Sistema de localización de impacto de misiles

El Sistema de Localización de Impacto de Misiles o Sistema de Localización de Impacto de Misiles ( MILS ) ^{[ nota 1 ]} es un sistema de detección acústica oceánica diseñado para localizar la posición de impacto de las ojivas de misiles de prueba en la superficie del océano y, posteriormente, la posición de la ojiva para su recuperación del fondo marino. Estos sistemas se instalaron en los campos de pruebas de misiles gestionados por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . ^{[ 1 ]}

Los sistemas se instalaron primero en el Campo de Pruebas del Este , entonces conocido como Campo de Pruebas de Misiles del Atlántico, y luego en el Pacífico, entonces conocido como Campo de Pruebas de Misiles del Pacífico . El Sistema de Localización de Impacto de Misiles del Atlántico y el Sistema de Localización de Impacto de Misiles del Pacífico se instalaron entre 1958 y 1960. El diseño y desarrollo corrió a cargo de American Telephone and Telegraph Company (AT&T), con sus elementos de investigación de Bell Laboratories y fabricación de Western Electric , y se basó en cierta medida en la tecnología y experiencia de la compañía en el desarrollo y despliegue del Sistema de Vigilancia Acústica (SOSUS) de la Armada, entonces clasificado . Los primeros estudios en el Departamento de Desarrollo de Sistemas Submarinos de Bell Laboratories examinaron el problema, y ​​luego otras organizaciones del Sistema Bell comenzaron la implementación. Los recursos de la compañía y de la Armada que habían instalado la primera fase del SOSUS, a partir de 1951, participaron en la instalación y activación del MILS. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

El sistema MILS adoptó diversas formas, cada una con una configuración única basada en su propósito y las condiciones locales de la columna de agua y el fondo marino. Los conjuntos objetivo eran hidrófonos fijos al fondo conectados por cable a las estaciones costeras. Una variante, denominada Sonobuoy MILS (SMILS), se componía de hidrófonos montados en el fondo marino, complementados con sonoboyas lanzadas desde el aire durante su uso. La tercera variante, que cubría amplias zonas oceánicas con hidrófonos fijos en estaciones costeras distantes, se denominó BOA (Broad Ocean Area MILS). Todos los sistemas aprovechaban el canal SOFAR , también conocido como canal de sonido profundo, para la propagación del sonido a larga distancia en el océano. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ nota 2 ]}

Los conjuntos objetivo recibieron el efecto acústico del impacto de un objeto con la superficie del océano y luego el efecto de una carga explosiva, con la ubicación calculada por la diferencia en los tiempos de llegada a los hidrófonos dispuestos para formar un pentágono aproximado con un sexto hidrófono en el centro. ^{[ 5 ]} Una ventaja particular de la configuración del pentágono fue que se podía calcular una posición aproximada rápida a partir de una simple secuencia temporal de la onda acústica en los hidrófonos, y un análisis detallado produjo una ubicación más exacta. ^{[ 6 ]} La efectividad dependía de la ubicación del hidrófono en el canal de sonido profundo. Dado que las islas situadas más allá del alcance no ofrecían fondo oceánico a esa profundidad en la configuración requerida, se utilizó un sistema de hidrófonos suspendidos. ^{[ 7 ] [ nota 3 ]} La dificultad de calcular los resultados de calibración para los sistemas del Atlántico llevó al desarrollo de programas informáticos que se convirtieron en el estándar para las soluciones de datos operativos MILS. La ubicación distante de los sistemas reveló las limitaciones del sistema geodésico mundial existente, con varios sistemas de datum basados ​​en el geoide local, algo que se resolvería con sistemas satelitales que desarrollarían los medios para unir todo. ^{[ 8 ]} Los conjuntos de objetivos eran sistemas de alta precisión que generalmente cubrían un área objetivo de aproximadamente 10 millas náuticas (12 millas; 19 km) de radio. ^{[ 5 ]}   

Los conjuntos de objetivos MILS del Atlántico estaban ubicados a unos 700 millas náuticas (810 millas; 1300 km) de Cabo Cañaveral en la isla de Gran Turca , a 1300 millas náuticas (1500 millas; 2400 km) de Antigua y a 4400 millas náuticas (5100 millas; 8100 km) de la isla Ascensión . ^{[ 1 ]}         

