Den Abschuss einer ballistischen Rakete mit einem Laser zu realisieren, klingt nach Science-Fiction. Um das Jahr 2010 herum war es kurzzeitig Realität: Ein amerikanisches Flugzeug stand auf einer Startbahn in Kalifornien. Die Boeing YAL-1 war eine 747 mit einem im Rumpf integrierten Megawatt-Laser und einem schwenkbaren Geschützturm anstelle des Bugradars. Es funktionierte. Das Projekt wurde dann aber eingestellt. Beide Aspekte verdienen gleichermaßen Beachtung.

Die Konstruktion war wahrlich bemerkenswert, ebenso wie die Gründe, warum sie nie zum Einsatz kam. Die YAL-1 ist eines der deutlichsten Beispiele in der modernen Luft- und Raumfahrt für eine Waffe, die technisch erfolgreich war, aber im Einsatz versagte – und das Verständnis dafür ist aufschlussreicher als der darauf folgende Hype oder Spott.

Das Konzept: die Rakete treffen, solange sie schwach ist.

Eine ballistische Rakete ist in ihrer Startphase – den ersten Minuten nach dem Start, solange die Trägerrakete noch brennt – am verwundbarsten. Sie fliegt langsam, steigt vorhersehbar und ist im Infrarotbereich extrem hell. Sie hat noch keine Täuschkörper oder Mehrfachsprengköpfe abgeworfen. Wird sie in dieser Phase zerstört, fallen die Trümmer auf das Startland zurück, nicht auf das Ziel.

Das Problem ist die Reichweite. Um eine Rakete in der Startphase anzugreifen, muss man nahe dran sein und im Moment des Starts vor Ort sein. Die Lösung des Airborne Lasers bestand darin, die Waffe auf einem großen Langstreckenflugzeug zu montieren, das in der Nähe eines vermuteten Startgebiets kreisen und im Moment der Zündung einer Boosterstufe feuern konnte.

Wie der Laser funktionierte

Die Hauptwaffe war ein chemischer Sauerstoff-Iod-Laser (COIL) – kein elektrischer, sondern ein chemischer Laser. Durch die Zufuhr von Chlorgas in eine basische Wasserstoffperoxidlösung entstand energiereicher Sauerstoff, der seine Energie auf Iodmoleküle übertrug. Diese emittierten daraufhin einen intensiven Infrarotstrahl mit einer Wellenlänge von etwa 1,315 Mikrometern. Sechs Lasermodule, jedes so groß wie ein großer Geländewagen, befanden sich im hinteren Teil des Rumpfes. Als Nebenprodukte entstanden heiße, giftige Chemikalien, und das Flugzeug führte nur genügend Reagenzien für eine begrenzte Anzahl von Schüssen mit, bevor es zum Boden zurückkehren und nachladen musste.

Das Ausrichten des Strahls war nur die halbe Miete. Da die Atmosphäre Licht bricht und streut, feuerte die YAL-1 zunächst Laser mit geringerer Leistung zur Zielverfolgung und als Leuchtfeuer auf das Ziel ab, um die Turbulenzen zwischen Flugzeug und Rakete zu messen. Ein verformbarer Spiegel verzerrte dann den Hauptstrahl vor, um diese Turbulenzen auszugleichen – adaptive Optik, dasselbe Prinzip, das Astronomen nutzen, arbeitet in Echtzeit gegen eine mit Überschallgeschwindigkeit aufsteigende Rakete. Der korrigierte Megawatt-Strahl trat durch einen 1,5 Meter großen, schwenkbaren Spiegel im Bugturm aus und musste lange genug auf einen einzigen Punkt der Trägerrakete gerichtet bleiben, um diese bis zum Ausfall zu erhitzen.

Februar 2010: Es hat tatsächlich geklappt.

Anfang Februar 2010 stellte die YAL-1 vor der Küste Kaliforniens das Konzept unter Beweis. Sie zerstörte ein im Start befindliches Feststoffraketenziel und etwa eine Woche später ein flüssigtreibstoffbetriebenes, seegestütztes Ziel – das erste Mal, dass eine luftgestützte Hochenergiewaffe eine ballistische Rakete im Flug abfing. Für ein so ambitioniertes System ist das ein außergewöhnliches Ergebnis.

And yet the US-Luftwaffe Chief of Staff, watching the same success, drew the conclusion that would end the programme.

Testaufnahmen des Abfangmanövers in der Boost-Phase vom Februar 2010.

Warum es in einem echten Krieg niemals funktionieren könnte

Der entscheidende Fehler lag in der Geometrie. Die effektive Reichweite des Laserstrahls gegen eine gehärtete, sich bewegende Trägerrakete betrug bestenfalls einige hundert Kilometer – und verringerte sich bei Wolken, Dunst oder schlechtem Wetter, von denen die bodennahe Atmosphäre reichlich vorhanden ist. Um in Position zu bleiben, müsste die 747 permanent innerhalb dieser Reichweite feindlicher Startanlagen kreisen, was für Länder wie Nordkorea oder Iran bedeutet, rund um die Uhr in oder neben feindlichem Luftraum zu operieren – in einem großen, nicht getarnten, hochentzündlichen Flugzeug voller Kerosin und Laserchemikalien.

Dieses Flugzeug wäre selbst ein offensichtliches Ziel für Jagdflugzeuge und Boden-Luft-Raketen. Um auch nur eine bescheidene Anzahl über einer Krisensituation einsatzbereit zu halten, wären eine Flotte, Tankflugzeuge, Begleitflugzeuge und Stützpunkte erforderlich – und jedes Flugzeug könnte nur wenige Male feuern, bevor es zum Nachladen zurückgezogen werden müsste. Die Physik stimmte, die operative Berechnung jedoch nicht.

Der Friedhof

Defense Secretary Robert Gates had already, in 2009, cut the Airborne Laser down to a research testbed and cancelled the planned second aircraft. The Missile Defense Agency formally terminated the programme in December 2011. On 12 February 2012 the only YAL-1 flew its final flight to the boneyard at Davis-Monthan Air Force Base in Arizona. It sat for two years and was scrapped in 2014.

Ihr Vermächtnis ist nicht zu verachten. Die Entwicklungen in den Bereichen Zielverfolgung, Strahlsteuerung und adaptive Optik flossen direkt in die kompakten elektrischen Laser ein, die heute auf Kriegsschiffen und Bodenfahrzeugen zum Einsatz kommen – Waffensysteme, die das Treibstoffproblem der YAL-1 lösen, indem sie ihre Energie von einem Generator anstatt von einer chemischen Reaktion beziehen. Die Megawatt-747 war die falsche Plattform. Vieles von dem, was sie bewies, war jedoch richtig.

Ein genauerer Blick auf Boeings fliegenden Laser und wie das System funktionieren sollte.

Der Ablauf des Einsatzes von der Verfolgung bis zum tödlichen Abfangen.

Quellen: US-Raketenabwehrbehörde; Boeing; Stellungnahmen des US-Verteidigungsministeriums (Gates, 2009; Schwartz, 2010); Wikipedia (gegenübergeprüft). Die Lobeshymnen gehen auf die MDA/USAF zurück.