Nike-X

Nike Zeus

Em 1955, o Exército dos EUA começou a considerar a possibilidade de atualizar ainda mais seu míssil superfície-ar (SAM) Nike B como um míssil antibalístico para interceptar ICBMs. A Bell Labs, a principal contratada do Nike, foi solicitada a estudar a questão. A Bell retornou um relatório afirmando que o míssil poderia ser atualizado para o desempenho exigido com relativa facilidade, mas o sistema precisaria de sistemas de radar extremamente potentes para detectar a ogiva enquanto ela ainda estivesse longe o suficiente para dar ao míssil tempo de lançamento. Tudo isso parecia estar dentro do estado da arte, e no início de 1957 a Bell recebeu luz verde para desenvolver o que então era conhecido como Nike II. A considerável rivalidade entre o Exército e a Força Aérea levou ao Nike II sendo redefinido e atrasado várias vezes. Essas barreiras foram varridas no final de 1957, após o lançamento do R-7 Semiorka, o primeiro ICBM soviético. O projeto foi ainda mais atualizado, recebeu o nome Zeus, e recebeu a mais alta prioridade de desenvolvimento.

O Zeus era semelhante aos dois projetos de SAM Nike que o precederam. Ele usava um radar de busca de longo alcance para captar alvos, radares separados para rastrear o alvo e os mísseis interceptadores em voo, e um computador para calcular os pontos de interceptação. O míssil em si era muito maior que os projetos anteriores, com um alcance de até 200 milhas (320 km), comparado aos 75 milhas (121 km) do Hercules. Para garantir uma destruição a 100 000 pés (30 km) de altitude, onde havia pouca atmosfera para carregar uma onda de choque, ele montava uma ogiva de 400 quilotoneladas (kT). O radar de busca era um triângulo rotativo de 120 pés (37 m) de largura, capaz de distinguir ogivas enquanto ainda estavam a mais de 600 milha náuticas (1 100 km) de distância, um problema especialmente difícil dado o pequeno tamanho de uma ogiva típica. Um novo computador digital transistorizado oferecia o desempenho necessário para calcular trajetórias para interceptações contra ogivas viajando a mais de 5 milhas por segundo (8,0 km/s; Mach 24).

O míssil Zeus começou os testes em 1959 no Campo de Mísseis de White Sands (WSMR) e os primeiros lançamentos foram geralmente bem-sucedidos. Testes de longo alcance ocorreram na Estação Aérea Naval de Point Mugu [en], disparando sobre o Oceano Pacífico. Para testes em escala real, o Exército construiu uma base Zeus completa na Ilha Kwajalein no Pacífico, onde poderia ser testado contra ICBMs lançados da Base da Força Espacial de Vandenberg na Califórnia. Os testes de tiro em Kwajalein começaram em junho de 1962; estes foram muito bem-sucedidos, passando a centenas de metros das ogivas alvo, e em alguns testes, satélites de baixa altitude.

Problemas do Zeus

O Zeus havia sido inicialmente proposto em uma era em que os ICBMs eram extremamente caros e os EUA acreditavam que a frota soviética continha algumas dúzias de mísseis. Em um momento em que a frota de dissuasão dos EUA era baseada inteiramente em bombardeiros tripulados, até mesmo um pequeno número de mísseis apontados para as bases do Comando Aéreo Estratégico [en] (SAC) representava uma ameaça séria. Dois planos de implantação do Zeus foram delineados. Um era um sistema defensivo pesado que forneceria proteção sobre todo o território continental dos Estados Unidos, mas exigiria até 7.000 mísseis Zeus. McNamara apoiou um sistema muito mais leve que usaria apenas 1.200 mísseis.

Melhorias tecnológicas em ogivas e mísseis no final da década de 1950 reduziram muito o custo dos ICBMs. Após o lançamento do Sputnik, a Pravda citou Nikita Khrushchev afirmando que os estavam construindo "como salsichas". Isso levou a uma série de estimativas de inteligência que previam que os soviéticos teriam centenas de mísseis no início da década de 1960, criando a chamada "lacuna de mísseis [en]". Foi demonstrado mais tarde que o número de mísseis soviéticos não atingiu as centenas até o final da década de 1960, e na época eles tinham apenas quatro.

O Zeus usava radares com direcionamento mecânico, como os SAMs Nike anteriores, limitando o número de alvos que podia atacar de uma vez. Um estudo do Grupo de Avaliação de Sistemas de Armas [en] (WSEG) calculou que os soviéticos tinham 90 por cento de chance de atingir com sucesso uma base Zeus disparando apenas quatro ogivas contra ela. Estas nem precisavam cair perto para destruir a base; uma explosão a vários quilômetros destruiria seus radares, que eram muito difíceis de resistir. Se os soviéticos tivessem centenas de mísseis, poderiam facilmente se dar ao luxo de usar alguns para atacar os locais do Zeus.

Além disso, surgiram problemas técnicos que pareciam tornar o Zeus quase trivialmente fácil de derrotar. Um problema, descoberto em testes durante 1958, era que as bolas de fogo nucleares se expandiam para tamanhos muito grandes em altas altitudes, tornando tudo atrás delas invisível ao radar. Isso ficou conhecido como apagão nuclear. Quando uma ogiva inimiga passasse pela bola de fogo, cerca de 60 quilômetros (37 mi) acima da base, estaria a apenas cerca de oito segundos do impacto. Isso não era tempo suficiente para o radar travar e disparar um Zeus antes que a ogiva atingisse seu alvo.

Também era possível implantar engodos de radar para confundir a defesa. Os engodos são feitos de materiais leves, frequentemente chaffs ou balões de mylar [en], que podem ser embalados junto com o veículo de reentrada (RV), adicionando pouco peso. No espaço, estes são ejetados para criar um tubo de ameaça com alguns quilômetros de diâmetro e dezenas de quilômetros de comprimento. O Zeus tinha que chegar a cerca de 1 000 pés (300 m) para destruir uma ogiva, que poderia estar em qualquer lugar do tubo. O WSEG sugeriu que um único ICBM com engodos quase certamente derrotaria o Zeus. Um relatório de equipe de meados de 1961 da ARPA sugeriu que um único míssil grande com múltiplas ogivas exigiria quatro baterias Zeus inteiras, de 100 mísseis cada, para derrotá-lo.

