Zeus

Lục quân Mỹ bắt đầu những nỗ lực xây dựng hệ thống phòng thủ chống tên lửa đạn đạo bằng việc yêu cầu phòng thí nghiệm Bell chuẩn bị một bài báo cáo về chủ đề này tháng 2 năm 1955. Nhóm thiết kế Nike đã từng tham gia thiết kế Nike Ajax đã được triển khai rộng rãi ở Mỹ, cũng như Nike Hercules đã ở giai đoạn cuối của quá trình phát triển nhằm thay thế tên lửa Ajax. Nhóm thiết kế đã quay lại với những nghiên cứu trên tên lửa Nike II vào tháng 1 năm 1956, kết luận rằng có thể sử dụng một phiên bản nâng cấp nhẹ của tên lửa Hercules, nhưng đòi hỏi phải có hệ thống radar nâng cấp đáng kể và máy tính để xử lý đánh chặn diễn ra tại tốc độ hàng ngàn dặm một giờ.

Việc nghiên cứu bắt đầu dựa trên kết quả nghiên cứu hệ thống phòng thủ tên lửa LIM-49 Nike Zeus từ tháng 1 năm 1957. Ban đầu mức quan tâm dành cho dự án khá thấp nhưng trong năm đó người ta đã tiến hành một vài phát triển, trong đó bao gồm sự phát triển của tên lửa đạn đạo đầu tiên của Liên Xô và việc Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên của loài người Sputnik I, đã làm đẩy nhanh tốc độ chương trình. Tháng 1 năm 1958 Zeus được ưu tiên cấp độ S, cấp độ ưu tiên cao nhất, với mục tiêu đưa hệ thống tên lửa Zeus đầu tiên vào hoạt động vào năm 1963.

Để có thể thử nghiệm toàn bộ hê thống một cách đầy đủ, Lục quân Mỹ đã tiếp quản đảo Kwajalein từ Hải quân Mỹ, và bắt đầu xây dựng căn cứ phòng thủ tên lửa Zeus trên đảo. Tính đến năm 1962, hệ thống đã sẵn sàng để tiến hành thử nghiệm, sau một vài vấn đề ban đầu, hệ thống đã chứng tỏ khả năng trong việc đánh chặn các tên lửa được phóng từ California.

Hủy bỏ

Dù các kết quả thử nghiệm của hệ thống phòng thủ Zeus là khả quan, nhưng ngày càng có nhiều quan ngại về tính hiệu quả của hệ thống Zeus khi được triển khai đầy đủ trong thực tế. Điều này chủ yếu là do hai vấn đề; mồi nhử đánh lừa hệ thống đánh chặn khiến cho đầu đạn thật không bị phát hiện cho đến khi quá muộn để đánh chặn, và sự gia tăng nhanh chóng số lượng ICBM được triển khai đe dọa sẽ gây quá tải cho hệ thống phòng thủ.

Vấn đề trước đây ngày càng trở nên rõ ràng vào năm 1957, khi mà tên lửa đạn đạo ngày càng được thiết kế tốt hơn, đầu đạn nhỏ hơn, nhẹ hơn, thậm chí chỉ với lượng nhỏ các mồi nhử radar, vốn có trọng lượng rất nhẹ, cũng có thể khiến cho tín hiệu radar phản hồi khó phân biệt đâu là đầu đạn thực sự.

Trong phạm vi không gian đánh chặn, rất khó để có thể đánh chặn chính xác đầu đạn thật, đám mây mục tiêu trải rộng trên một khoảng không gian lớn hơn bán kính sát thương của đầu đạn đánh chăn 5 Megaton (Bán kính sát thương này nhỏ hơn nhiều khi tiến hành đánh chặn trong không gian khi so với trong khí quyển), do đó sẽ cần nhiều tên lửa đánh chặn để đảm bảo được sẽ đánh chặn chính xác đầu đạn thật. Trong khi việc bổ sung thêm nhiều mồi bẫy cho đầu đạn ICBM là một giải pháp rất rẻ, đổi lại, tên lửa đánh chặn lại đắt hơn rất nhiều.