El Campo de Pruebas de Misiles del Pacífico (PMR), entonces administrado por la Armada como un complejo de campos de pruebas, era uno de los tres campos de pruebas de misiles nacionales. El PMR comenzó la instalación de un Sistema de Alerta de Misiles del Pacífico (MILS) para apoyar las pruebas de misiles balísticos de alcance intermedio (IRBM) con áreas de impacto al noreste de Hawái. Ese sistema finalizó en la Estación Aérea del Cuerpo de Marines de Kaneohe Bay . El conjunto de IRBM entró en funcionamiento en noviembre de 1958. Las pruebas del misil balístico intercontinental (ICBM) requirieron que el MILS monitoreara los impactos entre la isla Midway y la isla Wake , y entre la isla Wake y Eniwetok . El campo de pruebas de ICBM entró en funcionamiento en mayo de 1959 con dos conjuntos de blancos. Uno estaba ubicado a unas 70 millas náuticas (81 millas; 130 km) al noreste de Wake y el otro en el corredor entre Wake y Eniwetok. Las instalaciones en tierra estaban en Kaneohe y en cada una de las islas. ^{[ 9 ] [ 10 ]}   

Este sistema tiene menor precisión pero una amplia área de cobertura que incluye cuencas oceánicas enteras. Cubriría vehículos de prueba que no alcanzaran el objetivo u otros eventos no directamente relacionados con las pruebas de precisión. La precisión se mejoró mediante la calibración previa a la prueba realizada por un barco ubicado con precisión por un campo de transpondedores fijos que lanzaban bombas SOFAR . Los hidrófonos BOA se ubicaron cerca del eje del canal de sonido profundo y se ubicaron en Cabo Hatteras , Bermudas , Eleuthera ( Bahamas ), Gran Turca , Puerto Rico , Antigua, Barbados y Ascensión. ^{[ 11 ] [ nota 4 ]} En el Pacífico se instaló un sistema BOA para cubrir el área de impacto de Wake-Eniwetok-Midway. ^{[ 9 ]}

Usos experimentales y otros

Las instalaciones de la Base Aérea de la Armada (BOA) participaron en eventos que iban más allá de las pruebas de misiles. Estos incluyeron experimentos intencionales e incidentes acústicos en los que se les encomendó, posteriormente, examinar los registros. En algunos experimentos, la MILS tuvo un papel protagónico, mientras que en otros su participación se limitó principalmente al monitoreo y al aporte de datos.

Un ejemplo de esa función de monitoreo es el lanzamiento nuclear "Pez Espada" en la Operación Dominic, en el que tanto el MILS como el SOSUS operaron normalmente, simplemente realizando grabaciones y gráficos durante un período antes de la detonación y hasta varias horas después. ^{[ 12 ]} También se han proporcionado datos para apoyar la investigación y el Sistema Internacional de Monitoreo de las pruebas de armas nucleares. Este sistema también monitorea los terremotos. ^{[ 13 ]}

Investigación sobre la propagación acústica

El conjunto de antenas Kaneohe BOA, que entonces formaba parte del Campo de Pruebas de Misiles del Pacífico , se utilizó en la serie de experimentos del Proyecto de Propagación Acústica de Largo Alcance (LRAPP), denominados Investigación Acústica del Pacífico Kaneohe-Alaska (PARKA). ^{[ 14 ] [ 15 ]} El experimento fue necesario para desarrollar modelos mejorados para predecir el rendimiento de los sistemas de detección antisubmarina y explicar los largos alcances de detección de dos a tres mil millas que observaba SOSUS. ^{[ 16 ]}

La instalación costera de Kaneohe fue el centro de control operativo de PARKA I, con un hidrófono situado en el fondo marino a 630,9 m (2070 pies) , que servía como sitio receptor secundario. El sitio receptor principal fue la plataforma de investigación FLIP , con hidrófonos suspendidos a 91,4 m (300 pies) , 762,0 m (2500 pies) y 3291,8 m (10 800 pies) . ^{[ 15 ]} Los hidrófonos MILS en Midway y el conjunto SOSUS en Point Sur también se utilizaron en el experimento. ^{[ 17 ]}        