Nike-X

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA, hoje conhecida como DARPA) foi formada em 1958 pelo Secretário de Defesa do Presidente Dwight Eisenhower, Neil McElroy, em reação aos avanços da fogueteria soviética [en]. Os esforços dos EUA haviam sofrido com enorme duplicação de esforços entre o Exército, a Força Aérea e a Marinha, e pareciam estar realizando pouco em comparação aos soviéticos. A ARPA recebeu inicialmente a missão de supervisionar todos esses esforços. À medida que os problemas com o Zeus se tornaram claros, McElroy também pediu à ARPA que considerasse o problema antimíssil e apresentasse outras soluções. O resultante Projeto Defender era extremamente amplo em escopo, considerando tudo, desde pequenas atualizações do sistema Zeus até conceitos distantes como antigravidade e o recém-inventado laser.

Enquanto isso, uma melhoria no Zeus já estava sendo estudada: um novo radar de matriz de fase [en] substituindo os mecânicos do Zeus aumentaria muito o número de alvos e interceptadores que um único local poderia lidar. Computadores muito mais potentes eram necessários para igualar esse desempenho. Além disso, as antenas eram montadas diretamente em concreto e teriam maior resistência a explosões. Estudos iniciais na Bell Labs começaram em 1960 sobre o que então era conhecido como Radar de Matriz Multifuncional Zeus, ou ZMAR. Em junho de 1961, Western Electric e Sylvania foram selecionadas para construir um protótipo, com Sperry Rand Univac fornecendo o computador de controle.

No final de 1962, uma decisão sobre se implantar ou não o Zeus estava se aproximando. A Bell começou a considerar uma substituição para o míssil Zeus que operaria em alcances muito mais curtos, e em outubro enviou contratos de estudo para três contratadas para serem devolvidos em fevereiro. Mesmo antes de serem devolvidos, em janeiro de 1963 McNamara anunciou que os fundos de construção alocados para o Zeus não seriam liberados, e o financiamento seria usado em vez disso para o desenvolvimento de um novo sistema usando as tecnologias mais recentes. O nome Nike-X foi aparentemente uma sugestão ad hoc de Jack Ruina [en], o diretor da ARPA, que foi encarregado de apresentar as opções ao Comitê Consultivo Científico do Presidente [en] (PSAC). Com o fim do Zeus, o esforço do radar ZMAR foi renomeado MAR, e os planos para uma versão ainda mais poderosa, MAR-II, tornaram-se a parte central do conceito Nike-X.

Conceito do sistema

Os engodos são mais leves que o RV, e, portanto, sofrem maior arrasto atmosférico à medida que começam a reentrar na atmosfera. Isso eventualmente fará com que o RV se mova para frente dos engodos. O RV pode frequentemente ser identificado mais cedo examinando o tubo de ameaça e observando objetos que têm menor desaceleração. Este processo, conhecido como filtragem atmosférica, ou mais geralmente, desaglomeração, não fornecerá informações precisas até que o tubo de ameaça comece a reentrar nas porções mais densas da atmosfera, em altitudes em torno de 60 quilômetros (37 mi). O Nike-X pretendia esperar até que a desaglomeração estivesse completa, significando que as interceptações ocorreriam apenas segundos antes de as ogivas atingirem seus alvos, entre 5 e 30 milhas (8,0–48,3 km) de distância da base.

Interceptações em baixa altitude também teriam a vantagem de reduzir o problema com o apagão nuclear. A borda inferior da bola de fogo estendida usada para induzir este efeito estendia-se até cerca de 60 km, a mesma altitude em que a desaglomeração se tornava eficaz. Portanto, interceptações em baixa altitude significavam que tentativas deliberadas de criar um apagão não afetariam o rastreamento e a orientação do míssil Sprint [en]. Igualmente importante, porque as próprias ogivas do Sprint explodiriam muito abaixo dessa altitude, suas bolas de fogo seriam muito menores e só apagariam uma pequena porção do céu. O radar teria que sobreviver aos efeitos elétricos do EMP, e um esforço significativo foi gasto nisso. Também significava que as trajetórias do tubo de ameaça teriam que ser calculadas rapidamente, antes ou entre os períodos de apagão, e o rastreamento final das ogivas nos 10 segundos ou mais entre limpar a desaglomeração e atingir seus alvos. Isso exigia um computador de altíssimo desempenho, que não existia na época.

A peça central do sistema Nike-X era o MAR, usando o então novo conceito de matriz de varredura eletrônica ativa (AESA) para permitir que ele gerasse múltiplos feixes de radar virtuais, simulando qualquer número de radares mecânicos necessários. Enquanto um feixe varria o céu em busca de novos alvos, outros eram formados para examinar os tubos de ameaça e gerar informações de rastreamento de alta qualidade muito cedo no engajamento. Mais feixes eram formados para rastrear os RVs uma vez que fossem identificados, e ainda mais para rastrear os Sprints em seu caminho para as interceptações. Para fazer tudo isso funcionar, o MAR exigia capacidades de processamento de dados em um nível sem precedentes, então a Bell propôs construir o sistema usando os recém-inventados circuitos integrados de pequena escala de lógica resistor-transistor [en]. O Nike-X centralizou os sistemas de controle de batalha em seus Centros de Defesa, consistindo em um MAR e seu Sistema de Processamento de Dados do Centro de Defesa (DCDPS) subterrâneo associado.

Porque o Sprint foi projetado para operar em curto alcance, uma única base não poderia fornecer proteção a uma típica cidade dos EUA, dada a expansão urbana. Isso exigia que os lançadores Sprint fossem distribuídos ao redor da área defendida. Porque um Sprint lançado de uma base remota poderia não ser visível para o MAR durante os estágios iniciais do lançamento, a Bell propôs construir um radar muito mais simples na maioria dos locais de lançamento, o Radar de Local de Mísseis (MSR). O MSR teria apenas potência e lógica suficientes para gerar trilhas para seus mísseis Sprint de saída e passaria essa informação ao DCDPS usando linhas telefônicas convencionais e modems. A Bell observou que o MSR também poderia fornecer um útil segundo ângulo de visão dos tubos de ameaça, o que poderia permitir que os engodos fossem identificados mais cedo. Usados como receptores de rádio, eles também poderiam triangular qualquer transmissão de rádio vinda do tubo de ameaça, que o inimigo poderia usar como um perturbador de radar [en].

Quando o sistema foi inicialmente proposto, não estava claro se os sistemas de radar de fase poderiam fornecer a precisão necessária para guiar os mísseis a uma interceptação bem-sucedida em alcances muito longos. Os primeiros conceitos retiveram os Radares de Rastreamento de Mísseis e Radares de Rastreamento de Alvos do Zeus (MTRs e TTRs) para esse propósito. No final, o MAR provou ser mais do que capaz da resolução necessária, e os radares adicionais foram descartados.

