El láser llega al campo de batalla naval

El buque estadounidense USS “Ponce” desplegó en Oriente Medio el primer arma láser operativa. Hay quién considera la llegada de este tipo de sistemas al campo de batalla un avance tan importante como lo fue la aparición de la pólvora en la era de las espadas.

Un láser es un dispositivo que emite luz mediante un proceso de amplificación óptico, basado en la emisión estimulada de radiación electromagnética. De hecho, a menudo se olvida que es un acrónimo que significa precisamente (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). A riesgo de quedarnos en la superficie de la tecnología, hay que destacar dos de las características que lo diferencian de otras fuentes de luz y que lo hacen atractivo para su empleo como arma, que son la coherencia espacial, que permite al láser ser emitido como un haz que puede ser enfocado o dirigido; y la colimación, según la cual los haces permanecen paralelos y se mantienen así durante largas distancias, lo que garantiza su precisión.

Existen muchos tipos de láser atendiendo a diferentes criterios, como pueden ser el compuesto a través del que se haga pasar el haz de luz, la potencia o la zona del espectro en el que funcionan. Sin profundizar en tecnicismos, podemos decir que entre los más empleados en dispositivos militares están los  láser químicos principalmente, que son los usados en sistemas de mayor potencia; y los de estado sólido, entre los que se encuentran los denominados de fibra, dado el menor consumo energético.

Foto: El “Excalibur” (foto DARPA).

El comienzo de la investigación con láser para aplicaciones militares se remonta casi al momento en que éste se inventó, en 1960. Los trabajos se intensificaron con la Iniciativa de Defensa Estratégica, o SDI (Strategic Defense Initiative), estadounidense, más afamada como la Guerra de las Galaxias. Durante los años ochenta el trabajo se materializó en sistemas como el Láser Químico Avanzado Infrarrojo Medio, más conocido como MIRACL (Mid-InfraRed Advanced Chemical Laser), y en los noventa en otros como el Láser Táctico de Alta Energía o, THEL (Tactical High Energy Laser). Estos dispositivos estaban diseñados principalmente para la destrucción de misiles balísticos en diferentes fases de vuelo, aunque se pensó en usarlos incluso para destruir satélites en el espacio.

Para entender el interés militar por el láser hay que pensar que puede ser empleado como un arma de energía dirigida con el que destruir objetivos militares, en lugar de usar otros medios, como pueden ser proyectiles de artillería o misiles. Los proyectiles balísticos son baratos y adecuados contra objetivos grandes, pero se basan en la línea de visión y tienen dificultades para abatir los pequeños que se mueven rápidamente, como pueden ser vehículos no tripulados, misiles o embarcaciones pequeñas. Por otra parte, los misiles son idóneos para atacar objetivos más allá de la línea de visión, pero son caros de usar, sobre todo si se emplean contra objetivos pequeños o de poco valor estratégico o táctico.

Aunque los láser tienen en principio las mismas limitaciones de empleo mediante línea de visión, su valor añadido está en que, al emitir un haz que viaja prácticamente a la velocidad de la luz, es altamente efectivo contra objetivos muy rápidos y maniobrables, permitiendo la rápida adquisición de objetivos y la destrucción casi en tiempo real. Tiene largo alcance, una gran precisión y en algunos casos es escalable, es decir, que se puede ajustar la potencia del disparo, lo que redunda en bajos daños colaterales. Su detectabilidad es muy limitada mediante dispositivos ópticos, tiene un bajo coste por disparo y de mantenimiento y hace innecesario adquirir, almacenar o transportar munición de ningún tipo, lo que redunda en la seguridad de la operación.

Foto: El USS “Ponce” será el primer buque en desplegar un arma láser operativa (foto US Navy).

Pero no todo son ventajas, ya que, para empezar, se requieren grandes recursos para el desarrollo y, en el plano estrictamente técnico, tienen aún problemas de desviación por efecto del polvo en suspensión, la niebla, la lluvia y otros factores ambientales más complejos, como la dispersión atmosférica. Son dependientes del suministro potente de electricidad y a menudo tienen un tamaño grande, factores ambos que dificultan la materialización del diseño en un producto móvil. Las fluctuaciones de densidad en la atmósfera aumentan el tamaño del haz de láser, limitando la capacidad para mantener su efectividad a larga distancia. Hay diferentes estudios que intentan solucionar este problema.