Un conjunto suspendido denominado Sea Spider iba a formar parte del experimento PARKA I. La intención era instalar un amarre de tres puntos ultraestable a 350 millas náuticas (400 millas; 650 km) al norte de Hawái, en aguas de 19 000 pies (5791,2 m) de profundidad con una fuerte corriente. Una boya subacuática contendría tres generadores termoeléctricos de isótopos de 25 vatios y comunicaciones. Los brazos eran cables coaxiales de 2/3 de pulgada con 3400 flotadores de vidrio a lo largo de los cuales se espaciarían los dispositivos acústicos y los sensores oceánicos. La instalación estaba llevando al límite la tecnología existente, y los requisitos adicionales de la última etapa se combinaron para indicar que no se pudo implantar el conjunto. ^{[ 18 ] [ nota 5 ]}     

Prueba de viabilidad de la isla Heard

El sitio de observación de la isla Ascensión contaba con doce hidrófonos distribuidos en seis pares, conectados por cable a la isla. Todos los pares, excepto dos, estaban suspendidos cerca del canal de sonido profundo. Tras la amplificación, las señales se introducían en un sistema de procesamiento de señales.

Ascensión fue uno de los sitios de observación para la Prueba de Viabilidad de la Isla Heard, realizada para observar tanto la fuerza como la calidad de las señales que viajan a distancias interoceánicas y si esas señales podían utilizarse en la tomografía acústica oceánica . Un buque fuente, el Cory Chouest , cerca de la Isla Heard en el Océano Índico, generó señales que fueron recibidas en Ascensión a unos 9200 km (5700 millas; 5000 millas náuticas) de distancia después de rodear África. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Esas señales fueron recibidas incluso en sitios y buques receptores en las costas este y oeste de América del Norte. ^{[ 21 ]}   

Incidente de Vela

El conjunto Ascension fue uno de los sistemas involucrados en la señal acústica del incidente Vela . Tres hidrófonos correlacionaron las llegadas acústicas con el tiempo y la ubicación estimada del doble destello detectado por el satélite Vela . El estudio detallado del Laboratorio de Investigación Naval , basado en modelos de las pruebas nucleares francesas en el Pacífico, concluyó que la detección acústica correspondía a una explosión nuclear cercana a la superficie en las proximidades de las Islas Príncipe Eduardo . ^{[ 22 ]}

El SMILS se utilizaba exclusivamente para apoyar los programas de misiles balísticos de la flota de la Armada bajo la Oficina de Proyectos de Sistemas Estratégicos, y gran parte de la información era clasificada. El campo de tiro daba soporte a las matrices fijas de transpondedores, cada una con diez transpondedores, mediante un sistema de reembolso. El campo de tiro del Atlántico contaba con siete matrices de transpondedores ubicadas desde 550 millas náuticas (630 millas; 1020 km) hasta 4700 millas náuticas (5400 millas; 8700 km) de alcance. ^{[ 23 ]}      

El área de impacto del tipo sonoboya utilizaba un campo de sonoboyas, típicamente cuatro anillos separados por 3 millas náuticas (3,5 millas; 5,6 km) con un diámetro exterior de 20 millas náuticas (23 millas; 37 km) , sembrados por aeronaves y el campo de transpondedores de referencia para la posición geodésica. SMILS no dependía de una isla en el rango y estaba diseñado para usarse en áreas oceánicas remotas. Los transpondedores se fijaban con el campo de sonoboyas desplegado según fuera necesario. ^{[ 24 ]} La aeronave especialmente equipada realizaba el procesamiento inmediato con un análisis detallado realizado posteriormente en tierra. Una sonoboya especial interrogaba el campo de transpondedores para la posición del patrón de sonoboyas con respecto a los transpondedores de referencia geodésica y otra sonoboya especial establecía la relación de las sonoboyas dentro del patrón. Antes del despliegue de la sonoboya, una boya especial recogía los datos para determinar la velocidad del sonido real a varias profundidades en el momento del despliegue. ^{[ 25 ]} Los datos podían ser recogidos por aeronaves P-3 de la Armada especialmente modificadas o una aeronave de instrumentación de rango avanzado . Los aviones P-3, operados desde la Estación Aeronaval de Patuxent River por el Escuadrón Uno de Pruebas y Evaluación Aérea , fueron modificados para recibir y registrar más sonoboyas, un sistema de sincronización especial y capacidad de monitoreo y visualización rápida. Las sonoboyas eran modelos estándar modificados, en particular con mayor duración de la batería y frecuencias. ^{[ 24 ] [ 26 ]}      