Problemas e decisão de não implantar

O Nike-X havia sido definido no início da década de 1960 como um sistema para defender cidades e centros industriais dos EUA contra um ataque soviético pesado durante a década de 1970. Em 1965, as frotas crescentes de ICBMs nos inventários dos EUA e da URSS estavam tornando o custo de tal sistema muito caro. A NIE 11-8-63, publicada em 18 de outubro de 1963, estimava que os soviéticos teriam 400–700 ICBMs implantados até 1969, e sua implantação eventualmente atingiu 1.601 lançadores, limitados pelos acordos SALT.

Enquanto se poderia esperar que o Nike-X atacasse estes com uma razoável taxa de troca de 1 para 1, comparado aos 20 para 1 do Zeus, ele só poderia fazê-lo sobre uma área limitada. A maioria dos cenários de implantação nacional continha milhares de mísseis Sprint protegendo apenas as maiores cidades dos EUA. O custo final projetado de tal sistema era de $30 a $40 bilhões para construir ($421 bilhões em 2025, cerca de metade do orçamento militar anual).

Isso levou a mais estudos do sistema para tentar determinar se um ABM seria a maneira adequada de salvar vidas, ou se havia algum outro plano que faria o mesmo por menos dinheiro. No caso do Zeus, por exemplo, era claro que construir mais abrigos antiaéreos seria menos caro e salvaria mais vidas. Um importante relatório sobre o tema pelo PSAC em outubro de 1961 fez esse ponto, sugerindo que o Zeus sem abrigos era inútil, e que ter o Zeus poderia levar os EUA a "introduzir suposições perigosamente enganosas sobre a capacidade dos EUA de proteger suas cidades".

Isso levou a uma série de modelos cada vez mais sofisticados para prever melhor a eficácia de um sistema ABM e o que a oposição faria para melhorar seu desempenho contra ele. Um desenvolvimento chave foi a teoria Prim-Read [en], que forneceu uma solução inteiramente matemática para gerar o layout defensivo ideal. Usando um layout Prim-Read para o Nike-X, o Brigadeiro-General da Força Aérea Glenn Kent começou a considerar as respostas soviéticas. Seu relatório de 1964 produziu uma relação de troca de custos que exigia $2 de defesa para cada $1 de ofensa se alguém quisesse limitar as baixas dos EUA a 30 por cento da população. O custo aumentava para 6 para 1 se os EUA desejassem limitar as baixas a 10 por cento. Os ABMs só seriam mais baratos que os ICBMs se os EUA estivessem dispostos a permitir que mais da metade de sua população morresse na troca. Quando ele percebeu que estava usando taxas de câmbio desatualizadas para o rublo soviético, a taxa de troca para a taxa de 30 por cento de baixas saltou para 20 para 1.

Como o custo de derrotar o Nike-X construindo mais ICBMs era menor que o custo de construir o Nike-X para contê-los, os revisores concluíram que a construção de um sistema ABM simplesmente levaria os soviéticos a construir mais ICBMs. Isso levou a sérias preocupações sobre uma nova corrida armamentista, que se acreditava aumentar a chance de uma guerra acidental. Quando os números foram apresentados a McNamara, segundo Kent:

[Ele] observou que esta era uma corrida que provavelmente não venceríamos e deveríamos evitar. Ele notou que seria realmente difícil manter o curso com uma estratégia que visava limitar o dano. Os detratores proclamariam que, com 70 por cento sobrevivendo, haveria mais de 60 milhões de mortos.

Apesar de suas capacidades técnicas, o Nike-X ainda compartilhava um problema aparentemente intratável que havia sido notado pela primeira vez com o Zeus. Enfrentando um sistema ABM, os soviéticos mudariam suas prioridades de alvos para maximizar o dano, atacando cidades menores e indefesas, por exemplo. Como um oficial do DoD colocou na época:

Era um sistema de defesa terminal muito caro que, por uma dada quantidade de dinheiro, poderia fornecer proteção a algum número de cidades, mas deixando muitas totalmente desprotegidas, e sofria da falha de qualquer sistema de defesa terminal - ou seja, que cada peça contribui para o custo, mas o inimigo pode escolher onde atacar e apenas uma pequena parte do sistema pode ser empregada para conter tal ataque.

Outra solução para os soviéticos era lançar suas ogivas logo fora do alcance dos mísseis defensivos, a barlavento do alvo. Explosões no solo lançariam enormes quantidades de poeira radioativa no ar, causando precipitação que seria quase tão letal quanto um ataque direto. Isso tornaria o sistema ABM essencialmente inútil a menos que as cidades também fossem extensivamente protegidas da precipitação. Esses mesmos abrigos antiaéreos salvariam muitas vidas por conta própria, ao ponto de o ABM parecer quase supérfluo. Ao relatar ao Congresso sobre a questão na primavera de 1964, McNamara observou:

Eu pessoalmente nunca recomendarei um programa anti-ICBM a menos que um programa de precipitação o acompanhe. Acredito que mesmo se não tivermos um programa anti-ICBM, devemos, no entanto, prosseguir com o programa de abrigos antiaéreos.

Implantações alternativas

Sob qualquer conjunto razoável de suposições, mesmo um sistema avançado como o Nike-X oferecia apenas proteção marginal e o fazia por custos enormes. Por volta de 1965, o ABM tornou-se o que um historiador chama de "tecnologia em busca de uma missão". No início de 1965, o Exército lançou uma série de estudos para encontrar um conceito de missão que levasse à implantação.

Hardpoint e Hardsite

Um dos planos originais de implantação do Zeus havia sido um sistema defensivo para o SAC [en]. A Força Aérea argumentou contra tal sistema, em favor de construir mais ICBMs próprios. Sua lógica era que cada míssil soviético lançado em um ataque de counterforce [en] poderia destruir um único míssil dos EUA. Se ambas as forças tivessem números semelhantes de mísseis, tal ataque deixaria ambas as forças com poucos mísseis restantes para lançar um contra-ataque. Adicionar o Zeus reduziria o número de perdas do lado dos EUA, ajudando a garantir que uma força de contra-ataque sobrevivesse. O mesmo seria verdade se os EUA construíssem mais ICBMs em vez disso. A Força Aérea estava muito mais interessada em construir seus próprios mísseis do que os do Exército, especialmente no caso do Zeus, que parecia ser facilmente superado.