Đồng thời, cả Mỹ và Liên Xô đều đang tiến nhanh trong lĩnh vực phát triển và sản xuất tên lửa ICBM số lượng lớn suốt những năm đầu thập kỷ 60. Zeus, giống như Hercules và Ajax trước đó, sử dụng đĩa radar quay cơ khí chỉ có thể theo dõi và bám một mục tiêu và đánh chặn một mục tiêu cùng lúc. Theo kế hoạch, căn cứ của Zeus sẽ bao gồm nhiều bệ phóng được kết nối với một bộ điều khiển trung tâm, nhưng, ngay cả trong trường hợp này, radar chỉ có thể dẫn đường cho bốn đến sáu tên lửa cùng một lúc. Trong khi đó, căn cứ phòng thủ có thể phải hứng chịu đợt tấn công từ hàng trăm đầu đạn phân ly độc lập, khiến nó bị quá tải.

Nike X

Giải pháp cho cả hai vấn đề này là cải thiện tốc độ của cả tên lửa phòng thủ và hệ thống phòng thủ nói chung.

Mồi nhử có mật độ nhỏ hơn đầu đạn, mặc dù có cùng tính khí động học. Do đó, chúng bị giảm tốc nhiều hơn khi chúng bắt đầu quay lại tầng trên của bầu khí quyển. Đầu đạn, có mật độ lớn hơn sẽ ít bị giảm tốc do sức cản của không khí, cuối cùng sẽ đi ngang qua các mồi nhử. Theo tính toán, đầu đạn sẽ vượt qua trước các mồi nhử ở độ cao 250.000–100.000 foot (76.000–30.000 m). Tại thời điểm này, đầu đạn rất dễ bị tấn công, nhưng sẽ chỉ có thời gian từ 5 đến 10 giây cho đến khi đầu đạn phát nổ theo kế hoạch (nổ trên không hoặc nổ trên mặt đất). Tên lửa đánh chặn phải đánh chặn đúng trong khoảng thời gian này. Do đó, tên lửa đánh chặn cần phải có tốc độ rất cao. Zeus chỉ đơn giản là không đủ nhanh để thực hiện một cuộc đánh chặn như vậy; nó được thiết kế để đánh chặn kéo dài khoảng hai phút.

Tương tự như vậy, giải pháp để đối phó với số lượng lớn đầu đạn ICBm tấn công là sử dụng máy tính nhanh hơn và các radar tự động, cho phép đánh chặn bằng nhiều tên lửa cùng lúc. Zeus đang được phát triển giống như các máy tính kỹ thuật số đang trải qua một sự cải tiến lớn về hiệu suất nhờ xử lý song song. Zeus cũng là hệ thống đầu tiên sử dụng radar mảng pha (mảng quét điện tử thụ động-Passive electronically scanned array-PESA). Việc kết hợp cả hai sẽ cho phép hàng trăm đầu đạn của ICBM và tên lửa đánh chặn cùng được theo dõi và bắt bám một lúc. Miễn là tên lửa đánh chặn không đắt hơn đáng kể so với ICBM, vốn có thể có kích thước tương đương với chúng, thì việc áp đảo một hệ thống phòng thủ tên lửa như vậy sẽ không khả thi.

Xem xét các yếu tố này, ARPA đã vạch ra bốn cách tiếp cận tiềm năng cho một hệ thống ABM mới. Đầu tiên là Nike Zeus ở dạng hiện tại. Thứ hai là Zeus kết hợp với một hệ thống radar mới. Cách thứ ba là sử dụng các radar và máy tính mới. Cuối cùng, là kế hoạch-X, áp dụng tất cả những nâng cấp này, và sử dụng một tên lửa tầm ngắn mới. Vì tên lửa tầm ngắn hơn sẽ trùng với Zeus, kế hoạch X đòi hỏi Zeus phải được sửa đổi để có tầm bắn lớn hơn và trở thành "Zeus EX". Quyết định được đưa ra là hủy bỏ việc triển khai Zeus hiện có và tiếp tục với kế hoạch X.

Testing

Vụ phóng thử đầu tiên của tên lửa Spartan diễn ra tại bãi thử tên lửa Kwajalein ngày 30 tháng 3 năm 1968.[2]