Suivre les missiles, c’est comme repérer une ampoule dans une multitude d’ampoules, mais une nouvelle technologie permet de les voir plus clairement.
Le vol d’essai d’un véhicule hypersonique à longue portée effectué par la Chine à la fin de l’année dernière a été décrit par les médias comme un événement proche du « moment Spoutnik » dans la course au développement de nouvelles armes de manœuvre ultrarapides. Mais alors même que les hauts responsables militaires américains s’inquiétaient publiquement de missiles qui sont, pour l’instant du moins, effectivement invincibles, le Pentagone avançait discrètement sur un tout nouveau moyen d’aider à abattre ces armes.
Fin décembre dernier, la Missile Defense Agency (MDA) du ministère américain de la défense a donné le feu vert à deux entrepreneurs – L3Harris Technologies et Northrop Grumman – pour passer de la conception à la fabrication du prototype d’un système de capteur spatial de poursuite hypersonique et balistique (HBTSS). Cette technologie vise à résoudre l’un des problèmes techniques les plus épineux du Pentagone : comment détecter et suivre les véhicules hypersoniques qui exploitent les angles morts des réseaux radar actuels.
La Russie et la Chine ont toutes deux mis en service des véhicules planeurs hypersoniques, respectivement en 2019 et 2020, mais les États-Unis ne devraient pas déployer une arme offensive comparable avant 2023. Contrairement aux trajectoires des charges utiles des missiles balistiques, les véhicules planeurs hypersoniques peuvent manœuvrer en direction d’une cible. Il est donc extrêmement difficile de les suivre. Ces armes commencent leur voyage lorsqu’une grosse fusée les propulse à une altitude proche de la limite de l’espace et les libère. Ensuite, les véhicules de vol plané se dirigent vers une trajectoire plus plate – soit en sortant de l’atmosphère, soit en restant juste à l’intérieur de celle-ci – et naviguent sans moteur. Ils utilisent la portance aérodynamique pour traverser l’atmosphère et atteindre leurs cibles à des vitesses hypersoniques. Cette trajectoire proche de l’espace et la possibilité de changer de cap permettent aux véhicules de glissement hypersoniques d’échapper à la combinaison de capteurs spatiaux et terrestres utilisés pour suivre les missiles balistiques. Le Pentagone peut détecter le lancement, mais le planeur hypersonique échappe ensuite à la vue jusqu’à une étape tardive du vol de l’arme, en raison des limites de la ligne de visée des radars terrestres. En conséquence, les systèmes défensifs ont peu de temps, voire aucun, pour arrêter une arme en approche.
Le HBTSS vise à résoudre ce problème en suivant en permanence les missiles à longue portée, du lancement à l’impact. Il aura également la capacité de transmettre des informations critiques aux navires, aux avions et aux forces terrestres, leur permettant ainsi de tirer leurs propres missiles sur les menaces entrantes. Le système de détection repose sur un nouveau réseau de capteurs en orbite, élément essentiel d’une constellation dense et multicouche de satellites que le Pentagone a déjà commencé à placer en orbite terrestre basse. Des charges utiles expérimentales et prototypes ont été envoyées en orbite en juin dernier, et les premières charges utiles opérationnelles devraient être lancées en 2022 et 2023. Ces capteurs détectent les signatures thermiques pour identifier les lancements de missiles et donneront à l’armée américaine la capacité de suivre les cibles, ce qui est décrit comme la garde des cibles du berceau à la tombe.
Certains des composants essentiels du HBTSS sont des algorithmes de « signal sur fouillis » conçus pour distinguer une menace se déplaçant rapidement de la surface chaude et irrégulière de la Terre. Il s’agit d’une tâche beaucoup plus difficile que celle du radar terrestre, qui suit les missiles lorsqu’ils se déplacent dans le ciel froid et sans relief. « Imaginez une ampoule électrique se déplaçant sur un fond d’ampoules électriques, et vous devez repérer cette ampoule », explique Paul Wloszek, directeur de la défense antimissile chez L3Harris Space & Airborne Systems. « Vous devez savoir où elle se trouve et à quelle vitesse elle va pour pouvoir l’abattre ».
