La nouvelle arme secrète du Pentagone : les ballons badass

Les nouvelles armes américaines à longue portée pourront atteindre des cibles tactiques telles que des bases de missiles et des radars de défense aérienne à des milliers de kilomètres ou plus, mais seulement si elles disposent d’éclaireurs aériens pour localiser leurs cibles. L’armée américaine a utilisé des drones furtifs comme espions jusqu’à présent, mais maintenant, les ballons stratosphériques expérimentaux deviennent des alternatives viables et capables qui peuvent ne pas être détectées par les défenses aériennes ennemies. Les ballons combinent des capacités à distance avec la furtivité pour effectuer des missions impossibles pour d’autres avions, et ils passent des tests et des démonstrations aux opérations militaires réelles.

Les vaisseaux spatiaux proches comme les ballons stratosphériques se cachent entre 60 000 et 80 000 pieds, bien au-dessus des trajectoires de vol normales des avions. Les ballons s’inscrivent dans la tradition de ceux utilisés pour le repérage d’artillerie pendant la guerre civile, mais ils sont aujourd’hui si high-tech qu’ils sont parfois confondus avec des ovnis. Le Pentagone fait avancer son programme de ballons pour mieux voir un monde post-Afghanistan marqué par des menaces proches des pairs en Russie et en Chine, et localement, il est possible que des ballons surveillent le trafic de drogue et les réseaux de contrebande via leurs capteurs et communications intégrés uniques.

Mieux que les satellites

Les avions de reconnaissance comme les drones et les ballons sont limités par la durée pendant laquelle ils peuvent surveiller une zone d’intérêt – un attribut que Justin Bronk, analyste pour le groupe de réflexion britannique sur la défense RUSI, appelle la persistance. “Même avec quelque chose comme le Global Hawk [le principal drone de reconnaissance stratégique américain], vous ne disposez que d’une vingtaine d’heures au-dessus de la zone d’intérêt, et moins s’ils doivent parcourir une distance importante pour s’y rendre”, dit-il. La capacité de garder un œil sur une zone pendant des jours avec une plate-forme à faible coût signifierait une énorme augmentation de la capacité de collecte de renseignements de l’armée.

Les satellites comblent une partie de l’écart de persistance, mais les satellites en orbite terrestre basse à 100-1 200 milles de la surface de la Terre n’aperçoivent que rarement une zone spécifique, tandis que les satellites en orbite géostationnaire, ce qui signifie qu’ils voyagent avec la Terre lorsqu’elle tourne, restant au-dessus d’un emplacement au sol – ne sont utiles que pour des applications stratégiques telles que la détection de lancements de missiles balistiques.

La durabilité et la force de transport des ballons pourraient les aider à couvrir les bases négligées par ces engins. World View Enterprises, une entreprise privée qui développe des technologies de l’espace proche pour le Pentagone et la NASA, appelle leurs ballons Stratollites. Ces avions géants en forme de citrouille mesurent jusqu’à 800 000 pieds cubes de volume. Leurs gondoles peuvent abriter des caméras à lumière du jour et thermiques, des radars, des capteurs de radiofréquence et des panneaux solaires.

Avec un capteur nouvellement développé qui peut mesurer les modèles de vent et une conception qui peut exécuter des changements de vol efficacement en fonction de ces lectures, un Stratollite peut changer d’altitude, capter le vent et maintenir sa position à moins de 12 milles d’une cible spécifiée pendant quatre jours. “Nous pensons que cela a le potentiel de changer la donne pour nous : une excellente plate-forme de surveillance de longue durée et de longue durée”, a déclaré l’amiral Tidd, commandant du Commandement sud des États-Unis sur l’Amérique centrale, l’Amérique du Sud et les Caraïbes.

L’ascension vers la stratosphère

Les scientifiques japonais ont été les premiers à exploiter des ballons intercontinentaux à des fins militaires en 1944. Leurs ballons « Fu-go » transportaient des bombes incendiaires à 30 000 pieds dans une tentative infructueuse d’allumer des feux de forêt dans le nord-ouest du Pacifique.

Une gamme de projets de ballons à haute altitude entre 50 000 et 100 000 pieds a suivi pendant la guerre froide. Le projet Genetrix de l’USAF a lancé des ballons espions déguisés en ballons météo au-dessus de l’Union soviétique en 1956, leurs appareils photo pointés vers le bas dans l’intention de photographier des installations top secrètes. C’était le seul moyen de voir l’intérieur du pays avant les satellites, mais comme les ballons non motorisés ne pouvaient dériver qu’au hasard avec le vent, ils ont recueilli peu d’informations utiles.

Une solution au défi de la navigation est apparue en accédant à la stratosphère, une partie de l’atmosphère sans convection dans laquelle des altitudes plus élevées coïncident avec des températures plus chaudes. Sans convection, les modèles de vent restent cohérents à une altitude donnée, donc avec suffisamment d’informations météorologiques, un ballon peut aller dans n’importe quelle direction en s’ajustant à la bonne altitude et en surfant sur le vent. Project Loon, dirigé par Alphabet, la société mère de Google, a développé des ballons stratosphériques dotés de cette capacité en 2017. Plusieurs de ces ballons ont traversé des vents contraires à différentes hauteurs pour rester au-dessus de Porto Rico après l’ouragan Maria en 2017, fournissant un accès Internet à 100 000 personnes.

Micro-ondes avec lasers

World View et Loon ont tous deux affiné les algorithmes de prévision du vent pour leurs projets de ballons, alimentant des rapports météorologiques et des données de vol dans des processus d’apprentissage automatique pour aider leurs ballons à trouver la bonne altitude à laquelle voler. Mais la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a développé un capteur laser pour mesurer directement les vents, plutôt que d’utiliser un modèle prédictif. Connu sous le nom de Strat-OAWL (Stratospheric Optical Autocovariance Wind Lidar), le capteur est dérivé d’un instrument de la NASA utilisé pour observer l’atmosphère depuis l’espace. La technologie d’origine avait la taille d’une table de cuisine, explique Alexander Walan, responsable de programme pour le projet désormais terminé Adaptable Lighter Than Air (ALTA) à la DARPA, mais Strat-OAWL a la taille d’un four à micro-ondes.

Strat-OAWL utilise un capteur Doppler pour suivre le mouvement de l’air. Il fait rebondir un faisceau laser sur des particules dans l’air et en recueille le retour avec un télescope afin de mesurer les changements de longueur d’onde du laser et de « lire » le vent. C’était un projet à haut risque pour la DARPA, avec peu de précédent pour la technologie, mais dans une expérience de synthèse de 2019, le projet ALTA a équipé des programmes de ballons extérieurs avec des capteurs Strat-OAWL pour faire voler leurs engins à travers l’Amérique avec une navigation fiable et précise. “Nous avons montré que nous pouvions manœuvrer un engin stratosphérique plus léger que l’air à travers le continent”, a déclaré Walan. “Nous nous sommes rendus à des points d’intérêt spécifiques que nous avons choisis à l’avance et avons montré que nous pouvions flâner dans n’importe quel domaine que nous choisissions.” Un turbocompresseur spécialement conçu à cet effet a aidé les ballons à changer de hauteur avec rapidité et efficacité.