As coisas mudaram no início da década de 1960, quando McNamara impôs limites à frota da Força Aérea de 1.000 mísseis Minuteman e 54 Titans II. Isso significava que a Força Aérea não poderia responder a novos mísseis soviéticos construindo mais dos seus. Uma ameaça existencial ainda maior ao Minuteman do que os mísseis soviéticos era a frota de mísseis Polaris da Marinha dos EUA, cuja invulnerabilidade levou a questionamentos sobre a necessidade de ICBMs baseados em terra. A Força Aérea respondeu mudando de missão; o cada vez mais preciso Minuteman agora tinha a tarefa de atacar silos de mísseis soviéticos, o que os mísseis menos precisos da Marinha não podiam fazer. Se a força fosse cumprir essa missão, tinha que haver a expectativa de que mísseis suficientes sobrevivessem a um ataque soviético para um contra-ataque bem-sucedido. Um ABM poderia fornecer essa garantia.

Um novo olhar sobre esse conceito começou na ARPA por volta de 1963–64 sob o nome Hardpoint [en]. Isso levou à construção do Radar de Matriz de Demonstração Hardpoint, e de um conceito de míssil ainda mais rápido conhecido como HiBEX. Isso provou ser interessante o suficiente para o Exército e a Força Aérea colaborarem em um estudo de acompanhamento, Hardsite. O primeiro conceito Hardsite, HSD-I, considerava a defesa de bases dentro de áreas urbanas que teriam proteção Nike-X de qualquer maneira. Um exemplo poderia ser um centro de comando e controle do SAC ou um campo de aviação nos arredores de uma cidade. O segundo estudo, HSD-II, considerava a proteção de bases isoladas como campos de mísseis. A maior parte do trabalho de acompanhamento focou no conceito HSD-II.

O HSD-II propunha construir pequenas bases Sprint próximas aos campos de Minuteman. As ogivas de entrada seriam rastreadas até o último momento possível, desaglomerando-as completamente e gerando trilhas altamente precisas. Como as ogivas tinham que cair a uma curta distância de um silo de mísseis para danificá-lo, quaisquer ogivas que pudessem ser vistas caindo fora dessa área eram simplesmente ignoradas – apenas aquelas que entravam no "Volume de Proteção do Local" precisavam ser atacadas. Na época, os sistemas de navegação inercial (INS) soviéticos não eram particularmente precisos. Isso atuava como um multiplicador de força, permitindo que alguns Sprints defendessem contra muitos ICBMs.

Embora inicialmente apoiassem o conceito Hardsite, em 1966 a Força Aérea passou a se opor a ele em grande parte pelas mesmas razões pelas quais havia se oposto ao Zeus no mesmo papel. Se dinheiro fosse ser gasto na proteção do Minuteman, eles sentiam que esse dinheiro seria melhor gasto pela Força Aérea do que pelo Exército. Como Morton Halperin [en] observou:

Em parte, isso foi uma reação reflexa, um desejo de não ter mísseis da Força Aérea protegidos por ABMs do "Exército". ... A Força Aérea claramente preferia que os fundos para defesa antimísseis fossem usados pela Força Aérea para desenvolver novos silos de rocha dura ou sistemas móveis.

Defesa de Pequenas Cidades, PAR

Durante a fase de desenvolvimento do projeto, a localização e o tamanho das bases Nike-X tornaram-se uma grande queixa das cidades menores. Originalmente destinado a proteger apenas as maiores áreas urbanas, o Nike-X foi projetado para ser construído em tamanho muito grande, com muitos mísseis controlados por uma cara rede de computadores e radares. Locais menores seriam deixados indefesos no conceito original do Nike-X, uma vez que o sistema era simplesmente caro demais para ser construído com apenas alguns interceptadores. Essas cidades reclamavam que não apenas estavam sendo deixadas abertas ao ataque, mas que sua falta de defesas poderia torná-las alvos primários. Isso levou a uma série de estudos sobre o conceito de Defesa de Pequenas Cidades (SCD). Em 1964, o SCD havia se tornado parte dos planos básicos de implantação do Nike-X, com cada grande cidade recebendo algum nível de sistema defensivo.

O SCD consistiria principalmente em uma única bateria autônoma centrada em um MAR reduzido chamado TACMAR (MAR TÁTICO), juntamente com um sistema simplificado de processamento de dados conhecido como Processador de Dados Local (LDP). Este era essencialmente o DCDP com menos módulos instalados, reduzindo o número de trilhas que podia compilar e a quantidade de desaglomeração que podia lidar. Para reduzir ainda mais os custos, a Bell mais tarde substituiu o MAR reduzido por um MSR atualizado, o "MSR Autônomo". Eles estudaram uma ampla variedade de implantações potenciais, começando com sistemas como a proposta original do Nike-X sem SCDs, até implantações que ofereciam proteção completa do território continental dos EUA com muitos módulos SCD de vários tipos e tamanhos. As implantações foram organizadas para que pudessem ser construídas em fases, avançando até a cobertura completa.

Uma questão que emergiu desses estudos foi o problema de fornecer alerta precoce aos locais SCD. Os radares MSR do SCD forneciam detecção a talvez 100 milhas (160 km), o que significava que os alvos apareceriam em seus radares apenas segundos antes de os lançamentos terem que ser realizados. Em um cenário de ataque furtivo, não haveria tempo suficiente para receber autoridade de comando para a liberação de armas nucleares. Isso significava que as bases exigiriam autoridade de lançamento ao aviso [en], o que era politicamente inaceitável.

Isso levou a propostas de um novo radar dedicado exclusivamente ao papel de alerta precoce, determinando apenas qual MAR ou SCD acabaria tendo que lidar com a ameaça. Usado principalmente nos primeiros minutos do ataque, e não responsável pelos engajamentos, o sistema poderia ser considerado descartável e não precisaria de nada como a sofisticação ou o endurecimento do MAR. Isso levou ao Radar de Aquisição Perimetral (PAR), que operaria com eletrônica mais barata em frequências VHF.

Ataques de raios X, Zeus EX

As explosões em alta altitude que haviam causado tanta preocupação para o Nike Zeus devido ao apagão foram mais estudadas no início da década de 1960 e levaram a uma nova possibilidade para a defesa antimísseis. Quando uma ogiva nuclear explode em uma atmosfera densa, seus raios X iniciais de alta energia ionizam o ar, bloqueando outros raios X. Nas camadas mais altas da atmosfera, há gás muito rarefeito para que isso ocorra, e os raios X podem viajar longas distâncias. A exposição suficiente de raios X a um RV pode danificar seus escudos térmicos.