Pour résoudre ce problème, en octobre 2019, le Pentagone a fait appel séparément à L3Harris et à Northrop Grumman (et à deux autres entreprises écartées par la suite de la compétition) pour développer des algorithmes de suivi suffisamment sensibles pour distinguer le signal du bruit. Fin 2020, L3Harris et Northrop Grumman ont associé leurs algorithmes respectifs à des processeurs informatiques compacts et puissants, suffisamment petits pour être intégrés dans des véhicules spatiaux. Les deux entreprises ont réalisé avec succès une « démonstration de la chaîne de signaux », qui a prouvé la capacité de leurs systèmes à détecter et à suivre des cibles de faible intensité sur un arrière-plan encombré. La démonstration de la chaîne de signaux a permis de vérifier la sensibilité nécessaire pour soutenir la « chaîne de mise à mort hypersonique », c’est-à-dire les actions discrètes qui se succèdent entre l’identification et la frappe d’une cible.
D’autres moyens spatiaux fournissent déjà aux États-Unis une détection infrarouge aérienne. Mais la principale caractéristique qui distingue le HBTSS est l’obligation de générer ce que le Pentagone appelle des données de suivi de « qualité de conduite de tir ». Il s’agit d’informations très précises qui peuvent être utilisées par les systèmes terrestres de commande et de contrôle pour diriger les intercepteurs de missiles guidés contre les menaces hypersoniques.
« Être capable de voir depuis l’espace des trajectoires chaudes passant au-dessus d’une Terre chaude, c’est une science très difficile », a déclaré le directeur de la MDA, le vice-amiral Jon Hill, lors d’une audition de la sous-commission des forces stratégiques de la commission sénatoriale du service armé, à la fin du printemps dernier. « Mais nous avons trouvé la solution. Nous avons montré que nous pouvons le faire sur le terrain. Ce genre de capacité nous donne une couverture mondiale. »
Le 27 décembre, le président Joe Biden a signé la loi d’autorisation de la défense nationale pour l’année fiscale 2022, qui comprend 256 millions de dollars pour le HBTSS. Ce financement permettra de poursuivre le développement des algorithmes de suivi et de commencer l’assemblage des capteurs infrarouges dont le lancement est prévu en 2023. L3Harris et Northrop Grumman doivent livrer chacun deux prototypes HBTSS, y compris le logiciel et le matériel. Cependant, le Congrès est actuellement dans l’impasse concernant les crédits de l’exercice 2022. Si le gouvernement ne parvient pas à un accord, le HBTSS pourrait être limité aux niveaux de dépenses de 2021 pour le projet : 130 millions de dollars, une somme qui mettrait probablement en péril le calendrier du projet. Dans ce cas, le Pentagone pourrait assembler des systèmes existants afin de fournir quelque chose de similaire au HBTSS, déclare David Wright, expert en hypersonique et chercheur affilié au Laboratoire de sécurité et de politique nucléaires du Massachusetts Institute of Technology.
« Le HBTSS serait une bonne chose, mais il n’est pas clair pour moi qu’il vous donne des capacités uniques », dit Wright. Il explique que les capacités promises par le HBTSS pourraient également être obtenues sans un nouveau programme spatial en s’appuyant sur des capteurs terrestres placés aux bons endroits. Cela pourrait impliquer de positionner soigneusement des navires équipés de puissants radars afin d’étendre les zones défensives. « Je pense que c’est un système que je peux imaginer que les militaires souhaitent, parce qu’ils aimeraient pouvoir suivre ces systèmes en permanence – et il pourrait effectuer ce suivi en dehors de la portée des radars [terrestres] – mais je ne suis pas convaincu que cela soit nécessaire », ajoute M. Wright.
Victoria Samson, spécialiste de l’espace militaire à la Secure World Foundation, convient qu’il est nécessaire de suivre les menaces avancées tout au long de leur trajectoire de vol, mais note que les partisans du HBTSS sous-estiment peut-être la tâche à accomplir pour relever ce défi de premier plan. « Je pense que c’est beaucoup plus compliqué que ne le laissent entendre les partisans, et l’ajout de l’hypersonique aux exigences [opérationnelles] est peut-être plus un clin d’œil à sa visibilité accrue auprès des responsables de la sécurité nationale qu’autre chose », déclare M. Samson.
Outre les capteurs, le Pentagone réfléchit à nouveau aux missiles guidés nécessaires pour vaincre les véhicules hypersoniques. Fin mai 2021, le MDA a révélé qu’il avait certifié le Standard Missile-6 actuellement déployé comme dernière ligne de défense pour les groupes d’attaque des porte-avions contre les véhicules planeurs hypersoniques. Et en novembre 2021, le MDA a demandé à trois entreprises de concevoir une nouvelle arme, appelée « Glide Phase Interceptor », destinée à contrer les menaces hypersoniques. Il s’agit d’une compétition à trois entre Lockheed Martin, Raytheon et Northrop Grumman pour la mise en service d’une nouvelle arme au cours de la décennie.
–
« voyage dans l’espace » est votre guide de l’espace
