Abbattere un missile balistico con un laser sembra fantascienza. Per un breve periodo, intorno al 2010, un aereo americano, il Boeing YAL-1, era parcheggiato su una pista in California. Si trattava di un 747 con un laser da un megawatt integrato nella fusoliera e una torretta girevole al posto del radar di prua. Funzionò. Poi il progetto fu cancellato. Entrambi i fatti meritano la stessa attenzione.

L'ingegneria era davvero notevole, così come lo erano le ragioni per cui non entrò mai in servizio. Lo YAL-1 è uno degli esempi più lampanti nell'industria aerospaziale moderna di un'arma che ebbe successo dal punto di vista tecnico ma fallì sul piano operativo, e comprenderne il perché è più istruttivo sia dell'entusiasmo che delle critiche che ne seguirono.

Il concetto: colpire il missile quando è debole.

Un missile balistico è più vulnerabile nella fase di spinta, ovvero nei primi minuti successivi al lancio, mentre il razzo vettore è ancora in funzione. È lento, la sua traiettoria di salita è prevedibile ed è estremamente luminoso nell'infrarosso. Non ha ancora rilasciato esche o testate multiple. Distruggerlo in questa fase significa che i detriti ricadranno sul paese di lancio, non sul bersaglio.

Il problema è la gittata. Per attaccare un missile in fase di propulsione bisogna essere vicini e presenti al momento del lancio. La soluzione dell'Airborne Laser fu quella di installare l'arma su un grande aereo a lunga autonomia, in grado di orbitare intorno alla presunta area di lancio e di sparare nell'istante in cui si accendeva il razzo vettore.

Come funzionava il laser

L'arma principale era un laser chimico a ossigeno e iodio, o COIL, non un laser elettrico ma chimico. Facendo passare gas cloro attraverso una soluzione di perossido di idrogeno basico si produceva ossigeno energizzato, che trasferiva la sua energia alle molecole di iodio, le quali emettevano quindi un intenso raggio infrarosso a una lunghezza d'onda di circa 1.315 micrometri. Sei moduli laser, ciascuno delle dimensioni di un grande SUV, occupavano la parte posteriore della fusoliera. I sottoprodotti erano sostanze chimiche calde e tossiche, e l'aereo trasportava reagenti sufficienti solo per un numero limitato di colpi prima di dover tornare a terra per ricaricarsi.

L'attivazione del raggio era solo metà della sfida. L'atmosfera piega e disperde la luce, quindi lo YAL-1 ha prima sparato laser di tracciamento e di segnalazione a bassa potenza sul bersaglio per misurare la turbolenza tra l'aereo e il missile. Uno specchio deformabile ha poi pre-distorto il raggio principale per annullare tale turbolenza: l'ottica adattiva, lo stesso principio utilizzato dagli astronomi, funziona in tempo reale contro un missile in ascesa a velocità supersonica. Il raggio da un megawatt corretto usciva attraverso uno specchio orientabile di 1,5 metri nella torretta anteriore e doveva rimanere concentrato su un singolo punto del booster abbastanza a lungo da surriscaldarlo fino al cedimento.

Febbraio 2010: è successo davvero

All'inizio di febbraio 2010, al largo delle coste della California, lo YAL-1 ha dimostrato la validità del concetto. Ha distrutto un bersaglio a propellente solido in fase di lancio e, circa una settimana dopo, un bersaglio a propellente liquido lanciato dal mare: è stata la prima volta che un'arma a energia diretta aviotrasportata ha abbattuto un missile balistico in volo. Per un sistema così ambizioso, si tratta di un risultato straordinario.

And yet the Aeronautica militare statunitense Chief of Staff, watching the same success, drew the conclusion that would end the programme.

Filmato di prova dell'intercettazione della fase di boost del febbraio 2010.

Perché non potrebbe mai funzionare in una guerra vera

Il difetto fatale era la geometria. La portata utile del raggio contro un razzo vettore rinforzato e in movimento era misurata al massimo in poche centinaia di chilometri, e si riduceva in presenza di nuvole, foschia o maltempo, condizioni che l'atmosfera vicino al suolo offre in abbondanza. Per essere in posizione, il 747 avrebbe dovuto stazionare continuamente entro quella distanza dalle basi di lancio nemiche, il che per un paese come la Corea del Nord o l'Iran significa orbitare all'interno o a ridosso dello spazio aereo ostile, 24 ore su 24, a bordo di un aereo grande, non stealth, altamente infiammabile e carico di carburante per aerei e sostanze chimiche per il laser.

Quel velivolo sarebbe stato di per sé un bersaglio ovvio per caccia e missili terra-aria. Mantenere in zona anche un numero modesto di esemplari durante una crisi avrebbe richiesto una flotta, aerei cisterna, scorte e basi, e ogni jet avrebbe potuto sparare solo poche volte prima di ritirarsi per ricaricare. Le leggi della fisica lo permettevano; i calcoli operativi no.

Il cimitero

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.

La sua eredità non è trascurabile. Il lavoro svolto sui sistemi di tracciamento, controllo del fascio e ottica adattiva ha contribuito direttamente allo sviluppo dei laser elettrici compatti che ora compaiono su navi da guerra e veicoli terrestri: armi che risolvono il problema del carburante dello YAL-1 ricavando energia da un generatore anziché da una reazione chimica. Il Boeing 747 da un megawatt era la piattaforma sbagliata. Ma gran parte di ciò che ha dimostrato era corretto.

Uno sguardo più da vicino al laser volante della Boeing e al funzionamento previsto del sistema.

La sequenza di ingaggio, dal tracciamento all'intercettazione letale.

Fonti: US Missile Defense Agency; Boeing; dichiarazioni del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (Gates, 2009; Schwartz, 2010); Wikipedia (verificata). I superlativi sono attribuiti alla MDA/USAF.