Uno de los desarrollos corre a cargo de la agencia estadounidense DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), o Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa, y se basa en el empleo de un conjunto o array de láser en lugar de uno sólo. La tecnología, denominada Optical Phased Array (OPA), se aplica al programa Excalibur, que combina un array de tres módulos, cada uno dotado de 7 canales de láseres independientes, sumando 21 elementos ópticos, cada uno enlazado a un láser de fibra, lo que le permite mantener la precisión contra objetivos situados a más de 7 km. Además, se combina esta técnica con un algoritmo que calcula de una manera ultrarrápida las correcciones necesarias para compensar las turbulencias de la atmósfera. DARPA trabaja en aplicar esta tecnología a un láser de 100 kW, con bajos requerimientos de tamaño, peso y potencia eléctrica necesaria, que sea compatible con las plataformas de armas actuales, lo que las haría mucho más móviles y permitiría su uso, incluso para autodefensa de aeronaves o contra misiles balísticos.

Una de las apuestas más decididas fue el uso del láser para destruir misiles balísticos, dada la elevada velocidad de estos y la complejidad para abatirlos con medios convencionales. Una de las soluciones más ambiciosas fue el YAL-1A, un sistema instalado en un Boeing 747 diseñado para destruir misiles balísticos en vuelo, hito que consiguió en 2010, aunque, en última instancia, fue cancelado en 2011. Los desarrollos actuales han permitido que se avance decididamente en las aplicaciones militares, por lo que las tres ramas de las Fuerzas Armadas invierten considerables recursos en estos programas y las empresas ofrecen productos cada vez más portátiles y baratos. Las firmas que dominan este mercado están principalmente en Estados Unidos, como Lockheed Martin, Raytheon, Northrop Grumman o Boeing, pero también en Europa (BAE Systems, MBDA o Reinmethal) e Israel (Rafael).

Foto: Embarcación destruida durante las pruebas con el MLD en el USS “Paul Foster” (foto Norhtrop Grumman).

Al ser dispositivos con grandes consumos, la disponibilidad de energía determinará en gran medida el tipo de láser a usar y las características del arma, requisitos recogidos en el acrónimo SWaP (Size, Weight and Power), por tamaño, peso y potencia eléctrica requerida, aunque ya es posible desplegar armas más pequeñas en plataformas terrestres, aéreas y navales. Serán estas últimas, y en concreto los programas de la US Navy, en las que nos centraremos en este artículo, por ser los más avanzados y próximos a su despliegue y empleo en condiciones reales. Uno de los usos del láser como arma es el derivado de su empleo para cegar temporalmente dispositivos electro-ópticos y los ojos de las personas. Sin embargo, no nos detendremos en esa capacidad, ya que se encuentra más bien en el área de las armas no letales o menos que letales, como se las califica ahora. 

Los programas de la US Navy

Si en el origen los objetivos principales de las armas con láser eran las de destrucción masiva y, en concreto, los misiles balísticos, en estos momentos el objetivo de los programas navales son las denominadas amenazas asimétricas. Entre estas podemos encontrar vehículos aéreos no tripulados o embarcaciones ligeras, que pueden ir llenas de explosivos y actuar como kamikazes, sobre todo si actúan en grupo o enjambre, que es cuando se requiere una respuesta más rápida. Estas amenazas pueden suponer que los buques de guerra tengan dificultades para operar en determinadas zonas o atravesar áreas peligrosas.

Foto: Un láser experimental en la base de la USAF, en Colorado Springs (foto USAF).

