発表によると、2018年現在、これは「これまでに飛んだ最もエネルギーの高い粒子ビーム」のままでした。「実験は、粒子ビームが大気の外で予測されたように動作し伝播すること、そして宇宙でビームを発射したときに予期しない副作用がないことを実証しました。」

Artwork depicting the NPB system from the BEAR test.

LANL

BEAR試験の前の粒子ビーム運搬探査ロケットの写真

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しかし、SDIOは最終的に、Brilliant Pebblesとして知られる宇宙ベースの動的迎撃装置の大規模なコンステレーションを、軌道上と地球上の同様に広範囲なセンサーネットワークと組み合わせて構築する計画を追求しました。SDIO をMDAの前身である弾道ミサイル防衛機関に改名し、陸上ミサイル防衛への取り組みに焦点を絞ったビル・クリントン大統領の次期政権に先立って、プロジェクト全体が1993年に終了しました。

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SDIOの粒子ビームプログラムは、その時点で利用可能な技術を考えると実用的ではないことが証明されました。将来の宇宙利用システムは大規模で大規模な電源を必要とし、原子力が最も実行可能な選択肢でした。1980年代から1990年代の間に10年近くかけて何億ドルもの資金が投入されたにもかかわらず、1993年によると、以前のNPBの努力は目標に望ましい効果を生み出すか十分に軽量の電源設計を生み出すほど強力なビームを示さなかった。GAOの報告書。BEAR実験にもかかわらず、その時点までに実際の完全な兵器システムのテストもありませんでした。

Artwork depicting the NPB system from the BEAR test.

国立航空宇宙博物館を経由して

BEARテストのNPBシステムを描いたアートワーク。

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「私たちが今日使用している技術の面では、完全なオールアップシステムがこれら3つの会議室の大きさにならないところまできていますね。無名の米軍関係者は新しい粒子ビームイニシアチブに関してDefense Oneに語った。「発電、ビーム形成、到達するために必要な加速度計、およびそのビームを無力化するために必要なもの、その機能は成熟しており、小型化するために今日使用できるテクノロジがあります。」

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しかし、実用的で機能的な設計が可能であっても、それが必ずしも約束された能力を提供するという保証はありません。飛行のこの最初の段階でミサイルを攻撃するのは魅力的です。なぜなら、それらは比較的ゆっくりと動いていて、彼らを発見し追跡するのをより簡単にする大きな熱のサインを生み出しているからです。それはまた、ミサイルの内容物が飛行の途中または終末の段階で破壊された場合よりも、より局所的な方法で打ち上げ国の上または近くに降り注ぐことを意味します。

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残念なことに、彼らはブースト段階の大部分において大気圏を移動しています。粒子が空中にぶら下がっている他の粒子を跳ね返すことによって容易に外に出ることができるので、NPBが発射するビームはひずみとたわみに特に弱いです。

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もしあなたがNPBを構築したいのであれば、それを宇宙の真空に置くのが最も理にかなっている理由があります。かなりの範囲でビームを集束させ、強力に保ち、実際に損傷を与えたり大気中のターゲットを破壊するのに十分な時間を確保するために必要な電力量は計り知れません。

VIA AEROSPACE PROJECTS REVIEW  An NPB concept from the SDI program using a nuclear reactor at the rear to power the system.

経由航空宇宙プロジェクトレビュー

システムに電力を供給するために後部に原子炉を使用するSDIプログラムからのNPB概念。

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1960年代から1970年代にかけて見られるかもしれない発電の潜在的規模についてのある状況のために、米軍はシーソーと呼ばれる飛行の後期段階で弾道ミサイルを打ち負かすことができる地上ベースの粒子ビームも考えていた。高等研究計画局は、それが正しく機能するためには何百マイルものトンネルを横切って粒子ビームを伝播させるシステムが必要であると決定した。 

 

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電力供給の必要性を生み出すために、当時ローレンスリバモア国立研究所で働いていたギリシャの物理学者、ニコラス・クリストフィロスは、核爆弾を使って効果的に大きな排水溝を作ることを提案しようとしました。 Sharon Weinbergerの2017年の著書『The Imagineers of War：世界を変えたペンタゴンエージェンシーのDntaの歴史』によると、五大湖はその下の巨大な水力発電所に流れ込む。言うまでもありませんが、この考えはばかげていてプログラム全体が引っ張りだこになることはありませんでした。

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それ以来、発電効率や適応集束システムのような様々な分野における技術的な改善はこれらの要求を減らすであろうが、それでも他の設計上の制約によっては法外なことになるかもしれない。これはまた、大気圏外での取り組みにとっても、それほど問題にならないでしょう。

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ビーム自体に関するこれらの潜在的な技術的問題を超えて、ブーストフェーズ弾道ミサイル防衛システムは発射後の非常に短い時間の間に彼らの目標と交戦するために最適な位置にある必要があります。ミサイルの飛行のこの段階は平均して最大で5分程度です。センサーは最初に脅威を発見し分類しなければならなくなり、その後、アメリカの当局者は関与するかどうかを決定します。

A general timeline of the boost phase of ballistic missiles and the time available for defense systems to respond.