No final de 1964, a Bell estava considerando o papel de um míssil Zeus armado com raios X no sistema Nike-X. Um relatório de janeiro de 1965 delineia essa possibilidade, observando que ele teria que ter uma ogiva muito maior dedicada à produção de raios X, e teria que operar em altitudes mais altas para maximizar o efeito. Uma grande vantagem era que as necessidades de precisão eram muito reduzidas, de um mínimo de cerca de 800 pés (240 m) para o ataque baseado em nêutrons do Zeus original, para algo na ordem de alguns quilômetros. Isso significava que os limites de alcance do Zeus original, que eram definidos pela precisão dos radares em cerca de 75 milhas (121 km), eram muito aliviados. Isso, por sua vez, significava que um radar menos sofisticado poderia ser usado, com precisão na ordem de um quilômetro em vez de pés, que poderia ser construído muito mais barato usando peças VHF.

Este Nike Zeus de Alcance Estendido, ou Zeus EX para abreviar, seria capaz de fornecer proteção sobre uma área mais ampla, reduzindo o número de bases necessárias para fornecer defesa de todo o país. O trabalho neste conceito continuou ao longo da década de 1960, eventualmente tornando-se a arma principal no sistema Sentinel seguinte, e no sistema Sentinel modificado que mais tarde foi renomeado Safeguard [en].

Pressão contínua para implantar

Os contornos básicos desses vários estudos estavam se tornando claros em 1966. A defesa pesada das propostas originais do Nike-X custaria cerca de $40 bilhões ($397 bilhões em 2025) e ofereceria proteção limitada e prevenção de danos em um ataque total, mas esperava-se que impedisse ou derrotasse completamente qualquer ataque menor. A defesa fina do Nth Country seria muito menos cara, cerca de $5 bilhões ($50 bilhões em 2025), mas só teria qualquer efeito em certos cenários limitados. Finalmente, os conceitos Hardsite custariam aproximadamente o mesmo que a defesa fina, e forneceriam alguma proteção contra uma certa classe de ataques de contraforça.

Nenhum desses conceitos parecia valer a pena implantar, mas havia considerável pressão de grupos do Congresso dominados por falcões da guerra que continuavam a forçar o desenvolvimento do ABM mesmo quando McNamara e o Presidente Johnson não o haviam solicitado. O debate transbordou para o público e levou a comentários sobre uma "lacuna ABM", especialmente pelo Governador Republicano George W. Romney. A Força Aérea continuou sua oposição ao conceito ABM, tendo anteriormente criticado seus esforços anteriores na imprensa, mas a construção dos sistemas ABM A-35 [en] ao redor de Tallinn e Moscou superou sua oposição. O Estado-Maior Conjunto (JCS) usou o ABM soviético como argumento para a implantação, tendo anteriormente não tido opinião forte sobre o assunto.

McNamara tentou atalhar a implantação no início de 1966, declarando que o único programa que tinha uma razoável relação custo-eficácia era a defesa fina contra os chineses, e então observou que não havia pressa para construir tal sistema, pois levaria algum tempo antes que eles tivessem um ICBM. Anulando-o, o Congresso forneceu $167,9 milhões ($2 bilhões em 2025) para produção imediata do conceito original do Nike-X. McNamara e Johnson se reuniram sobre o assunto em 3 de novembro de 1966, e McNamara mais uma vez convenceu Johnson de que o sistema não poderia justificar o custo da implantação. McNamara evitou o esperado contra-ataque de Romney convocando uma coletiva de imprensa sobre o tema dos ABMs soviéticos e declarando que o novo Minuteman III e o SLBM Poseidon garantiriam que o sistema soviético seria sobrepujado.

Outra reunião sobre o assunto foi convocada em 6 de dezembro de 1966, com a presença de Johnson, McNamara, o Secretário Adjunto de Defesa Cyrus Vance, Walt Rostow da Agência de Segurança Nacional (NSA) e o Estado-Maior Conjunto. Rostow ficou do lado do JCS e parecia que o desenvolvimento começaria. No entanto, McNamara mais uma vez delineou os problemas e declarou que a maneira mais simples de fechar a lacuna ABM era simplesmente construir mais ICBMs, tornando o sistema soviético impotente e um grande desperdício de dinheiro. Ele então propôs que o dinheiro deixado de lado pelo Congresso para implantação fosse usado para estudos iniciais de implantação enquanto os EUA tentavam negociar um tratado de limitação de armas. Johnson concordou com esse compromisso e ordenou que o Secretário de Estado Dean Rusk abrisse negociações com os soviéticos.

Nike-X torna-se Sentinel

Em 1967, o debate sobre os sistemas ABM havia se tornado uma importante questão de política pública, com debates quase contínuos sobre o tema em jornais e revistas. Foi em meio a esses debates, em 17 de junho de 1967, que os chineses testaram sua primeira bomba H no Teste nº 6. De repente, o conceito Nth Country não era mais simplesmente teórico. McNamara aproveitou este evento como uma maneira de desviar as críticas sobre a falta de implantação enquanto ainda mantinha os custos sob controle. Em 18 de setembro de 1967, ele anunciou que o Nike-X seria agora conhecido como Sentinel, e delineou planos de implantação seguindo amplamente o conceito I-67.

MAR

O trabalho no ZMAR já estava em andamento no início da década de 1960, antes de McNamara cancelar o Zeus em 1963. Contratos iniciais foram oferecidos à Sylvania [en] e à General Electric (GE), que construíram sistemas experimentais consistindo em uma única fileira de elementos, essencialmente uma fatia de uma matriz maior. O projeto da Sylvania usava deslocamento de fase MOSAR usando atrasos de tempo, enquanto o da GE usava um "novo sistema de varredura por modulação". O sistema da Sylvania ganhou um contrato para um sistema de teste, que se tornou o MAR-I quando o Nike-X assumiu do Zeus.

Para economizar dinheiro, o protótipo MAR-I instalaria apenas elementos de antena para a seção interna da antena original de 40 pé (12 m) de diâmetro, preenchendo os 25 pés (7,6 m) centrais. Isso teve o efeito colateral de reduzir o número de elementos de antena de 6.405 para 2.245, mas não mudaria a lógica básica de controle. O número de elementos na face do transmissor foi similarmente reduzido. Um MAR completo de quatro lados exigiria 25.620 amplificadores paramétricos para serem ligados individualmente à mão, então construir o MAR-I menor reduziu muito o custo e o tempo de construção. Ambas as antenas foram construídas em tamanho real e podiam ser expandidas para o desempenho completo do MAR a qualquer momento. Apesar desses métodos de redução de custos, o MAR-I custou um estimado de $100 milhões para construir ($1038 milhões em 2025).