La Oficina de Investigación Naval, u ONR (Office of Naval Research), de la US Navy inició en 2012 el programa denominado Solid-State Laser Technology Maturation Program (SSL MP), que tiene por objetivo el desarrollo de prototipos de armas láser de estado sólido, viables  y asequibles económicamente para su despliegue en buques de guerra. Para ello se están desarrollando prototipos y realizando demostraciones en un entorno competitivo, habiéndose preseleccionado tres programas de cara a su instalación a partir de 2016 en hasta ocho tipos de buques, entre los que destacan los destructores del tipo Arleigh Burke y los LCS (Buques de Combate del Litoral).

El LaWS (Laser Weapon System) es un programa del Naval Sea Systems Command y comprende el diseño de un láser infrarrojo de estado sólido enlazado a la dirección de tiro del sistema de defensa próximo CIWS (Close-In Weapon System) Vulcan Phalanx de Raytheon. Está dotado de un radar con dos antenas, una de búsqueda y otra de seguimiento y, al estar diseñado para abatir principalmente misiles antibuque, tiene buenas prestaciones frente a objetivos que se mueven rápido, pudiendo el operador usar la misma consola del Phalanx. La versión más reciente del LaWS tiene una potencia de 33 kW y está formado por seis láser de estado sólido de empleo industrial, que funcionan juntos operando como si se tratara de una antorcha. El coste de desarrollo es de 32 millones de dólares, pero cada unidad que se compre puede estar en torno a los 17 millones de dólares. Sin embargo, el coste de cada disparo es ínfimo, cifrándolo el jefe de Investigación Naval, almirante Matthew Klunder, en escasamente un dólar.

Durante la exposición Sea-Air-Space, el jefe de Operaciones Navales de la US Navy anunció que el USS Ponce sería convertido en banco de pruebas para el primer despliegue del Laser Weapon System, tareas que finalizaron antes que comenzara 2014. El despliegue del LaWS en el Ponce fue anunciado a bombo y platillo por los medios de comunicación, destacando entre sus ventajas el bajo coste por disparo realizado, frente al empleo de misiles o proyectiles. El láser está diseñado para destruir vehículos aéreos no tripulados, oleadas de embarcaciones pequeñas y otras amenazas navales y, dependiendo de los resultados de su despliegue, se decidirá la instalación de sistemas de láser como este en otros buques de guerra estadounidenses.

Foto: El resultado del ataque contra el USS “Cole” de 2000 en Yemen (foto US Navy).

La elección de este veterano buque de transporte anfibio no es casual, ya que el USS Ponce ha sido utilizado como banco de pruebas para diferentes programas, uno de ellos el de base flotante interina AFSB-I (Afloat Forward Staging Base, Interim) para operaciones contra minas por la V Flota y el Mando Central estadounidense. En 2012 incluso se anunció que sería empleado como buque nodriza para helicópteros y embarcaciones de unidades de Fuerzas Especiales en Oriente Medio y África. Opera en la zona del Golfo Pérsico, el Mar Rojo y el Arábigo, elección nada casual, como veremos.

Cuando se desplegó ese verano, el Ponce contó con un revolucionario medio de autodefensa y la US Navy con un medio para proteger los buques que operan en la zona. Los objetivos principales eran los vehículos aéreos no tripulados iraníes que vigilaban a los portaaviones estadounidenses y sus grupos de combate en el Golfo Pérsico o el estrecho de Ormuz desde 2006. UAV como el Ababil podrían servir para que otros sistemas de armas, como los misiles antibuque Khalij Fars, adquieran sus objetivos con precisión, poniendo en riesgo a los buques. Estos misiles balísticos de combustible sólido tienen un alcance estimado de 300 km. y una velocidad de Mach 3, por lo que suponen una amenaza considerable.

Los datos adquiridos por los UAV podrían permitir que los sistemas de guiado electroópticos de estos misiles actuaran con mayor precisión, al ser capaces de diferenciar las contramedidas usadas por los buques de sus objetivos reales. Esto explicaría que uno de los objetivos contra los que el LaWS ha realizado numerosas pruebas fueran vehículos aéreos no tripulados. Se destruyeron al menos cinco en las pruebas desde tierra en 2009 en el centro de ensayos de China Lake y otros cuatro cuando fue empleado desde el destructor USS Dewey en las de 2010, en la costa de California. En el verano del año 2013 fue desplegado de nuevo a bordo del USS Dewey, realizando pruebas en la costa de San Diego, durante las que abatió tres blancos aéreos del tipo B1M-174A Dragon en tres pruebas, lo que validó el sistema para su empleo contra objetivos tácticos en entorno naval.

