スパイ衛星を撃破する迎撃ミサイル『SM-3』:実績とリスク

制御不能になったスパイ衛星の撃破に使用される迎撃ミサイル『SM-3』は、これまでの実験ではそれなりの成績を上げてきた。だが、衛星撃破に関しては、このミサイルが持つある欠点によって、問題が生じるおそれがあるという。昨年11月に行なわれた実験の動画もご紹介。
スパイ衛星を撃破する迎撃ミサイル『SM3』:実績とリスク

Victoria Samson

[英語版編集部注:]制御不能になったスパイ衛星の撃破(日本語版記事)に米国防総省が使用する迎撃ミサイル『SM-3(Standard Missile 3)』は、これまでの実験ではそれなりの成績を上げてきた。だが、衛星が大気圏に突入する前に撃破しようとする今回の作戦では、このミサイルが持つある欠点によって、問題が生じるおそれがあるという。

以下に、米防衛情報センター(CDI)のミサイル専門家であるVictoria Samson氏の文章を掲載する。
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米国の『イージス艦弾道ミサイル防衛システム』は、SM-3を使用して「直接迎撃」を行なう。つまり、宇宙空間では爆発は起きない。SM-3は、激突時の運動エネルギーだけで標的を破壊する。

SM-3を製造する米Raytheon社によれば、SM-3の運動エネルギーは130メガジュール以上で、これは「時速約966キロメートルで走行する10トントラックのエネルギー量に相当する」という。

SM-3は3段式ミサイルで、1段目と2段目が行なう加速によって地球に近い宇宙空間に突入し、3段目の(運動エネルギーを利用する)弾頭がターゲットに衝突する。

迎撃ミサイルのSM-3が標的を捕捉するのは、主として、目標捜索装置(シーカー)が特定の種類の物体を捕捉するようプログラミングされているからだ(現行モデルの改良版である『SM-3 Block1B』は、2波長赤外線シーカーが搭載される予定なので、目標識別能力が向上すると期待されている)。

現時点ではSM-3は、短・中距離弾道ミサイルの迎撃実験が行なわれており、実験では14回中12回迎撃に成功している。

これらの迎撃は標的が宇宙空間にある段階、すなわち高度約160キロメートル以上の地点にある段階で行なわれ、宇宙の冷たい環境のなかにある熱い標的を捕らえる。

最も新しいところでは、2007年11月6日に米艦から発射・迎撃実験が行なわれ、成功している。

[以下は、その実験をレポートする動画(過去記事(英文記事)から)。]

SM-3を製造する米Raytheon社のサイトに掲載されている、SM-3による迎撃の仕組みを引用する。

弾道ミサイルの脅威が迫ると、艦上レーダーがミサイルを捕捉して追跡を開始。弾道ミサイル防衛システムが、飛行コースと迎撃地点の算出を開始する。

艦上の防衛システムからの命令で、SM-3は発射装置から射出され、艦との無線通信を確立する。『MK 72 Booster』が燃え尽きると、『MK 104 Dual Thrust Rocket Motor』(DTRM)に点火する。飛行中に艦からの通信によって誘導され、ミサイルは予想迎撃地点に向かう。

MK 104が燃え尽き、切り離されると、『MK 136 Third Stage Rocket Motor』(TSRM)に点火され、3段目を大気圏外へと進める。この間常に、艦から標的に関する最新情報を受信して、迎撃用誘導システムの精度を上げる。

TSRMには2基のパルス・ロケット・モーターが搭載されており、迎撃のタイミングを最適化するために始動させることができる。飛行中、3段目がノーズコーンを分離し、運動エネルギー弾頭『SM-3 Kinetic Warhead』(KW)を露出させる。

迎撃の約30秒前にTSRMが燃え尽きると、SM-3 KWが3段目から切り離され、艦から受信した位置情報に基づいてすぐに標的を探索する。

KWは、長波長、画像赤外線シーカーによって弾道ミサイルの弾頭を捕捉する。KWに搭載されている固体推進剤を用いた軌道修正・姿勢制御装置『Solid Divert and Attitude Control System』(SDACS)は、KWを正確に操縦して「直撃迎撃(hit-to-kill)」を可能にする。

標的に近づくと、KWは、致命的な破壊力を発揮するエリアを特定し、致命的な攻撃ができるように誘導システムの照準を変更して、130メガジュール以上の運動エネルギーで標的を破壊する。この運動エネルギーは、時速約966キロメートルで走行する10トントラックのエネルギー量に相当する。

だが現実には、上述のとおりには行っていない。発射実験が失敗したケースは数少ないが、その1つは、実験中に、新しい誘導制御システムである『Divert and Attitude Control System』(DACS)のセラミック製部品に亀裂が入ったのが主因だ。

この問題は解決されておらず、現在、最も先進的なモードは使われていない。つまり、もっと難しい標的を迎撃する際に、これがSM-3の操縦性に影響するおそれがあるわけだ。

さらに、これまでの実験はすべて、飛行中の動きが詳細な点まですべてわかっている標的に対して行なわれてきた。ということは、最終段階で軌道修正が必要になるかもしれない未知の標的に対する実験は行なわれていないということを意味する。

国防総省が2007年末時点で保有しているSM-3迎撃ミサイルは21基だ。安心できるほどたくさん保有しているとは言いがたい。

今回の撃破計画について国防総省は、3基のSM-3に改良を加えて、制御不能な衛星を捕捉できるようにすると述べている。

予定されている改良には、ミサイルではなく衛星を標的にするようソフトウェアに修正を加えることも含まれると、非営利団体『憂慮する科学者同盟』(Union of Concerned Scientists:UCS)のDavid Wright氏は『New Scientist』誌に語っている。「SM-3はもともと、秒速3〜4キロメートルで航行するミサイルを迎撃するために開発された。今回撃破する予定の衛星は、秒速7〜8キロメートルで移動している」

だが、この修正によって、計画の最大の問題点の1つが明白に浮かび上がる。それは、標的が何かわからなければ、撃破に成功する可能性は低い(状況を認識する可能性はきわめて低い)ということだ。そして、これまでに行なわれた実験はすべて念入りに計画されており、システムがその場で急きょ迎撃を試みる実験は一度も行なわれていない。

[日本語版:ガリレオ-矢倉美登里/小林理子]

WIRED NEWS 原文(English)