Um local de teste para o MAR-I já havia sido selecionado no WSMR, cerca de uma milha fora da U.S. Route 70, e cerca de 25 milhas (40 km) ao norte dos principais locais de lançamento de mísseis do Exército ao longo da Rota 2 do WSMR (Nike Avenue). Uma nova estrada, a Rota 15 do WSMR, foi construída para conectar o MAR-I ao Complexo de Lançamento 38 [en] (LC38), o local de lançamento do Zeus. A localização norte do MAR-I significava que o MAR veria os muitos lançamentos de foguetes ocorrendo nos locais do Exército ao sul, bem como os mísseis alvo que eram lançados em sua direção a partir do norte, do Complexo de Lançamento de Green River [en] em Utah.

Como o MAR era central para todo o sistema Nike-X, ele tinha que sobreviver a ataques direcionados ao próprio radar. Na época, a resposta de edifícios endurecidos a choques nucleares não era bem compreendida, e o edifício do MAR-I era extremamente forte. Consistia em um grande domo hemisférico central de 10 pé (3,0 m) de espessura de concreto armado com domos similares, mas menores, dispostos nos cantos de um quadrado que delimita o domo central. O domo central abrigava as matrizes receptoras, e os domos menores os transmissores. O conceito foi projetado para permitir que um transmissor e um receptor fossem construídos em qualquer uma das faces para fornecer ampla cobertura ao redor do local do radar. Como local de teste, o MAR-I instalou apenas o equipamento no lado voltado para noroeste, embora provisões tenham sido feitas para um segundo conjunto no lado nordeste que nunca foi usado. Uma alta cerca de clutter [en] cercava o edifício, impedindo reflexos de montanhas próximas.

A escavação no local do MAR-I começou em março de 1963 e a construção prosseguiu rapidamente. O radar foi energizado pela primeira vez em junho de 1964 e alcançou seu primeiro rastreamento bem-sucedido em 11 de setembro de 1964, rastreando repetidamente e quebrando o bloqueio de um alvo de balão durante um período de 50 minutos. No entanto, o sistema demonstrou muito baixa confiabilidade nos amplificadores de tubo de onda viajante (TWT) do transmissor, o que levou a um redesenho e reinstalação extremamente caros. Uma vez atualizado, o MAR-I demonstrou que o sistema funcionaria como esperado; ele podia gerar múltiplos feixes de radar virtuais, podia simultaneamente gerar diferentes tipos de feixes para detecção, rastreamento e discriminação ao mesmo tempo, e tinha a precisão e velocidade necessárias para gerar muitas trilhas.

A essa altura, o trabalho já havia começado no MAR-II em Kwajalein; construído pela General Electric, ele diferia na forma e em seu sistema de direcionamento de feixe. O protótipo MAR-II foi construído em terreno recuperado logo a oeste do local original do Zeus. O MAR-II foi construído em uma pirâmide com sua metade traseira removida. Como o MAR-I, para economizar dinheiro o MAR-II seria equipado com apenas um conjunto de elementos transmissores e receptores, mas com toda a fiação no lugar, caso precisasse ser atualizado no futuro. O Nike-X foi cancelado antes que o MAR-II fosse concluído, e o edifício semi-concluído foi usado em vez disso como instalação de armazenamento com clima controlado.

Os testes no MAR-I duraram até 30 de setembro de 1967. Ele continuou a ser usado em um nível inferior como parte dos desenvolvimentos do Sentinel. Esse trabalho terminou em maio de 1969, quando a instalação foi desativada. Em novembro, o edifício foi reutilizado como o principal abrigo antiaéreo para todos na Base da Força Aérea de Holloman, cerca de 25 milhas (40 km) a leste. Para acomodar os 5.800 funcionários e seus dependentes, a partir de 1970 as áreas do radar e de seus equipamentos subterrâneos foram completamente esvaziadas. No início da década de 1980, o local foi selecionado como a base para a High Energy Laser Systems Test Facility [Instalação de Teste de Sistemas de Laser de Alta Energia], e extensivamente reurbanizado.

Em 1972, Stirling Colgate [en], professor do Novo México Tech [en], escreveu uma carta à Science propondo o salvamento do MAR. Ele sentiu que, após uma pequena re-sintonia, ele se tornaria um excelente instrumento de radioastronomia para observar a linha de hidrogênio. A sugestão de Colgate nunca foi adotada, mas mais de 2.000 dos amplificadores paramétricos da Western Electric que acionavam o sistema acabaram sendo salvos pela universidade. Cerca de uma dúzia deles encontrou seu caminho para o campo da astronomia, incluindo o detector de supernova de Colgate, SNORT.

Cerca de 2.000 permaneceram em armazenamento no Novo México Tech até 1980. Um ensaio na época descobriu que havia bem mais de uma onça de ouro em cada um, e os estoques restantes foram derretidos para produzir $941.966 para a universidade ($4 milhão em 2025). O dinheiro foi usado para construir uma nova ala no Workman Center da universidade, conhecida informalmente como o "Edifício de Ouro".

MSR

A Bell realizou estudos para identificar o ponto ideal para o MSR que lhe permitiria ter funcionalidade suficiente para ser útil em diferentes estágios do ataque, bem como ser barato o suficiente para justificar sua existência em um sistema dominado pelo MAR. Isso levou a uma proposta inicial para um sistema de banda S usando varredura passiva (PESA) que foi enviada em outubro de 1963. Das sete propostas recebidas, a Raytheon ganhou o contrato de desenvolvimento em dezembro de 1963, com a Varian [en] fornecendo os klystrons (twystrons) de alta potência para o transmissor.

Um projeto de protótipo inicial foi desenvolvido entre janeiro e maio de 1964. Quando usado com o MAR, o MSR precisava apenas de curto alcance, o suficiente para transferir os mísseis Sprint. Isso levou a um projeto com potência radiada limitada. Para a Defesa de Pequenas Cidades, isso não ofereceria potência suficiente para adquirir as ogivas a um alcance razoável. Isso levou a um projeto atualizado com cinco vezes a potência do transmissor, que foi enviado à Raytheon em maio de 1965. Uma atualização adicional em maio de 1966 incluiu os computadores de controle de batalha e outras características para o sistema SCD.