El MK38 TLS y el MLD

Otro de los programas que está próximo a su despliegue es el MK38 Tactical Laser System (TLS) de Boeing. Se trata de una estación de armas de empleo remoto MK38 Mod 2 dotada de cañón Bushmaster M242 de 25 mm., originalmente diseñada por la empresa israelí Rafael, pero comercializada también por BAE Systems y que ha sido instalada en gran número de buques estadounidenses. Sin embargo, la versión que nos interesa, la TLS, recibe un sistema de láser de fibra de 10 kW. de potencia, desarrollado por International Photonics Group para Boeing, similar al empleado en el demostrador Laser Avenger. Boeing fue seleccionado por la ONR para desarrollar el sistema, firmándose un contrato por valor de 2,8 millones de dólares. Ofrece varias posibilidades de empleo, ya que puede usarse el arma principal de forma convencional o el láser para destruir objetivos de superficie de pequeño tamaño, como lanchas o incluso vehículos aéreos no tripulados.

Foto: Infografía del MK38 “Tactical Laser System” (BAE Systems).

Este sistema se puede instalar fácilmente en embarcaciones con un desplazamiento a partir de 50 ton., pero resulta más sencillo aún adaptarlo a los buques que ya usan la estación de armas normal. Está integrado en el de combate del buque y se opera desde la misma consola que la versión convencional, usando el mismo sistema electro-óptico Toplite de Rafael para la adquisición y seguimiento de los objetivos. En 2011, durante unas pruebas en la base de Eglin en Florida, ya demostró la capacidad para identificar y clasificar objetivos y proporcionar los datos para el láser táctico, incluso durante un ataque simulado de un grupo de embarcaciones. Según Boeing, el TLS permite un uso escalable del láser desde no letal a letal, permitiendo, por ejemplo, deshabilitar el motor de una lancha que se aproxima al buque o bien destruirla si la amenaza persiste, resultando idónea para afrontar un grupo de embarcaciones hostiles que atacan simultáneamente.

El tercero de los programas de empleo del láser en el que trabaja la ONR es el Maritime Laser Demonstrator (MLD) de Northrop Grumman. Es de estado sólido, basado en anteriores desarrollos de la empresa, como el Joint High Power Solid State Laser (JHPSSL) o el THEL. En octubre de 2010 y abril de 2012 el sistema fue evaluado a bordo de un destructor de la Clase Spruance dado de baja USS Paul F. Foster, que es empleado como buque de pruebas de diversos sistemas bajo la denominación Self Defense Test Ship (Buque de Pruebas de Auto-defensa). Tuvieron lugar en las islas de San Nicolás, frente a la costa californiana en el Océano Pacífico y en ellas se enfrentó el sistema a un grupo de embarcaciones ligeras a gran velocidad, que fueron abatidas a una milla de distancia y también objetivos estáticos en tierra desde el buque en movimiento. Supuso un hito técnico, ya que fue la primera vez que un sistema de arma láser era empleado desde un buque en movimiento. Además, se realizaron 35 disparos a plena potencia y en condiciones de mala mar, que incluían lluvia y niebla, utilizando el suministro eléctrico del propio buque y enlazando el arma a los sistemas de radar y navegación propios del Paul F. Foster.

Foto: USS “Paul F. Foster” usado como banco de pruebas del MLD (foto US Navy).

Como hemos visto, a pesar de ser consideradas a menudo como propias de ciencia ficción, las armas basadas en tecnología láser están ya aquí y es en el área naval donde primero se han asentado. En un próximo artículo nos centraremos en los desarrollos que se encuentran ya listos para su entrada en servicio en los ejércitos de tierra y de aire y que se emplearán en diferentes cometidos, que van desde la destrucción de dispositivos explosivos improvisados (IED) al derribo de vehículos aéreos no tripulados.