弾道ミサイルの飛行段階

弾道ミサイルは、ほぼすべての設計に共通するいくつかの異なる飛行段階を経ます。順序は次のとおりです。

• 主ブーストロケットまたは上段が点火しているブースト段階。
• 上段または弾頭バスと弾頭によって軌道の最後の変更が行われ、デコイが放出されるブースト後の段階。
• 物体が惰性飛行する飛行の大部分を表す中間コース。
• 終末段階は、弾頭が目標に近づき、長距離ミサイルの場合は大気圏に再突入し始める段階です。

これらの段階は、弾道ミサイル防衛の概念を議論する際に特に重要です。各段階では、迎撃の難易度が異なり、攻撃全体への影響という点でも結果が異なります。たとえば、ターミナル段階で行われる防御は、短距離ミサイルとレーダーのみを必要とするため、技術的には構築が最も簡単な場合が多いです。ただし、ターミナル防御は、ポストブースト段階で放出される複数の弾頭とデコイという最も困難なターゲットにも対処します。対照的に、ブースト段階の防御は、ターゲットの近く、多くの場合は宇宙に配置する必要があるため構築が困難ですが、成功するとすべての弾頭とデコイが破壊されます。

ブースト段階は、弾道ミサイルまたは宇宙船の飛行において、ブースターエンジンとサステイナーエンジンが最高速度に達するまで作動する段階である。この段階は固体ロケットでは3～4分（液体燃料ロケットではより短い）かかり、この段階の終了時の高度は150～200km、典型的な燃焼速度は7km/sである。^[1]

ブースト段階迎撃は、敵のミサイルがブースト段階にある間にそれを無力化するように設計されたミサイル防衛技術の一種です。このような防衛には、ロケットの排気ガスの赤外線シグネチャを通じてターゲットを簡単に追跡できるという利点があり、ブースターは一般に弾頭やバスよりもはるかに堅牢ではありません。^[1]ブースターを破壊すると、弾頭とデコイもすべて破壊され、単に軌道から外すだけでも、ペイロードが目的地に到達できなくなる可能性があります。

ブースト段階の迎撃は、ミサイルエンジンが発射されている数分以内に迎撃機が攻撃範囲内に入る必要があるため、一般的に手配が最も難しい。発射に対する何らかの積極的な制御が与えられている場合、発射命令が出されてから兵器が目標に到達するまでの時間はわずかであることを意味する。これには、敵の発射装置の近くに非常に高速な兵器を配置するか、光速に近い速度で動作する粒子ビームやレーザーなどの兵器が必要になる。

エクスカリバー計画は、戦略防衛構想の主要なブースト段階の兵器設計でした。これは、ソ連沖の潜水艦に配備されたX線レーザーを使用しており、発射が検知されると兵器が「ポップアップ」します。エクスカリバーが破壊したミサイルは、後の段階で対処しなければならない数百のターゲットを排除します。ブリリアント ペブルズは、軌道上の数万の熱追跡ミサイルで構成される別のブースト段階システムであり、常に少なくとも数千のミサイルがソ連上空にありました。このようなシステムは最先端技術をはるかに超えることが判明し、最終的に開発は中止されました。

ポストブースト段階は、ブースト段階の直後の飛行部分です。この段階では、ペイロードが放出されます。現代のICBMまたはSLBMの場合、この期間中に、弾頭バスが個々の弾頭を別々の軌道に​​向け、放出し、デコイを排出します。

ブースト後の段階の早い段階で行われる迎撃は、1 回の攻撃ですべての弾頭とデコイを破壊できるという点で、ブースト段階と同様の利点があります。この段階での攻撃の価値は、バスがペイロードを放出し続けるにつれて低下します。バスのロケット エンジンははるかに低出力で、ブースターに比べて非常に「冷たい」可能性が高いため、より感度の高い追跡システムを使用する必要があるという追加の難しさがあります。

中間段階は弾道ミサイルの飛行時間の大部分を占め、ミサイルの射程距離に応じて数分から1時間近くかかる。この段階では、ペイロードは弾道軌道をたどり、弾頭、デコイ、レーダー反射体が混在したターゲットクラウドと呼ばれる拡張フォーメーションを形成する。ICBMの場合、このクラウドは幅1マイル（1.6 km）、長さ10マイル（16 km）にもなる。^[2]

中間地点は迎撃を行うのに最も長い時間を提供するが、同時に、雲が広がっているため、迎撃を行うのが最も難しい時間でもある。核弾頭からのX線バーストのような一部の兵器は、広範囲にある弾頭を損傷または破壊することができる。しかし、弾頭はそのような攻撃に対して「強化」することができ、この範囲は数百ヤードにまで短縮される。弾頭を識別する何らかの方法がなければ、雲の中に隠れている弾頭を確実に破壊するには、数十の迎撃機が必要になるかもしれない。

雲の中の弾頭をレーダーや光学的手段で見つけ出すことは未解決の問題である。いくつかの提案がなされているが、一般的には雲の進路にガスや塵のような何らかの質量を置き、その質量の減速を観察する。密度がはるかに高い弾頭は軽いデコイよりも減速が遅く、識別が可能になる。

ミサイルの軌道の終末段階は、ペイロードが大気圏に再突入し始めたときに始まる。正確な定義はさまざまであるが、高度約60キロメートル（37マイル）以下では、大気が厚くなり始め、雲内の物体に抗力が顕著な影響を与え始める。この領域は、ディープ・ターミナル・フェーズと呼ばれることもある。^[3]

終末期の迎撃は、技術的にも追跡の面でも最も単純な方法の 1 つです。雲の中の物体が下層大気圏に入り始めると、より軽いデコイとチャフは、はるかに密度の高い弾頭よりも急速に減速し始めます。雲の減速を調べると、最も減速が少ない物体は弾頭であることがわかります。物体が落下し続けると、この大気圏の乱れが顕著になり、攻撃は可能な限り最後の瞬間まで待つのが有利になります。これがNike-Xシステムの前提であり、迎撃は弾頭が爆発するわずか数秒前に行われます。

終末段階攻撃の主な欠点は、片付けに時間がかかり、その間に迎撃ミサイルを発射する必要がなくなることです。多数の弾頭による大規模な攻撃に対しては、すべての迎撃を手配する時間がほとんどない可能性があります。さらに重要なのは、最後の瞬間まで待つということは、必然的に迎撃が短い距離で行われることを意味します (光速で移動する武器を使用しない限り)。つまり、広い地域を保護するには、その地域全体に非常に多くの迎撃基地を分散させる必要があるということです。

• 弾道ミサイル防衛技術(PDF)。米国議会、技術評価局。1985 年 9 月。