O sistema Zeus anterior havia ocupado a maior parte da terra disponível na própria Ilha Kwajalein, então os lançadores de mísseis e o MSR seriam construídos na Ilha Meck [en], cerca de 20 milhas (32 km) ao norte. Este local hospedaria um MSR completo, permitindo ao Exército testar tanto implantações hospedadas no MAR (usando o MAR-II) quanto implantações autônomas do MSR. Um segundo local de lançamento foi construído na Ilha Illeginni [en], 17,5 milhas (28,2 km) a noroeste de Meck, com dois lançadores Sprint e dois Spartan. Três estações de câmeras construídas para registrar os lançamentos de Illeginni foram instaladas, e estas continuam a ser usadas Desde 2017^[update].

A construção do local de lançamento em Meck começou no final de 1967. Nesta instalação, a maioria do sistema foi construída acima do solo em um edifício retangular de um único andar. O MSR foi construído em uma extensão em forma de caixa no canto noroeste do telhado, com dois lados angulados para trás para formar uma forma de meia-pirâmide onde as antenas foram montadas. Pequenas cercas de clutter foram construídas ao norte e noroeste, e o lado ocidental dava para a água, que ficava a apenas algumas dezenas de metros do edifício. Illeginni não tinha um local de radar; era operado remotamente de Meck.

Sprint

Em 1 de outubro de 1962, o escritório Nike da Bell enviou especificações para um míssil de alta velocidade para três contratadas. As respostas foram recebidas em 1 de fevereiro de 1963, e a Martin Marietta foi selecionada como a licitante vencedora em 18 de março.

O Sprint acabou provando ser o desafio técnico mais difícil do sistema Nike-X. Projetado para interceptar ogivas de entrada a uma altitude de cerca de 45 000 pés (14 000 m), ele tinha que ter aceleração e velocidade incomparáveis. Isso causou enormes problemas em materiais, controles e até mesmo na recepção de sinais de rádio através do ar ionizado ao redor do míssil. O programa de desenvolvimento foi referido como "pura agonia".

Nos planos originais do Nike-X, o Sprint era a arma principal e, portanto, era considerado um desenvolvimento de altíssima prioridade. Para acelerar o desenvolvimento, uma versão em escala reduzida do Sprint conhecida como Squirt foi testada a partir do Complexo de Lançamento 37 em White Sands, a antiga área de testes do Nike Ajax/Hercules. Um total de cinco Squirts foram disparados entre 6 de novembro de 1964 e 1965. O primeiro Veículo de Teste de Propulsão (PTV) do Sprint foi lançado de outra área no mesmo complexo em 17 de novembro de 1965, apenas 25 meses após o projeto final ter sido assinado. Os testes do Sprint precederam a construção de um MSR, e os mísseis foram inicialmente guiados pelos radares TTR e MTR do Zeus. Os testes continuaram sob o Safeguard, com um total de 42 voos de teste em White Sands e outros 34 em Kwajalein.

Spartan

O Zeus B havia sido testado em White Sands e na base Zeus em Kwajalein. Para o Nike-X, o modelo de alcance estendido EX foi planejado, substituindo o segundo estágio do Zeus por um modelo maior que fornecia mais empuxo através da seção média da fase de propulsão [en]. Também conhecido como DM-15X2, o EX foi renomeado Spartan em janeiro de 1967. O Spartan nunca voou como parte do Nike-X original, e seu primeiro voo em março de 1968 ocorreu sob o Sentinel.

Testes de reentrada

Uma das razões para a mudança do Zeus para o Nike-X era a preocupação de que os radares do Zeus não seriam capazes de distinguir a diferença entre a ogiva e um engodo até que fosse tarde demais para o lançamento. Uma solução para esse problema era o míssil Sprint, que tinha o desempenho necessário para esperar até que a desaglomeração estivesse completa. Outra solução potencial era procurar algum tipo de assinatura da reentrada através dos níveis mais altos da atmosfera que pudesse diferir entre uma ogiva e um engodo; em particular, parecia que a ablação do escudo térmico poderia produzir uma assinatura clara que apontasse a ogiva.

A fenomenologia da reentrada era de interesse tanto para o Exército, pois poderia permitir que a desaglomeração de longo alcance fosse realizada, quanto para a Força Aérea, cujos próprios ICBMs poderiam estar em risco de interceptação de longo alcance se os soviéticos explorassem um conceito similar. Um programa para testar esses conceitos foi uma parte importante do Projeto Defender da ARPA, especialmente o Projeto PRESS, que começou em 1960. Isso levou à construção de sistemas de radar de alta potência em Roi-Namur [en], o ponto mais ao norte do atol de Kwajalein. Embora os resultados permaneçam classificados, várias fontes mencionam o fracasso em encontrar uma assinatura confiável desse tipo.

Em 1964, a Bell Labs formulou seu próprio conjunto de requisitos para o trabalho de radar em relação ao Nike-X. Trabalhando com o Exército, a Força Aérea, o Lincoln Labs e a ARPA, o Programa de Medições de Reentrada do Nike-X (RMP) executou uma longa série de medições de reentrada com os radares do Projeto PRESS, especialmente o TRADEX. Além disso, uma aeronave Lockheed EC-121 Warning Star [en] foi reequipada com telescópios ópticos e de infravermelho para testes de rastreamento óptico. A primeira série de testes, RMP-A, focou em veículos de reentrada cônicos modernos. Concluiu-se em 30 de junho de 1966. Estes demonstraram que esses veículos eram difíceis de discriminar devido ao seu baixo arrasto. O RMP-B ocorreu entre 1967 e 1970, apoiado por 17 lançamentos de Vandenberg, com uma ampla variedade de formas de veículos e auxílios de penetração.

O programa durou até a década de 1970, mas no final da década de 1960, estava claro que a discriminação de engodos era um problema não resolvido, embora algumas das técnicas desenvolvidas ainda pudessem ser úteis contra engodos menos sofisticados. Esse trabalho parece ser uma das principais razões pelas quais a defesa fina do I-67 foi considerada valiosa. Na época, em 1967, a ARPA passou os radares PRESS para o Exército.

MAR

O MAR era um radar de matriz de fase de varredura eletrônica ativa em banda L. O MAR-I original havia sido construído em um domo fortemente reforçado, mas os projetos posteriores consistiam em duas formas de meia-pirâmide, com os transmissores em uma pirâmide menor na frente dos receptores. A redução em tamanho e complexidade foi o resultado de estudos sobre endurecimento nuclear, especialmente os realizados como parte da Operação Prairie Flat [en] e da Operação Snowball [en] em Alberta, onde uma esfera de 500-tonelada-curta (450 t) de TNT foi detonada para simular uma explosão nuclear.