アメリカの物理学会を通して

弾道ミサイルのブースト段階と防衛システムが対応するのに利用可能な時間の一般的なスケジュール

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既知の可能性のある発射場の一部の近くでも軌道上に十分なスペースベースのNPBが「駐車」されることを保証することは、米軍の弾道ミサイル防衛センサーアーキテクチャへの多額の投資を必要とするこことここでもっと詳しく読んでください。粒子の速度と宇宙の真空中の武器の範囲は、これらの問題を軽減するのに役立ちます。また、ミサイルの飛行の途中で、艦隊全体が宇宙や大気圏の非常に高い範囲で発生し、ベストショットを整列させるのに多くの時間がかかる場合も、それほど心配する必要はありません。

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国防総省に語った無名の防衛当局者は、「ミサイルがどこから来たのかを知るためには、最初は非常に短いスケジュールです」と述べています。「それで、あなたはステーションにある武器を持っていなければなりません、それは空気電池によって取り出されることになっていません、そしてそれで我々はそのために指向されたエネルギー応用を見ています。しかし、そのメガワットクラスに電力を拡大する必要があります。あなたは体重を減らす必要があります。あなたは電源を持っている必要があります。技術的には課題です。」

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「実際に実現可能なスペースと重量の要件を満たすことはできないと思いますが、試作とデモを進めています」と、この担当者は続けました。「私たちは[国防総省]として、コストとそのために必要なことを理解する必要があります。たくさんの民間伝承があります…それはそれが狂った高価であるか、それが無料であることを言います。それは決定的な研究である必要があります。」

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実現可能性の懸念にもかかわらず、他のすべてのものに加えて、政治的および法的な影響もあります。1967年宇宙条約は、軌道上での大量破壊兵器の配備を禁止します。NPB自体はこの定義に合わないでしょうが、原子力発電所はまだ抗議と正式な抗議を促す可能性を持っているでしょう。

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宇宙を基盤とした軍拡競争はもう一つの懸念であり、アメリカ、ロシア、そして中国の当局者の頭の中ですでに醸造されているものです。特にロシア人と中国人はすでに対衛星兵器の保有量を拡大しています。

SHIPSASH
A Russian MiG-31 Foxhound carries an air-launched anti-satellite weapon in a test.

SHIPSASH

ロシアのミグ31フォックスハウンドはテストで空中打ち上げ対空兵器を運びます。

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粒子ビームは、その性質上、特定の発生源を検出して決定的に追跡することが困難な場合があり、それらを帰属できないものにします。これは、現在研究開発工学のための防衛次官およびNPBの主要提唱者であるMichael Griffinが過去に「利点」と述べていたことです。 

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しかしそれはまた、アメリカの敵対者が悪用して武器化しようとし、アメリカ政府に宇宙でのあらゆる説明された現象を非難させる可能性もある。

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ロシアは、アメリカ政府に対する根拠のない主張をしてきた長い歴史があり、近年、アメリカ人とその同盟国がシリアの民間人への化学兵器攻撃を行い、その国とアフガニスタンでISISテロリストを積極的に支援し、隠密を実行しているジョージアにおける生物兵器プログラム 少なくとも原理的には原因不明の攻撃を行うことができる、宇宙での粒子ビーム兵器の星座は明らかに金鉱です。粒子線攻撃

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これらの主張に挑戦するのは難しいかもしれません。ミサイル防衛能力を超えて、宇宙ベースの粒子ビームは理想的な対衛星兵器のように思えます。危機的な状況で衛星を素早くノックアウトするか、少なくとも無効にする簡単な方法を提供します。そもそも攻撃が発生していることを対戦相手が検出することは困難であり、それに対抗することはさらに困難です。

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しかし、レーガン時代のSDIプログラムに取り組んだ米国政府、特にグリフィン次官補の支持者たちは、少なくとも宇宙ベースの粒子ビーム兵器システムの可能性を模索しています。「私たちは自分たちの貢献をもっと歓迎する環境への指向性エネルギーの落胆という脱落から抜け出すことができないので、私たちは道を見失うべきではありません。80年代から90年代初頭に開拓され、現在では新たな努力のために利用可能になっている他の技術のいくつかと私たちのやり方を失うべきではない」と彼は2018年に宣言した。

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軌道上の粒子線兵器の考えを冷戦中よりも実用的なものにするために、過去30年間で技術的な考慮事項やその他の考慮事項が十分に変更されたとMDAが判断するかどうかは不明です。しかし、ペンタゴンがプロトタイプの粒子ビーム兵器を初めて軌道に乗せるという目標に向かって前進しているので、今後5年間でより良いアイデアを得るべきです。