• Baker, HH (junio de 1961). "Sistema de localización de impacto de misiles" (PDF) . Bell Laboratories Record . Vol.  39, n.º  6. Consultado el 12 de septiembre de 2020 .
• Bell Telephone System (julio de 1961). "Cómo el océano desarrolló 'orejas' para localizar disparos de misiles (anuncio)" . Air Force and Space Digest . Vol.  44, n.º  7. Consultado el 12 de septiembre de 2020 .
• Cone, Bruce E. (1 de julio de 1976). Manual de instrumentación del campo de pruebas del este de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (PDF) . Base de la Fuerza Aérea Patrick, Florida: Campo de pruebas del este, Dirección de operaciones del campo de pruebas. Archivado (PDF) del original el 27 de febrero de 2021. Recuperado el 12 de septiembre de 2020 .
• De Geer, Lars-Erik; Wright, Christopher (22 de septiembre de 2019). "De las ovejas a las ondas sonoras: los datos confirman una prueba nuclear" . Foreign Policy . Washington, DC: FP Group, Graham Holdings Company . Consultado el 23 de septiembre de 2020 .
• Hanson, JA; Given, HK (mayo de 1998). Rendimiento de una estación sísmica insular para el registro de fases T (Informe). Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Recuperado el 14 de octubre de 2020 .
• ICAA (2010). "Historia del Sistema Integrado de Vigilancia Submarina (IUSS) 1950 - 2010" . Asociación de Antiguos Alumnos de IUSS/CAESAR . Consultado el 12 de septiembre de 2020 .
• Centro Maury para la Ciencia Oceánica (noviembre de 1969). Proyecto de Propagación Acústica de Largo Alcance: El Experimento PARKA I (PDF) (Informe). Washington, DC: Departamento de la Marina, Centro Maury para la Ciencia Oceánica. CiteSeerX 10.1.1.737.5743 . 
• McIntyre, John W. (1991). "Sistema avanzado de localización de impactos de misiles Sonoboya/Aeronave de instrumentación de alcance" (PDF) . Johns Hopkins APL Technical Digest . 12 (4) . Recuperado el 12 de septiembre de 2020 .
• Munk, Walter H.; Spindel, Robert C.; Baggeroer, Arthur; Birdsall, Theodore G. (20 de mayo de 1994). "Prueba de viabilidad de la isla Heard" (PDF) . Revista de la Sociedad Acústica de América . 96 (4). Sociedad Acústica de América: 2330–2342 . Bibcode : 1994ASAJ...96.2330M . doi : 10.1121/1.410105 . Recuperado el 13 de octubre de 2020 .
• Laboratorio de Electrónica Naval (1985). Operación Dominic, Disparo Pez Espada (Extraído y desclasificado en 1985 de los informes del oficial de proyecto de las pruebas de 1962) (PDF) (Informe). San Diego, CA: Laboratorio de Electrónica Naval. Archivado (PDF) del original el 10 de julio de 2020. Recuperado el 14 de octubre de 2020 .
• NOAA AOML (febrero de 1993). "Recepción en la Isla Ascensión, Atlántico Sur, de las transmisiones de la prueba de viabilidad de la Isla Heard (Memorando Técnico de la NOAA ERL AOML-73)" (PDF) . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico ( FTP ). Miami, Florida . Consultado el 12 de septiembre de 2020 .(Para ver los documentos, consulte Ayuda:FTP )
• Solomon, Louis P. (abril de 2011). «Memorias del Proyecto de Propagación Acústica de Largo Alcance (LRAPP)» (PDF) . Revista de Acústica Submarina de la Armada de los EE . UU. 61 (2). Washington, DC: Laboratorio de Investigación Naval. Archivado (PDF) del original el 5 de agosto de 2021. Recuperado el 14 de octubre de 2020 .
• Subcomité de Construcción Militar (marzo-abril) (29 de abril de 1959). Asignaciones para la construcción militar de 1960: Audiencias . Consultado el 16 de septiembre de 2020 .
• Subcomité de Construcción Militar (mayo) (20 de mayo de 1959). Asignaciones para la construcción militar de 1960: Audiencias . Consultado el 16 de septiembre de 2020 .