O MAR usava transmissores e receptores separados, uma necessidade na época devido ao tamanho das unidades individuais de transmissão e recepção e dos sistemas de comutação que seriam necessários. Cada antena transmissora era alimentada por seu próprio amplificador de potência usando tubos de onda viajante com diodos de comutação e stripline [en] realizando os atrasos. O sinal transmitido tinha três partes em sequência e os receptores tinham três canais, um sintonizado para cada parte da cadeia de pulsos. Isso permitia que o receptor enviasse cada parte do sinal para equipamentos de processamento diferentes, permitindo busca, rastreamento e discriminação em um único pulso.

O MAR operava em dois modos: vigilância e engajamento. No modo de vigilância, o alcance era maximizado, e cada face realizava uma varredura em cerca de 5 segundos. Os retornos eram alimentados em sistemas que extraíam automaticamente o alcance e a velocidade, e se o retorno fosse considerado interessante, o sistema iniciava automaticamente uma trilha para verificação da ameaça. Durante a fase de verificação da ameaça, o radar passava mais tempo examinando os retornos em um esforço para determinar com precisão a trajetória e então ignorava quaisquer objetos que caíssem fora de sua área.

Aqueles alvos que representavam uma ameaça acionavam automaticamente a mudança para o modo de engajamento. Isso criava um novo feixe constantemente apontado para o alvo, varrendo seu ponto de foco através do tubo de ameaça para identificar objetos individuais dentro dele. Os dados desses feixes extraíam dados de velocidade para um computador separado para tentar identificar a ogiva à medida que os engodos desaceleravam na atmosfera. Apenas um Sistema de Processamento de Sinais Coerentes (CSPS) foi construído, e para testes foi conectado ao Radar de Discriminação Zeus em Kwajalein.

O Nike-X também considerou uma versão reduzida do MAR conhecida como TACMAR. Este era essencialmente um MAR com metade dos elementos conectados, reduzindo seu preço ao custo de um alcance de detecção mais curto. O equipamento de processamento era igualmente reduzido em complexidade, carecendo de alguns dos processamentos de discriminação mais sofisticados. O TACMAR foi projetado desde o início para poder ser atualizado para o desempenho completo do MAR, se necessário, especialmente à medida que a sofisticação da ameaça crescia. O MAR-II é às vezes descrito como o protótipo do TACMAR, mas há considerável confusão sobre este ponto nas fontes existentes.

MSR

Como concebido inicialmente, o MSR era um sistema de curto alcance para rastrear mísseis Sprint antes que aparecessem na visão do MAR, bem como oferecer um papel secundário de rastreamento de alvos e perturbadores. Nesse conceito inicial, o MSR teria poder de processamento limitado, apenas o suficiente para criar trilhas para retroalimentar o MAR. No papel antijamming, cada MAR e MSR mediria o ângulo para o perturbador.

O MSR era um matriz de varredura eletrônica passiva (PESA) de banda S, ao contrário do MAR de varredura ativa. Um sistema PESA não pode (normalmente) gerar múltiplos sinais como o AESA, mas é muito mais barato de construir porque um único transmissor e receptor é usado para todo o sistema. A mesma matriz de antena pode facilmente ser usada tanto para transmissão quanto para recepção, pois a área atrás do radar é muito menos desordenada e tem espaço amplo para comutação, apesar dos grandes interruptores de radiofrequência necessários neste nível de potência.

Ao contrário do MAR, que rastrearia alvos principalmente do norte, o MSR estaria rastreando seus interceptadores em todas as direções. O MSR foi, portanto, construído em uma pirâmide truncada de quatro faces, com qualquer ou todas as faces carregando matrizes de radar. Locais isolados, como o considerado no Havaí, normalmente teriam matrizes em todas as quatro faces. Aqueles que fossem interligados em sistemas mais densos poderiam reduzir o número de faces e obter as mesmas informações enviando dados de rastreamento de local para local.

Sprint

O Sprint era a arma principal do Nike-X como concebido originalmente; teria sido colocado em grupos ao redor dos alvos sendo defendidos pelo sistema MAR. Cada míssil era alojado em um silo subterrâneo e era impulsionado ao ar antes do lançamento por um pistão movido a gás. O míssil era inicialmente rastreado pelo MSR local, que transferiria o rastreamento para o MAR assim que se tornasse visível. Um transponder no míssil responderia a sinais do MAR ou do MSR para fornecer um retorno poderoso para rastreamento preciso.

Embora uma preocupação primária do míssil Sprint fosse a alta velocidade, o projeto não foi otimizado para máxima energia, mas em vez disso confiou no primeiro estágio (propulsor) para fornecer o máximo de empuxo possível. Isso deixou o segundo estágio (sustentador) mais leve que o ideal, para melhorar sua manobrabilidade. A separação de estágios era controlada do solo, com o propulsor cortado do corpo do míssil por explosivos. O sustentador não era necessariamente aceso imediatamente, dependendo do perfil de voo. Para controle, o primeiro estágio usava um sistema que injetava Freon no escape para causar vetorização de empuxo para controlar o voo. O segundo estágio usava pequenas aletas de ar para controle.

O primeiro estágio acelerava o míssil a mais de 100 g, atingindo Mach 10 em poucos segundos. Nessas velocidades, o aquecimento aerodinâmico fazia com que a camada externa da estrutura ficasse mais quente que um maçarico oxiacetilênico [en]. A aceleração necessária exigia uma nova mistura de combustível sólido que queimasse dez vezes mais rápido que os projetos contemporâneos como o Pershing ou o Minuteman. O combustível em chamas e o aquecimento aerodinâmico juntos criavam tanto calor que os sinais de rádio eram fortemente atenuados através do plasma ionizado resultante ao redor do corpo do míssil. Esperava-se que a interceptação média ocorresse a cerca de 40 000 pés (12 000 m) a um alcance de 10 milha náuticas (19 km; 12 mi) após 10 segundos de tempo de voo.

Duas ogivas foram projetadas para o Sprint a partir de 1963, a W65 [en] em Livermore e a W66 [en] em Los Alamos. A W65 estava entrando nos testes da Fase 3 em outubro de 1965 com um rendimento de projeto de cerca de 5 kT, mas isso foi cancelado em janeiro de 1968 em favor da W66. O rendimento explosivo da W66 foi relatado como estando na faixa de "baixos quilotons", com várias referências afirmando que era de 1 a 20 kT. A W66 foi a primeira bomba de radiação aprimorada, ou bomba de nêutrons, a ser totalmente desenvolvida; foi testada no final da década de 1960 e entrou em produção em junho de 1974.